Способ получения полифункциональных анионитов Советский патент 1974 года по МПК C08F25/00 

1

Изобретение относится к синтезу анионитов путем самопроизвольной полимеризации впнилпиридинов на полимерной матрице.

Известен способ получения анионитов путем самопроизвольной полимеризации винилпиридина на поликислотах. Однако указанным способом получают полимеры, не обладающие высокими химическими и термическими свойствами.

Для получения анионитов с повышенной термической и химической стойкостью и содержащих аиионообменные группы различной основности предложен способ получения нолифункциональных анионитов самопроизвольной полимеризацией различных винилннридинов в присутствии трехмерных сополимеров, содержащих хлорметильные группы. Это позволяет получать селективные анионообменные смолы, обладающие полифункциональными свойствами и содержащие наряду с сильноосновными группами и слабоосновные, которые могут работать в широком диапазоне рН среды, в процессах сорбции металлов из растворов.

Анионообменные смолы получают самопроизвольной полимеризацией винилпиридинов в присутствии хлорметилированных сополимеров при невысоких температурах в отсутствии инициаторов, причем непрореагировавщие хлорметильные группы в дальнейщем аминируюг триметиламином. В качестве сополимеров, содержащих хлорметильные группы, применяют сополимеры винилбензилхлорпда (ВБХ) с днвинилбензолом (ДВБ) или диизопропенилбеизолом (ДИПБ), а также хлорметилированный сополимер стирола с ДВБ. Полученные анионообменные смолы отличаются высокими ф1 зико-химическими и механическими свойствами с селективностью к ионам двухвалентных металлов и могут найти нримененне в процессах сорбцни металлов из растворов, в нроцессе обессоливания и других ироцессах. Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещают набухщий сополимер ВБХ с ДВБ

или ДППБ (10 г) в диоксане (100 мл), затем добавляют 47,5 г 2-метил-5-винилпиридина. Реакцию проводят при 40°С при перемешивании в течение 7 час. По окончании реакции анионит промывают ацетоном, сушат и переводят в ОП-форму. Выход анионита на основе сополимера ВБХ с ДВБ 14,8 г; СОЕ по 0,1 Н.НС1 2,1 мг-экв/г; набухаемость 140%. Выход анионита на основе сополимера ВБХ с ДИПБ 12,4 г; СОЕ по 0,1 н.ПС 1,7 мг.-экв/г; набухаемость 120%.

Полученные аниониты подвергают дальнейшему аминированию триметиламином. Для этого 10 г анионита иомещают в трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником

0 и мещалкой, добавляют 26,8 г спиртового раствора триметиламина. Реакцию проводят при 40°С в течение 12 час. Полученный продукт промывают ацетоном и переводят в ОН-форму. Выход анионита на основе сополимера ВБХ с ДВБ 15.6 г; СОЕ по 0,1 н.НС 2,7 мг-экв/г; набухаемость 145%; сорбция по Си++ 1,6 мг-экв/г. Выход анионита на основе сополимера ВБХ с ДИПБ 12,9 г; СОЕ по 0,1 Н.НС1 1,9 мг-экв/г; набухаемость 130%; сорбция по Си++ 1,2 мг-экв/г (исходная концентрация Си++ 4,5 мг-экв/50 мл). Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещают набухший хлорметилированный сополимер стирола с ДВБ (10 г) в диоксане (100 мл), затем добавляют 47,5 г 2-метил-5винилпиридина. Реакцию проводят при 40°С при перемешивании в течение 7 час. По окончании реакции анионит промывают ацетоном, сушат и переводят в ОН-форму. Выход анионита 14,4 г; СОЕ по 0,1 н.НС 2 мг-экв/г; набухаемость 125%. Полученный анионит подвергают дальнейшему аминированию триметиламином. Для этого 10 г анионита помещают в трехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, добавляют 26,8 г спиртового раствора триметиламина. Реакцию проводят при 40°С в течение 12 час. Полученный продукт промывают ацетоном и переводят в ОН-форму. Выход анионита 15 г; СОЕ по 0,1 н.НС 2,5 мг-экв/г; набухаемость 130%; сорбция по Си++ 1,5 мг-экв/г (исходная концентрация Си++ 4,5 мг-экв/50 мл). Потери обменной емкости анионитов после прогрева в воде в течение 24 час при 80°С составляют 4%Химическая устойчивость анионитов в 5 н.растворах NaOH и H2S04 составляет 96- 98 и 97-100% соответственно; механическая прочность анионитов 97,5-100%. Аниониты на основе ВБХ имеют во всех случаях лучшие показатели, чем аниониты на основе хлорметилированного сополимера стирола и ДВБ. Предмет изобретения Способ получения полифункциональных анионитов путем полимеризации винилпиридина в присутствии полимера, содержащего инициирующие самопроизвольную полимеризацию винилпиридина группы, отличающийся тем, что, с целью получения анионитов с повышенной термической и химической стойкостью и содержащих анионообменные группы различной основности, в качестве исходного полимера используют трехмерный сополимер, содержащий хлорметильные группы, и конечный продукт аминируют триметиламином.