Способ получения полимера гексаметиленгуанидина Советский патент 1993 года по МПК C08G73/00 C08J5/20 

Изобретение относится к области синтеза ионообменных смол, в частности к синтезу структурированного полимера гексаметиленгуэнидина, обладающего ани- онообменными свойствами, который может быть использован в системах подготовки особо чистых вод.

Целью изобретения является обеспечение ионообменных свойств целевого продукта при сохранении его бактерицидности.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый полимер получают при избытке ГМДА против эквимолярного. Исходя из трифункциональности ГГХ и бифункцио- нальности ГМДА, взаимное насыщение при взаимодействии содержащихся в них группировок происходит при соотношении ГГХ:ГМДА 1:1,5 и может быть выражено следующим уравнением:

1,5H2N(CH2)6NH2+H2NCNH2iNHCNH(CH2)T

И NH HCI НС1М(СН2)бг

При соотношении ГТХ:ГМДА 1:1 происходит образование водорастворимого соединения.

При увеличении соотношения ГГХ:ГМДА от 1:1,15 до 1:1,5 происходит рост густоты поперечного сшивания и жесткости, а также снижается степень набухания в воде.

Гуанидиновая группа в молекуле заявляемого водонерастворимого полимера создает высокий положительный заряд и обуславливает ярко выраженные ионообменные свойства, при сохранении бактерицидных свойств, присущих гуанидиновой группировке.

Пример1.В металлическом стакане смешивают 95,5 г (1 моль) ГГХ со 139,2 г (1,2

00

о

00

00

00

ю

моля) ГМДА: смесь нагревается на масляной бане при периодическом перемешивании в течение 10 часов при температуре 150- 160°С. По окончании этого срока охлаждают смесь и- получают пенообразную твердую массу, которая легко измельчается до получения частиц любого размера. Полученные частицы помещают в воду для набухания, затем в колонку и отмывают дистиллированной водой для удаления растворимой фрак- ции (золя),

В табл.1 представлены соотношения исходных компонентов для получения заявляемого полимера гексаметиленгуанидина.

П р и м е р 2, Определение степени набухания полимера.

Для определения степени набухания образец сухой смолы взвешивают, помещают в цилиндр и заливают 10-кратным избыт- ком воды, Оставляют смолу для набухания в течение 15-20 часов и определяют степень набухания по увеличению объема.

. Результаты представлены в табл.2,

Примерз, Определение статической обменной емкости.

Для определения статической обменной емкости берут 2 г полимера, полученного по примеру 1, помещают его в коническую колбу, приливают 200 мл 0,1 н. раствора NaOH, закрывают притертой пробкой и оставляют на 24 часа при постоянном перемешивании. После этого из колбы отбирают аликвоту и титруют ее 0,1 н, раствором HCI. Полную статическую обменную емкость- определяют по формуле:

(V -a -Vi ) 100 .,- Пс v , ,лг. ...- -N, мг-экв/г, m ( 100 - W )

где V - объем раствора, взятого для контэк- та, мл;

Vt - объем израсходованной на титрование аликвоты после контакта, мл;

V а -гт- ;т - масса ионита, взятого для

контакта, г;

W - массовая доля влаги, %; N - нормальность раствора. Равновесную статическую обменную

емкость определяют по формуле

Рс

а VL- 100 m ( 100 -W)

N, мг-экв/г.

Результаты определения обменной емкости заявляемого полимера представлены в табл.3.

П р и м е р 4. Определение бактерицидной активности полимера гексаметиленгуанидина.

Для определения бактерицидной активности в колбу помещают 250 мл воды, содержащей кишечную палочку (E.Col) в количестве 4х108 кол/л, затем в колбу помещают 5 г набухшего полимера гексаметиленгуанидина. Колбу закрывают и, при постоянном перемешивании через равные промежутки времени, отбирают пробы на присутствие в воде микробных загрязнений. Определение микробного загрязнения по E.Coli выполняется путем фильтрования 1 мл пробы через беззольный мембранный фильтр № 1 с последующим его помещением на среду Эндо в чашке Петри и инкубацией посева при температуре 37°С в течение 20-24 часов. После этого производится подсчет выросших на фильтрах колоний. Результаты представлены в табл.4 и 5.

Из табл.6 видно, что по сравнению с прототипом, предлагаемый полимер обладает ионообменными свойствами при одновременном сохранении бактерицидной активности,

Формула изобретения Способ получения полимера гексаметиленгуанидина путем взаимодействия гекса- метилендйамина и гуанидингидрохлорида при нагревании, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ионообменных свойств целевого продукта при сохранении его бактерицидное™, взаимодействие осуществляют при молярном соотношении гуанидингидрохлорида с гексаметилендиа- мином 1:(1,2-1.5) соответственно в течение 10 ч при 150-160°С с последующим охлаждением до получения пенообразной твердой массы, измельчением и отмывкой водой.

Таблица 1

Использование: в системах подготовки особо чистых вод. Сущность изобретения: гуанидингидрохлорид смешивают с гекса- метилендйамином при молярном соотношении 1:1,2-1,5 соответственно, смесь нагревают в течение 10 часов при 150- 160°С, охлаждают до получения пенообразной твердой массы, измельчают и отмывают. 6 табл.

Таблица 4

Определение бактерицидных свойств по полимерам гексаметиленгуанидина при соотношении исходных компонентов Г ГХ : ГМДА 1 : 1,4

Таблица 2

Таблица 3

Определение бактерицидных свойств сополимера гуанидингидрохлорида при различном

соотношении исходных компонентов

Таблица 5

Таблица 6