СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ Советский патент 1968 года по МПК C08F255/10 C08F8/00 

Известный способ получения водорастворимых полимерных полиэлектролитов состоит в хлорметилировании с последующим аминированием, сульфировании и фосфорилировании полистирола. Эти полиэлектролиты используют в качестве флокулянтов для осветления водных суспензий.

С целью повышения флокулирующей способности и расширения сырьевой базы таких полиэлектролитов, предлагается в качестве ароматических полимерных соединений использовать привитые сополимеры стирола с бутилкаучуком.

На основе этих сополимеров разработан синтез водорастворимых полиэлектролитов анионного и катионного характера реакциями сульфирования, фосфорилирования, хлорметилирования с последующим аминированием.

Сульфирование привитых сополимеров стирола и бутилкаучука проводят серным ангидридом в присутствии диоксана или другого растворителя хлорсульфоновой кислотой, моногидратом или слабопроцентным олеумом, фосфорилирование - треххлористым фосфором в присутствии хлористого алюминия или ортофосфорной кислоты с тиомочевиной, хлорметилирование - монохлордиметиловым эфиром, а последующее аминирование - третичными аминами, такими как триметиламин, пиридин, диметилмоноэтаноламин и т. п. Получаемые при этом водорастворимые полиэлектролиты обладают повышенной флокулирующей способностью, вследствие большей гибкости макромолекул и увеличения расстояния

между цепями за счет присутствия в их структуре звеньев бутилкаучука.

Пример 1. В трехгорлую колбу с механической мешалкой, обратным холодильником и трубкой для подачи SOs заливают 300 мл

5%-ного раствора привитого сополимера стирола с бутилкаучуком в дихлорэтане. Реакционную смесь охлаждают до 0°С и через трубку подают 60 г серного ангидрида в течение 15 мин. Образующийся вязкий продукт сульфирования отделяют от дихлорэтана декантацией, а затем растворяют в дистиллированной воде. Водный раствор пропускают через колонку с анионитом АВ-17 для отделения от серной кислоты.

Концентрацию раствора полимерной сульфокислоты определяют по сухому остатку. Емкость полимерной водорастворимой сульфокислоты по 0,1 н. раствору NaOH 3,6 мг-экв/г. Пример 2. К 10%-ному раствору привитого сополимера (10 г) стирола с бутилкаучуком в диоксане (90 г), помещенному в трехгорлую колбу с мещалкой и обратным холодильником, добавляют 40 г (27,3 мл) треххлористого фосфора и 6,4 г А1С1з. Реакционохлаждения продукт реакции обрабатывают бензолом для удаления избытка РСЬ, затед гидролизуют водой и окисляют 25%-ной HNOs при комнатной температуре в течение 4 час. Для отделения водорастворимого катионита от азотной кислоты раствор пропускают через колонку с анионитом АВ-17.

Концентрацию раствора фосфорилированного привитого сополимера стирола с каучуком определяют по сухому остатку. Емкость водорастворимой полимерной кислоты по 0,1 н. раствору NaOH 3,4 мг экв/г.

Пример 3. В трехгорлую колбу с мешалкой и обратным холодильником заливают 80 мл монохлордиметилового эфира и при работающей мешалке порциями вводят туда же 10 г привитого сополимера, получаемого полимеризацией стирола в присутствии 7% бутилкаучука. После растворения сополимера к реакционной смеси добавляют 1,2 г безводного хлористого цинка и все это нагревают при 50°С 12 час. По окончании реакции хлорметилированный сополимер осаждают в 50%-ный водный этанол (или метанол), промывают разбавленной соляной кислотой, а затем дистиллированной водой до нейтральной реакции и сушат на воздухе при комнатной температуре.

15 г хлорметилированного сополимера в пересчете на 100%-ный помеш,ают в трехгорлую колбу, в которую предварительно заливают 50 мл дистиллированной воды и при работаюш;ей мешалке из капельной воронки добавляют 30 мл 20%-ного водного раствора триметиламина. Реакционную смесь перемешивают 0,5 час при комнатной температуре, а затем 6 час при 40-45°С. После аминирования из

реакционной смеси отгоняют избыток триметиламина и часть воды под небольшим вакуумом (20-50 мм рт. ст.). Окончательно раствор полимерного полиэлектролита очиш,ают 5 от триметиламина нропусканием последнего через колонку с катионитом СДВ-3 или КУ-2-20.

Концентрацию раствора водорастворимого полиэлектролита определяют по сухому остатку. Емкость водорастворимого анионита 4,3 мг экв/г, содержание азота 6%.

Пример 4. 15 г хлорметилированного сополимера, получаемого по примеру 3, помещают в трехгорлую колбу с 70 мл дистиллированной воды и при работающей мешалке добавляют 12 г пиридина. Реакционную смесь перемещивают 0,5 час при комнатной температуре и 6 час при 45-50°С. Р1збыток пиридина отделяют пропусканием раствора водорастворимого полимерного полиэлектролита через колонку с катионитом СДВ-3 или КУ-2-20.

Концентрацию раствора водорастворимого анионита определяют по сухому остатку. Емкость анионита 3,7 мг экв/г, содержание азота 5,1%.

Предмет изобретения

Способ получения водорастворимых полимерных полиэлектролитов путем хлорметилирования с последующим аминированием, сульфирования или фосфорилирования ароматического полимерного соединения, отличающийся тем, что, с целью увеличения флокулирующей снособности, в качестве ароматического полимерного соединения используют сополимер стирола с бутилкаучуком.