СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОКИСЛОТНЫХ КАТИОНИТОВ Советский патент 1973 года по МПК C08F230/02 C08F218/08 

1

Изобретение относится к области получения фосфорнокислотных катионитов, применяемых для сорбции органических ионов и ионов различных металлов.

Известен способ получения ионитов гелевой структуры путем радикальной сополимернзации ди-р,|3-хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты и дивинилбензола с носледуюпдим омылением эфирных грунп.

Эти катиониты за счет наличия гидроксильной группы наряду с -фосфоновокислыми группами обладают повышенной селективностью к ряду тяжелых металлов и высокой кинетикой ионного обмена, однако они не снособны сорбировать крунные органические молекулы и обладают недостаточной механической прочностью.

С нелью устранения указанных недостатков предлагают в качестве винильного фосфорсодержащего мономера использовать ди-р,|3хлорэтиловый эфир пентад,иен-1,3-фосфоновой кислоты. Пронесс суспензионной сополимернзации осуществляют в присутствии инициаторов - перекиси бензоила и третичного бутилпербензоата при 70-105°С в течение 25- 30 час.

Синтезированные катиониты обладают гибкой и эластичной матрицей, что позволяет сорбировать крупные органические ионы с высокой скоростью поглощения, и отличаются хорошими механическими свойствами.

Наличие фосфоновокислых групп в сорбенте обеспечивает его высокое сродство к ряду тяжелых и переходных металлов. Кроме тою варьированием соотношений основных реагентов можно в илироких пределах изменять физико-химические свойства катионита..

Пример 1. В трехгорлый реактор, снабженный рамной мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают предварительно подготовленную смесь 27 г ди-р,|3хлорэтилового эфира нентаднен-1,3-фосфоновой кислоты, 3,0 г дивипилбензола и 2,76 г перекиси бензоила и третичного бутилпербензоата (в соотношении 1 : 1 но весу).

Суспензионную полимеризацию нроводят в 1%-ном растворе крахмала в прнсутствин насыщенного раствора поваренной соли и 0,32 г бикарбоиата натрия. Продолжительность полнмеризации 30 час

ири 70-105°С. Полученный гранульный сонолимер нромывают дистиллированной водой, обрабатывают острым паром и сушат на воздухе. Выход продукта 70-73%. Затем сополимер отмывают водно-спиртовым раствором

едкого натра в течение 10 час нри 70°С. После отмывки продукта от щелочной реакции катионит анализируЕОт. Результаты анализа: Содержание фосфора, %9,6

СОЕ по 0,1 н. NaOH, мг-экв/г 5,8

Сорбция гелевым фосфорнокнслотпым катионитом на основе ди-р,р-.лорэтилового

эфира винилфосфоновой кислоты крупных ионов метиленового голубого составляет 34% его емкости по сильнокислотным группам, а сорбция этого иона синтезированным катионитом составляет 78%.

Пример 2. В реактор аналогично примеру 1 загружают 1%-ный раствор крахмала 0,22 г бикарбоната натрия, затем вводят смесь, состоящую из 17,4 г ди-р,р-хлорэтилового эфира пентадиен-1,3-фосфоновой кислоты, 5,5 г винилацетата, 4,1 г дивинилбензола и 1,4 г перекиси бензоила. Продолжительность полимеризации 2,5 час при 60-80°С. Полученный гранульный сополимер промывают дистиллированной водой, обрабатывают острым паром и сушат на воздухе. Выход продукта 80-85%. Далее сополимер обрабатывают по примеру 1. Результаты анализа:

СОЕ по 0,1 н. NaOH, мг-экв1г 5,5 Содержание фосфора, %8,5

Содержание ОН-групп, %4,5

Сорбционная емкость катионита на основе сополимера ди-р,р-хлорэтилового эфира винилфосфоновой кислоты, винилацетата и дивинилбензола по катиону Cu2+ при рН 3 составляет 3,1 мг-экв/г. Сорбционная емкость синтезированного катионита по катиону при рН 3 составляет 3,8 мг-экв/г.

Предмет изобретения

1. Способ получения фосфорнокислотных катионитов путем сополил еризации винильного фосфорсодержащего мономера и дивинилбензола с последующим омылением, отличающийся тем, что, с целью получения катионитов, способных сорбировать крупные органические ионы, а также селективных к ряду металлов, в качестве фосфорсодержащего мономера применяют ди-р,|3-хлорэтилоБый эфир пентадиен-1,3-фосфоновой кислоты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что и

полимеризациониую смесь вводят

винилацетат.