Способ получения сетчатых сополимеров Советский патент 1993 года по МПК C08F2/44 C08F220/44 C08F220/44 C08F212/36 C08F228/02 C08F216/12 

Изобретение относится к области получения сетчатых сополимеров и может быть использовано в научно-исследовательских лабораториях, а также в промышленности при синтезе сорбентов и других полимерных сорбентов.

Целью изобретения является повышение выхода сферических частиц сополимеров и повышение осмотической стабильности сополимеров.

Пример 1. Смесь мономеров в соотношении 32,3 г (33 моль%) дивинилбензола и 17,7 (67 моль%) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором 2 г ДАК (4 мае. %) вносят в реактор, в котором находится 125 мл силикагеля (плотность 1.14) и 50 мл воды (25 мас.%). Содержимое реактора перемешивают со скоростью 1900 об/мин. Затем в реактор добавляют 75 мл концентрированно кислоты и через 15 мин смесь нагревают до 40-45°С. Через 35 мин наблюдается ге- леобразование и перемешивание прекращают. Далее реакцию продолжают без перемешивания при 60-70°С в течение 12 мин. После завершения реакции в реактор

добавляют раствор 50 мл щелочи (50 мас.% NaQH) для разрушения геля и разбавляют реакционную смесь до 2 л и продолжают нейтрализацию щелочью, по универсальному индикатору. Полученный полимер отделяют декантацией, затем его промывают последовательно водой, ацетоном, бензолом и снова ацетоном и высушивают в вакууме при температуре 18-20°С. Получают полимер, имеющий зернение частиц 5-25 мкм, с выходом сферических частиц 100%. Осмотическая стабил ьн ость 99,0 %. П р и м е р 2. Смесь мономеров в соотношении 32,3 г (33 мол.%) дивинилбензола и 17.7 (67 мол.%) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором ДАК (4 мас.%) вносят в реактор, в котором находится 125 мл (10%) силикагеля и 75 мл воды.

Далее как в примере 1. Получают полимер, имеющий размер сферических частиц 10-20 мкм. Осмотическая стабильность 99.2%.

П р и м е р 3. Смесь мономеров в соотношении 32,3 г (33 мол.%) дивинилбензола и 17,7 (67 мол.%) акрилонитрила с раствоs

Ё

00

ч

ю о

00

(А)

ренным в ней инициатором вносят в реактор, в котором находится 125 мл силикагеля и 65 мл воды (19 мас.%).

Далее как в примере 1.

Получают полимер, имеющий размер сферических частиц 5-15 мкм.

Осмотическая стабильность 99,5%.

П р и м е р 4. Смесь мономеров в соотношении 35,5 г (50 мол.%) дивинилбензола, 14,5 г (50 мас.%) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором. Далее как в примере 1.

Получают полимер, имеющий зернение частиц 5-20 мкм с выходом сферических частиц 100%. Осмотическая стабильность 100%.

П р и м е р 5. Смесь мономеров в соотношении 33,4 г (45 мол.%.) дивинилбензола и 16,6 г (55 мол.%) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором (2 г ДАК) вносят в раствор, в котором находится 125 мл силикагеля (плотность 1,14) и 50 мл воды. Содержимое реактора перемешивают со скоростью 1900 об/мин, затем в реактор добавляют 75 мл концентрированной соляной кислоты и через 15 мин смесь нагревают до 40-45°С. Через 35 мин наблюдается ге- леобразование и перемешивание прекращают. Далее реакцию продолжают без перемешивания при 60-70°С в течение 12 ч.

После завершения реакции в реактор добавляют 50 мл 50% щелочи по универсальному индикатору. Полученный полимер отделяют декантацией, затем его промывают последовательно водой, ацетоном, высушивают в вакууме при температуре 18-20°С. Получают полимер, имеющий зернение частиц 2-20 мкм. с выходом сфериче- ских частиц 100% и осмотической стабильностью 98-99%.

Примерб. В реактор помещают 100 мл насыщенного водного раствора акрилонитрила, содержащего 1% метилцеллюлозы 5% хлористого натрия, 10 г (33 мол.%) п-ди- винилбензола, 8,16 г (67 мол.%) акрилонитрила, 0,5 г (2,5 мас.%) ДАК, растворенного в мономерах и 18 мл бензола Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до 50-55°С. В момент образования геля перемешивание прекращают и ставят в термостат при температуре 60-70°С на полимеризацию. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают холодной водой, отделяют гранулы сополимера и промывают спиртом и хлороформом. Полученный сополимер, содержащий 100% частиц сферической формы, размер частиц от 2 до 10 мкм. Удельная поверхность 270 см2/г. Осмотическая стабильность 98%.

Пример. В реактор помещают 1090 мл воды, 1 г метилцеллюлозы и 5 г

хлористого натрия. После растворения этих

компонентов добавляют 28 г дивинилсульфида (33 мол.%) и 22 г акрилонитрила (67

мол.%), а также 0,5 г (1 мас.%) ДАК и 37.5 г,

75 мас.% бензола. Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до температуры 50- 55°С. В момент образования геля перемешивание прекращают и реакционную смесь ставят в термостат при темпера0 Туре 60-70°С. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают водой и отделяют гранулы сополимера, промывают их спиртом и хлороформом.

Полученный сополимер имеет частицы

5 сферической формы на 100%, размером 2- 10 мкм, общий объем пор 0,53 см3/г. Осмотическая стабильность 98%.

Примера. В реактор помещают 100 мл воды, 1 г метилцеллюлозы и 5 г хлористо0 го натрия. После растворения этих компонентов добавляют 58 г (33 мол.%) тетравинилового эфирата пентаэритрата, 13,6 г (67 мол.%) акрилонитрила, 0,375 г (0,5 мас.%) ДАК, растворенного в мономерах и

5 10,9 бензола. Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до температуры 50-55°С. В момент образования геля перемешивание прекращают и реакционную смесь ставят в термостат при температуре 60-70° для пол0 имеризации. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают водой,отделяют гранулы сополимера, промывают спиртом и хлороформом.

Полученный сополимер, имеющий час5 тицы исключительно сферической формы, размер частиц от 2 до 10 мкм. Осмотическая стабильность 99%.

Проведение сополимеризации при сте- хиометрическом соотношении акрилонит0 рила и дивинилбензола дает возможность

получить сетчатый сополимер с регулярным

распределением звеньев акрилонитрила и

дивинилбензола в молекулярных целях.

При соотношении дивиниловых моно5 меров (дивинилбензол, дивинилсульфид,

дивиниловый эфир пентаэритрита). менее

33 мол.% образуются полимеры, имеющие

осмотическую стабильность 70-80 мас.%.

В случае использования дивиниловых

0 мономеров более 50 мол.% полимер так обогащается звеньями дивинилбензола. что исключается получение силикагеля больше 25 мас.%. то время гелеобразования увеличивается до 2-3 ч.

5 Полученный гель акрилонитрила и дивинилбензола обладает более высокой осмотической стабильностью, предлагаемый сополимер имеет гранулы от 20 до 500 мкм и выше, но и микросферические частицы от 2 до 10 мкм. Предлагаемый способ позволяет исключить отходы полимера в процессе его получения, т.е. предлагается безотходная технология получения сферических частиц

Формула изобретения 1. Способ получения сетчатых сополимеров путем суспензионной сополимериза- ции акрилонитрила с дивиниловым мономером, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сферических чэ

стиц сополимеров и их осмотической стабильности, сополимеризацию проводят в геле метилцеллюлозы или силикагеле при содержании дивинилового мономера 33-50 мол.% от общего количества мономеров.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве дивинилового мономера используют дивинилбензол, дивинилсуль- фид или дивиниловый эфир пентаэритрита.

Использование: для получения полимерных сорбентов и ионитое. Сущность изобретения: сополимеризация акрилонит- рила с дивиниловым мономером при молярном соотношении (45-67):(33-55) в геле метил целлюлозы или силикагеля. Дивини- ловый мономер-дивинилбензол, дивинил- сульфид, дивиниловый эфир пентаэритрита 1 з.п.ф-лы.