СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМФОЛИТОВ Советский патент 1974 года по МПК C08F226/06 

1

Изобретение относится к области получения синтетических ионитов, используемых в качестве сорбентов, комплексообразователей и для других целей.

Известен способ получения полиамфолитов радикальной сополимеризацией ненасыщенной карбоновой кислоты или ее эфира с винилпиридином и дивинильным структурирующим агентом. Недостатки этого способа заключаются в сравнительно невысокой сорбционной емкости и малой селективности полиамфолитов, обусловленные наличием третичных пиридиновых групп.

Для устранения этих недостатков и расщирения ассортимента высокоемких селективных сорбентов предлагается способ получения полиамфолитов путем радикальной сополимеризации ненасыщенной карбоновой кислоты или ее эфира с аддуктом 2,5-дивинилпириди11а и полиэтиленимина при использовании в качестве структурирующих агентов 2,5-дивинилпиридина или М,Ы-ди- р-(5-винилпиридил-2)этил -пиперазина. Применение аддукта и азотсодержащих структурирующих агентов позволяет создать сорбенты, содержаище различные аминогруппы, а также повысить емкость по основным группам и селективность полиамфолитов.

Близкая реакционная способность структурирующих агентов с мономерным аддуктом

позволяет повысить равномерность распределения сщивки в сополимере.

Реакцию сополимеризации проводят при температуре 40-100°С в присутствии ииициатора радикального типа - динитрила азоизомасляной кислоты в течение 12-16 час. При применении в сополимеризации эфиров ненасыщенной карбоновой кислоты полученный сополимер гидролизуют раствором щелочи при

120-150° С. Полученный полиамфолит в солевой форме подвергают далее обработке паром или горячей водой для удаления щелочи, а затем высущивают при 60-80° С. Для повыщения прочности полиамфолитов предлагается также известным способом проводить сополимеризацию в присутствии полимерного связующего (полиэтилена) с последующим экструдированием порощка совмещенного сополимера для получения гранул.

Синтезированные полиамфолиты имеют высокие сорбционные характеристики (СОЕ по основным группам до 10 мг-экв/г), селективны к солям меди, никеля и кобальта и могут быть использованы в известных областях применения полиамфолитов.

Пример 1. В реактор помещают 30 г полиэтиленимина (ср. мол. вес 1500) и 5 г 2,5динивилпиридина, смесь тщательно перемещивают при 50-60° С (температура бани) в

течепие 2 час, охлаждают до 20-25° С и прибавляют к аддукту 16,3 г свежеперегнанного метилметакрилата и 0,55 г динитрила азоизомасляной кислоты в 4 г 2,5-динивилпиридина. Реакционную смесь полимеризуют при 40- 100°С в течение 16 час. Сополимер очищают экстракцией этанолом в аппарате Сокслета, выход 90-95%. Статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору соляной кислоты составляет 10 мг-экв/г.

200 г полученного сополимера помещают в автоклав и обрабатывают раствором 192 г щелочи (едкий натр) в 288 мл воды при температуре 125-150° С в течение 20-24 час. Полученный полиамфолит отмывают от щелочи водой и сушат воздухом при 60-80° С; сорбционная емкость синтезированного полиамфолита составляет, мг-экв/г: но 4,45; но 4,40; по Со2+ 2,98.

Пример 2. В реактор-смеситель емкостью 10 л помещают 1,5 кг полиэтиленимина и 0,29 кг 2,5-дивинилпиридина и перемешивают при 40-55° С в течение 2 час, выключают обогрев и при перемещивании добавляют 500 г метилметакрилата и 0,7 кг порошкообразного полиэтилена, перемешивают в течение 1,5 час, к охлажденной до 20-30° С смеси прибавляют 2,2 г динитрила азоизомасляной кислоты в 20 мл дивинилпиридина. Полимеризацию ведут при постоянном перемещивании в течение 15-16 час при 40-100° С. Получают порошкообразный сополимер, СОЕ по 0,1 н. раствору соляной кислоты составляет 5,5-6,0 мгэкв/г.

Сонолимер подвергают экструдированию с получением гранул размером 1 X мм при 160-175° С. Гранулы подвергают щелочной обработке, как описано в примере , и обрабатывают водяным паром или горячей водой.

Выход совмещенного полиамфолита 89- 92%. Емкость но аминогруппам 4,35 мг-экв/г и по карбоксильным группам 1,35-мг-экв/г.

Пример .3. В реактор помещают 30 г нолиэтиленимина и 5 г дивинилпиридина, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при 50-60° С в течение 2 час. В охлажденную смесь нри перемещивании добавляют 16,3 г свеженерегнанного дибутилитаконата и раствор 0,055 г динитрила азоизомасляной кислоты и 4 г М,М-ди- р-(5-винилпиридил-2)-этил нинеразина в 15 мл дибутилитаконата. Реакционную смесь полимеризуют при ступенчатом температурном режиме 40-100° С в течение

14 час. Полимер очищают экстракцией этанолом в а-ппарате Сокслета; выход трехмерного продукта составляет 90-95%.

В автоклав помещают 200 г сополимера, 192 г едкого натра в 288 мл воды и нагревают

до 160° С и выдерживают в течение 24 час. Затем охлажденную смолу - полиамфолит выгружают из автоклава и тщательно отмывают от щелочи. Полученный полиамфолит обладает емкостью, мг-экв/г: по аминогруппам -

12,7; по Cu2+ 3,90; Ni2+ 3,85 по Со 2+ 2,54.

Предмет изобретения

Способ получения полиамфолитов путем радикальной сополимеризации непредельной

карбоновой кислоты или ее эфира с производным винилниридина и дивинильным структурирующим агентом, отличающийся тем, что, с целью повыщения сорбционных характеристик полиамфолитов, в качестве производного винилпиридина используют аддукт 2,5дивинилпиридина с полиэтиленимином, а в качестве дивинильного структурирующего агента - 2,5-дивинилпиридин или М,М-ди- р-(5винилниридил-2) -этил -пинеразин.