СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМФОЛИТОВ ТИПА «ЗЛ^ЕЯ В КЛЕТКЕ» Советский патент 1967 года по МПК C08F226/00 

Амфотерные иоиообменники типа «змея в клетке представляют значительный интерес. Отличие их от обычных ионообменников заключается ирежде всего в том, что активные групиы нолипротивоионов, не закрепленные трехмерно в каркасе, обладают большой нодвижностью и могут компенсировать электрический заряд фиксированных ионов. Эти смолы являются хорошими адсорбентами электролитов и применяются в способе «отстающего электролита.

Способ получения амфолитов типа «змея в клетке пропиткой зерен ионитов мономером, содержаидим активные групиы с противоположным зарядом, и последуюи1,ей их полимеризацией известен. Однако этим способом трудно, практически невозможно, получить заданное стехиометрическое соотношение ионогенных групп.

Предлагается новый способ получения амфолитов типа «змея в клетке, который можно пазвать гомогенным в отличие от известного гетерогенного. Он заключается в том, что линейный полимер и.ли его раствор смешивают с соответствуюш,им мономером и кросеагеитом и затем проводят реакцию сонолимеризации или сополиконденсацнн с образованием геля трехмерной структуры.

смесью мономеров, нолучается полимер типа «змея в клетке. В случае же полимеризационных мономеров возможна прививка одного полимера к другому. Но и при этом сохраняется ценное свойство нолиэлектролитов «змея в клетке - подвижность цепей одного из полимерных компонентов.

Линейный полимер можно получать не только заранее, но и непосредственно - в момент

образования геля трехмерной структуры. Например, мономер Л, не способный в условиях образования геля трехмерной структуры из мономера Б и кроссагента К сополимеризоваться с Б и К, но образующий с ними гомогенную смесь, дает линейный полимер, так называемую «змею.

Предлагаемый способ отличается простотой, позволяет в широких пределах варьировать стехиометрическое соотношение комнонентов,

ионогенных групп и другие свойства амфолитов, а также использовать и компонировать значительный ряд мономерев и полимеров для синтеза амфолитов с разнообразнейшими свойствами.

Пример 1. К 91 г фенолсульфокислоты добавляют 10 г порошкообразного поливинилпиридина и 25 мл воды. Массу перемешивают до образования гомогенной смеси и при перемешивании добавляют 43 мл 40%-ного форпостепенном (в течение 1 час) подъеме температуры до 80°С, затем 10 час при 96°С. Полученный гель дробят, отбирают фракцию 0,2-2,0 мм и отмывают ее водой от сульфатиона.

Свойства полученного амфолита:

Содержание, %

азота {N общ.) ....2,83

серы6,78

СОЕ, мг экв/г

по NaOH3,86

по ИС10,73

по СаС12(С1-ион) ....0,38

Набухаемость, мл/г сухой смолы

в 0,1 п. НС1 ......2,9

в 0,1 H.NaOH3,4

в НаО2,7

Окисляемость, мг ...1,23

Пример 2. 76 г 50%-него раствора поливинилпиридина в этаноле, содержащего 0,35 г-моль поливинилпиридина, совмещают с 30 а (0,35 моль) метакриловой кислоты и 12,6 г 20%-ной дивинилбензольной фракции. В полученной однородной массе растворяют 0,2 г динитрила азоизомасляной кислоты. Смесь нагревают 5,5 час при 70°С на водяной бане 15,5 час при ШО°С. Полученный гель дробят. Выход фракции 0,25-2 мм 55,9 г.

Свойства амфолита:

Содержание азота (N общ.),

%2,3

СОЕ, мг экв/г

по НС12,7

по NaOH1,8

Набухаемость, мл/г

в Но2,11

в HCI ........4,24

в NaOH2,92

Пример 3. Сополимер стирола и вииилпиридина, полученный полимеризацией 12,5 г стирола и 46 г винилпиридина в 25 мл бензола, сов.л ещают с 60 г стирола и 16 г 20%-ного дивинилбензола. В полученный прозрачный раствор добавляют 2 г дипитрила азоизомасляной кислоты и нагревают от 40 .ад 90С, поднимая те.мпературу в течение 5 час. Затем полимер выдерживают в термошкафу 4 час при и 17 час при . Полученный гел1) дробят. Выход фракции 0,25-2,0 мм 108 г.

27 г этой смолы заливают 222 мл концентрированной серпой кислоты и выдерживают несколько часов при комнатной температуре, затем нагревают при 130°С 5,5 час.

Смола отделяется от отработаппой кислоты и отмывается водой до отсутствия в фильтрате иона .

Свойства амфолита:

Содержание, %

азота (N общ.) .

серы ..... СОЕ, мг экв/г

но НС1 ....

по NaOH . . .

по NaCl . . . Набухаемость, мл/г

Предмет и з о б р ет е н и я

Способ получепия а.мфолитов типа «змея в клетке па основе поливинилпиридина, отличающийся тем, что, с целью упрощепия технологии, улучщення свойств и расширения ассортимента амфолитов, поливппплпиридип совмещают с композипией мономеров, способных образовывать трехмерную структуру с активными группами, носящими кислый характер, и затем проводят реакцию сополимеризапип или сополиконденсации.