СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОПИТА Советский патент 1974 года по МПК C08G12/40 

1

Изобретение касается способа получения термостойкого иолифуикционального аиионита.

Известен способ получения анионита путем поликонденсации феноксибромэтана с формальдегидом с последующим аминированием полученного полимера.

Предлагается способ получения термостойких и химически стойких анионитов поликопденсацией феноксибромэтана с фурфуролом и аминированием полимера.

Функциональные группы синтезированного анионита, связанные с ароматическим ядром через ОСНа-СН2-группу отличаются больнюй подвижностью, что способствует улучшению сорбционных свойств. Использование в качестве сшивающего и конденсирующего агента наиболее дешевого и доступного продукта гидролизной промышленности - фурфурола, позволяет получить анионит с высокой механической прочностью, химо- и термостойкостью.

В зависимости от количества вводимого в реакцию поликонденсации сшивающего агента фурфурола получают иониты с различной величиной обменной емкости. Так, при молярном соотношении фурфурола к феноксибромэтану 0,5 ; 1,0 обменная емкость анионитов по NaCl 2,45 мг-экв/г, по НС1 2,9 мг-экв/г. При соотношении 0,9 : 1,0 по NaCl 1,2-1,3 мг-экв/г.

а по НС1 2,9 мг-экв/г, при соотношении 1 : 1,2 обменная емкость по NaCl 0,8-1,0 мг-экв/г, по НС1 1,9-2 мг-экв/г.

Исследование физико-химических свойств полученных анионитов показывает, что анионит, полученный на основе полимера, синтезированного при соотношении феноксибромэтаиа к фурфуролу 1 : 0,9, отличается высокой термической, химической и радиационной устойчивостью при достаточно высокой полной обменной емкости и механической прочности. Однако обменная емкость по NaCl несколько уступает аниониту, полученному при соотношении феноксибромэтана к фурфуролу 1 : 0,5.

Механическая прочность такого анионита удовлетворительна.

Радиационную устойчивость анионита характеризуют по изменению обменной емкости, веса н набухаемости после облучения. Для

этого определенную навеску анионита помещают в ампулу из молибденового стекла, заливают дистиллированной водой и запаивают. Облучение проводят на у-источнике Со с помощью дозы 500 р/сек. Потери емкости определяют по результатам титрования смолы как по сильно-, так и по слабооснозным группам.

Обменная емкость и набухаемость анионита не изменяется, в промывных водах нет азотсодержащих веществ, это свидетельствует

о радиационной устойчивости синтезированного аиионита.

Термостойкость анионита. Навеску аниопита Б ОН-форме нагревают при 100°С в течение 8 час, величина обменной емкости как но сильно-, так и по слабоосиовным группам после термообработки не изменяется, тогда как у анионита на основе феноксибромэтана и формальдегида величина обменной емкости в ОН-форме при нагревании в течение 8 час при снижается на 50%, а при 100°С на 63%. Высокая термическая, химическая и радиационная устойчивость синтезированного анионита, по-видимому, объясняется наличием в структуре полимера кроме ароматических ядер гетероциклического фуранового кольца.

Синтезированный анионит полифунКциопальный. Наличие сильно- и слабоосновных групп придает аниониту комплексообразующие свойства. Так, сорбция ионов меди по 0,1 п. раствору CuSO4 на анноиите в ОН-форме составляет 1,08 мг-экв/г.

Нример 1. Синтез трехмерного полимера.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, вносят 0,1 моль феиоксибромэтапа (ФБЭ), 0,9 моль свежеперегиаиного фурфурола и 5% от веса ФБЭ и фурфурола катализатора (концентрированная серная кислота). Реакцию проводят при 0°С. Через 20-30 мин образуется гелеобразная масса, которую переносят в фарфоровую чашку и сушат в термошкафу в течение 48 час при 50-60°С. Высушенную смолу измельчают до диаметра зерна 0,25- 2 мм и нромывают дистиллированной водой до нейтральной реакции, затем на 24 час заливают ацетоном для удаления низкомолекулярных веш,еств.

Пример 2. Синтез анионита.

А. Аминирование полимера три метиламином (ТМА).

10 г полимера заливают 75 мл 20%-ного раствора ТМА в спирте и 15 мл дистиллированной воды, загружают в колбу с притертой пробкой и ставят на магнитную мешалку на 72 час, поддерживая температуру 40°С. Аминированную смолу затем отфильтровывают, промывают до нейтральной реакции дистиллированной водой и сушат до воздушно-сухого состояния. Высушенную смолу подвергают физико-химическим исследованиям (см. таблицу)В. Аминирование полимера пиридином.

10 г полученного в примере 1 полимера (фракция 0,25-1 мм) и 100 мл пиридина загружают в колбу с притертой пробкой и ставят на магнитную мешалку па 72 час, поддерживая температуру 40-50°С. Амипированпую смолу затем отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и подвергают физикохимическим исследованиям (см. таблицу).

Таблица Физико-механические свойства анионитов

Предмет изобретения

Способ получения аниоиита путем поликонденсации феноксибромэтана с альдегидом и аминирования полученного полимера, отличаюш,ийся тем, что, с целью увеличения термической и химической устойчивости иоиита, в качестве альдегида применяют фурфурол.