Способ получения макропористого комплексообразующего сорбента Советский патент 1992 года по МПК C08F226/06 C08J5/20 B01J20/30 C08F226/06 C08F212/36 

Изобретение относится к способам получения макропористых комплексообразую- щих сорбентов на основе сополимеров N-виниллактамов.

Известен способ получения сшитых пористых сополимеров М-винилбутиролакта- ма или N-винилкапролактама с дивинильными мономерами путем полимеризации в блоке без доступа кислорода. В качестве порообразователя используют воду, стабилизированную поверхностно-активными веществами ионного или неионного типа. Соотношение сомономе- ров и дисперсионой среды 1:1-9.

Недостатком способа является то, что сополимеры получаются с низким выходом. Это объясняется определенными технологическими трудностями, присущими блочному способу, такими как потери материала на стадиях дробления и рассева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения макропористого комплексообразующего сорбента путем суспензионной сополимеризации N-виниллактама с дивинильными мономерами в присутствии инициатора радикального типа и порообразователя, представляющего собой смесь, состоящую из 15-25 мас.% воды и 85-75 мас.% нерастворимого в воде органического соединения, выбранного из группы, содержащей алифатический спирт, его эфир, алифатический углеводород, взятую в количестве 30-100% от массы сомономеров. Соотношение сомоно- меров и дисперсионной среды 1:1-9, По данному способу смесь N-винилпирролидона, 7-30 мас.% дивинильного мономера, инициатора и порообразователя вводят в среду 1-1,5%-ного водного раствора природного или синтетического эмульгатора, насыщенV4

.шкД Х|

О

о

ного хлористым натрием, при комнатной температуре. Затем включают обогрев и проводят сополимеризацию в течение 6 ч при постепенном подъеме температуры от 65 до 95°С.

Достоинством известного метода является возможность получения сорбента со сферической формой гранул, с высокой пористостью (60-99%), высокой комплексооб- разующей способностью по отношению к фенолам (СОЕ 4мг-экв/г) и кинетикой насыщения, что позволяет использовать их для извлечения фенолов растительного происхождения в пищевой и парфюмерной промышленности.

Недостатком известного способа является низкий выход сополимера, не выше 75%. Это объясняется тем, что М-виниллак- тамы хорошо растворяются в воде, несмотря на насыщенность дисперсионной среды хлористым натрием, частично переходят в .нее, вследствие чего неполностью вступают в реакцию сополимеризацмм.

Целью изобретения является увеличение выхода сополимера.

Поставленная цель достигается согласно способу получения макропористых ком- плексообразующих сорбентов путем суспензионной сополимеризации N-винил- лактама с дивинильным мономером в присутствии инициатора и порообразователя, выбранного из группы, содержащей алифатический спирт, его эфир, алифатический углеводород, при 70-95°С и соотношении сомономеров и дисперсионной среды 1:2-3, при этом проводят предварительную сополимеризацию N-виниллактама с дивинильным мономером в присутствии инициатора и порообразователя при 60-70°С до вязкости 1,7-2,5 сП и полученный продукт вводят в дисперсионную среду с той же температурой, .

Предлагаемый способ осуществляют s два этапа.

Сначала проводят форсополимериза- цию. Смесь N-виниллактама, дивинильного мономера, взятого 7-30% от массы N-виниллактама, инициатора радикального типа, взятого в количестве 1-2% от суммы сомономеров, не содержащего воды, порообразователя, выбранного из группы, содержащей алифатический спирт, его эфир, алифатический углеводород, взятого в количестве 30-100% от.массы сомономеров, сополимезируют при 60-70°С до вязкости форсополимера 1,7-2,5 сП.

Затем смесь диспергируют в нагретый до 60-70°С 1-1,5%-ный водный раствор природного или синтетического эмульгатора, насыщенного хлористым натрием, при 6D70°С. Соотношение обьемов смеси мономеров и раствора эмульгатора 1:2-3. Реакционную массу выдерживают при 60-70°С в течение 0,5 ч, затем проводят постепенное

нагревание реакционной массы до 95°С в течение 3-4 ч. Готовый сополимер отфильтровывают, промывают горячей водой от крахмала, порообразователь отгоняют острым паром.

Пример1.В смеси, состоящей из 70

0 г (0,63 моль) N-винилпирролидона, 60 г (0,23 моль) 50%-ного дивинилбензола и 50,1 г (0,69 моль) н-пентана, при комнатной температуре растворяют 1,0 г (0,006 моль) динит- рмла азоизомасляной кислоты (ДАЮ- Смесь

5 форсополимеризуют при 60°С до вязкости реакционной массы, равной 1,7 сП. Затем продукт диспергируют в 500 мл нагретого до 60°С 1,5%-ного водного раствора крахмала, насыщенного хлористым натрием. Реакци0 онную массу выдерживают при 60°С в течение 0,5 ч, затем нагревают до 95°С в течение 4ч. Готовый сополимер отфильтровывают, промывают горячей водой от крахмала, порообразователь отгоняют острым паром до отсутствия окисляемости фильтрата. Выход

5 сополимера 95%.

Пример 2. В смеси, состоящей из 80 г (0,72 моль) N-винилпирролидона, 40 г (0,15 моль ) 50%-ного дивинилбензола и 42,3 г порообразующей смеси; содержащей 40,7 г (0,36 моль) изооктана, 1,6 г (0,12 моль) н-ок0 типового спирта, при комнатной температуре растворяют 2,0 г (0,012 моль) ДАК. Смесь форсополимеризуют при 70°С до вязкости реакционной массы, равной 2,1 сП. Затем продукты диспергируют в 410 мл нагретого

5 до 70°С 1-1,5%-ного водного раствора крахмала, насыщенного хлористым натрием. Сополимеризацию и отмывку готового сополимера ведут по аналогии с примером 1, Выход сополимера 98%,

П р и м е р 3. В смеси, состоящей из 70

г (0,5 моль) N-винилкапролактама, 60 г (0,23 моль) 50%-ного дивинилбензола и 57,4 г (0,39 моль) н-нонила, при комнатной температуре растворяют 1,0 г (0,006 моль) ДАК. Смесь форсополимеризуют при 60°С до вяз0 кости 2,5 сП. Затем продукт диспергируют в 270 мл нагретого до 60°С 1 %-ного раствора поливинилового спирта, насыщенного хлористым натрием. Сополимеризацию и отмывку готового сополимера ведут по

5 аналогии с примером 1. Выход сополимера 97%.

Примеры4и5. Процесс осуществляют аналогично примеру 1 при вязкости форсополимера выше л ниже предлагаемой.

0 Пример6и7, Процесс ведут аналогично примеру 2 при начальной температуре дисперсионной среды ниже и выше предлагаемой.

Примере (сравнительный). В смеси, состоящей из 70 г (0,5 моль) N- винилпирро- лидона, 30 г (0,11 моль) 50%-ного дивинил- бензола, порообразователя, содержащего 25 г (1,2 моль) воды и 75 г (0,52 моль) н-но- нилового спирта, при комнатной температуре растворяют 1,0г (0.006 моль) ДАК. Затем эту смесь диспергируют при комнатной температуре в 300 мл дисперсионной среды. Включают обогрев. Сополимеризацию ведут в течение 6 ч, постепенно повышая температуру от 65 до 95°С со скоростью 10°С/ч. Готовый сополимер отфильтровывают, горя- чей водой отмывают от крахмала, спирт отгоняют острым паром. Выход сополимера 75%.

Результаты сополимеризации представлены в таблице.

Как видно из результатов, приведенных в таблице, преимуществом предлагаемого

способа является существенное повышение выхода сополимера (на 20-23%), что .-(ачи- тельно сокращает потери сырья.

Формула изобретен;;-:

Способ получения макропористого ком- плексообразующего сорбента путем суспензионнойсополимеризацииN-виниллактамэ с дивинильным мономером в присутствии инициатора и порообразователя при 70-95°С, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, проводят предварительную сополимериза- цию N-виниллактама с диаинильным мономером в присутствии инициатора и порообразователя при 60-70°С до вязкости 1,7-2,5 сП и.полученный форполимер вводят в дисперсионную среду с той же температурой при массовом соотношении форполиме- ра и дисперсионной среды 1:2-3.

Изобретение относится к способам получения макропористых комплексообраэую- щих сорбентов на основе сополимеров. N-виниллактамов, предназначенных для использования в пищевой промышленности. Изобретение позволяет повысить выход сорбента за счет предварительной сополи- меризации N-виниллактама с дивинильным мономером в присутствии инициатора и по- рообразователя при 60-70°С до вязкости 1,7-2.5 сП, введения форполимера в дисперсионную среду с той же температурой при массовом соотношении форполимера и дисперсионной среды 1:{2-3) и последующей суспензионной сополимеризации при 70- 95°С. 1 табл.