СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК C08J5/20 C08F220/48 C08F8/00 D01F11/06 D01F6/78 

1

Изобретение относится к проиЗВодству ионообменных материалов, например волокон.

Известны способы получения ионообменных пленок и .волокон нутем их химической модификации, которая приводит к образованию в полимере катионо- или амионообменпых групп за счет химической реакции, папример сульфирования, амипирования, омыления, причем модификации могут подвергаться предварительно сшитые волокна или сшивка изделий может проводиться после их модификации.

Можно также получать ионообменные волокна из сополимеров, содержащих ионогенные группы с последующей сшивкой волокна за счет химической реакции между реакционноспособными группами полимера и полифункциональными группами реактива, которым обрабатывают готовое .волокно.

Такие способы характеризуются сложностью и длительностью операций и получаемой невысокой полной обменной емкостью (обычно не превышающей 1,5-2 мг/экв/г).

С целью получения материалов, химически стойких и обладающих повышенной обменной емкостью, предлагается сополимер акрилонитрила и винилпиридина или производных винилниридина обрабатывать полиэпоксисоединениями на любой стадии формования волокна. С целью придания ионитам амфотерных

2

свойств, предложено полученные материалы подвергать опылению. Сшивающими и алкилирующими агентами я.вляются полиэпоксисоединения которые могут быть добавлены к полимеру на любой стадии получения волокон. Предпочтительно введение эпоксидных олигомеров непосредственно в прядильный раствор полимера.

В качестве растворителей могут быть использованы диметилформамид, диметилсульфоксид, этиленкарбонат, диметилацетамнд или другие растворители, применяемые при получении акриловых волокон. Для нолучения ионообменных волокон могут использоваться различные эпоксидные низкомолекулярные смолы, такие, как эпоксидно-анилиновая, эпоксидодиановая, смолы на основе сонолимеров триэтиленгликоля и диэтилеигликоля

с эпихлоргидрипом. Эпоксидные смолы могут добавляться непосредственно к полимеру, содержащему ионогепиые группы, и в этом случае формование волокна осуществляется из смесн полимеров. При использовании водорастворнмых смол, таких как смолы на основе сополимеров триэтиленгликоля и днэтиленгликоля, можно вводить их в прядильный раствор, и в водные осадительные ванны которые обычно прнменяются при формовании акриловых волокон. Сшивка волокна, которая происходит вследствие реакции между функциональными группами полимера и эпоксигруппами, может осуществляться при вытягивании нити, термофиксации или дополнительном прогреве волокна при 50-250°С. Обработке диэпоксисоединениями могут также подвергаться готовые нити или волокна, при этом эпоксидные смолы могут наноситься путем погружения волокна в раствор или путем разбрызгивания их на поверхности волокна. После этого можно проводить термообработку волокна с целью его сшивки. Пример 1. Для получения ионообменного волокна в качестве исходного полимера используют сонолимер акрилонитрила (70%) с 2-метил-5-,винилпириди1 ом (30%). Сополимер формуют из диметилформамидного (ДМФ) раствора в осадительную ванну, содержашую 30% ДМФ и 70% воды. В прядильный раствор добавляют 4 вес. % эпоксидодиановой смолы. Волокно вытягивают вводяном пару при 130°С в 5 раз, а затем на горячей поверхности при 170°С. При термообработке волокна в течение 30-50 сек получают сшитое анионообменное волокно с полной обменной емкостью (ПОЕ)-2,5 мг/экв/г. Прочность волокна 18-20 гс/текс при удлинении 15-25%. Пример 2. В качестве исходного сополимера используют сополимер акрилонитрила (60%) и 2-метил-5-,винилпиридина. Волокно формуют, согласно примеру 1. Получают ионообменное волокно с ПОЕ 2,8-3,0 мг/экв/г. Пример 3. В качестве исходного сополимера используют сополимер, содержаший 50% акрилонитрила и 50% 4-винилпиридина. Волокно формуют, согласно примеру 1. Получают ионообменное волокно с ПОЕ 4,5 мк/экв/г. При м е р 4. В качестве исходного Сополимера используют сополимер акрилонитрила (70%) с 2-метил-5-Бинилциридином (30%). Волокно формуют из диметилформамидного раствора в осадительную ванну, содержащую 30% ДМФ и 70% воды. В прядильный раствор и в осадительную ванну добавляют эпоксидно-анилиновую смолу (концентрация 3 .вес. %). Получают волокно с полной обменной емкостью 2,3-2,5 мг/экв/г. Пример 5. Волокно формуют из диметилформамидного раствора сополимера акрилонитрила (60%) и 2-метнл-5-винилпиридина (40%) в осадительную ванну, содержащую 10% ДМФ и 90% воды. Волокно вытягивают в атмосфере водяного пара прн 120°С в 4,5 раза. Вытянутое волокно подвергают поверхностной обработке 8%-ным раствором смолы иа основе сополимера диэтиленгликоля с эпихлоргидрином в .воде в течение 30 мин, а затем прогревают в сушильном шкафу при Г50°С в течение 10 мин. Получают сшитое анионообменное волокно с ПОЕ 2,8- 3,0 мг/экв/г. Предмет изобретения 1.Способ получения ионообменных материалов, например, волокон, путем сополимеризацни акрилонитрила и винилпиридина или производных винилпиридина с последующим формованием, отличающийся тем, что, с целью получения материалов, химически стойких и обладающих новышенной обменной емкостью, сополимер обрабатывают полиэпоксисоединениями на любой стадии формо.вания .волокна. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью придания ионитам амфотерных свойств, полученные материалы подвергают омылению.