Способ получения сульфокатионитов Советский патент 1976 года по МПК C08F8/00 C08F8/36 C08F16/30 C08F20/38 

Изобретение относится к области промьгш ленностн химических волокон и может быть использовано в различных областях техники- текстильной, химико-фармацевтической горной, где требуется использование сорбентов неорганических и органических ионов. В современной химической технологии в основном все известные способы получения сул1 фообменников на основе различных полимеров предусматривают обработку последних растворами серной кислоты или ее производными. Однако использование серной кисло ты затрудняет аппаратурное оформление технологического процесса. По известному способу поливиниловый спирт (ПВО) перед введением ионогенных групп ( -.), обрабатывают хлорсиланом, содержащим ароматический радикал. Однако такой способ распространяется тольк на поливиниловый спирт и очень сложен в технологическом оформлении (модификация ПВО хлорсиланом осуществляется в течение 4-2О часов при 4О-200°С; сульфирование кУкшстпляется олеумом с последующей отмывкой растворами кислот понижающейся концентрации). Кром того, поскольку при модификации ПВС хлорсиланом выделяется хлористый водород, а также используется . олеум, требуется специальное коррозяонноустойчивое оборудование, полная герметизация установки и т. д. Предлагаемый способ получения волокнистых сульфокатионоБ заключается в том, что синтетические полимерные волокна обрабатывают полиметилсилоксановым полимером, содержащим сульфогруппы в основной пепи, полученньпи путем поли «рйзации цик«лосилоксанов в присутствии серной кислоты. Полимер может содержать от 0,5 до is мол. % метилгидридсилоксановых звеньев Н SI СН„О (предпочтительно 1,5-1О%). Способ модификации волокнистых материалов полнметилсилоксановым полимером предусматривает следукчиий технологический режим обработки: пропитка растворами полимера 1-2О%-ной концентрации, отжим, сушка, термообработка. При обработке сва- жесформоваиного ПБС-волокна после стадии прюпитки полимерок( следует дегидратация. Процесс дегидратации может быть совмещен с обработкой волокла раствором поли мера. Обрвботанный так текстильный материа приобре1ает гид) , величина котоуюго зависит от условий обработки, и одновременно ионообменные свойст1«з, устойчивые к различным воздействиям. Бла годаря повышенной гидрофобности и хемо стойкости 1юлученнь е ионооб шнные материа;и.л могут и пользоваться не только в BouHbix, по и в органических и firpeccmvHb средах. П р и м ер J-. Свежесформованцое Г ВС-В1хпокно обрабаттлвают раствором сле кчцего сосгвва; 5% нолиме гилсилокспновог полимора, (::одержа1иетч J. ,Si -11 tpynn и 1,Г)% групп - ЙО И, 0, катализато ра цегипратапии , .VJf. кисмюты, необходимой для дегидратации ПВС-волокиа 91,9% толуола. Время )тки 6 час при температу кипзния Г1лство(.)ит-еля.. После STOJ-O волокн отжимают, высушивают и термообучабатыы ют при 1Я() ( в течение 5 мин. Обработанное так волокно лорактеризу ется сгшдуюкшми показателя ,г. Статическая (.обменная емкость волокна (СОЕ) 2,9 мг- з Влагопоглощение за 1 мин (.одержание кремния Хемостойкость после кипячения в 5 н. кислоте потери в весе поте)и в емкости Хемостойкость после кинячения в 5 н. щелочи потери в весе потери в емкости Устойчивость к действию окислителей Пример 2. Свежесформов |нное ПВС-волокно обрабатывакуг 4%-ным раст вором полимера, содержащего 10%&t-H групп и 1,5% групп бО.Л, в толуоле при температуре кипения последнего в те чение 1 часа, В обрабатывающий {таствор вводится катализатор и каталитические количества Н SO (0,5%). Е олокно характеризуется следующими показателями СОП волокна2,0 мг. экв/г Влагопоглощение: за 1 мин2О,9% за 1 час63,0% Влагопоглощение необужбитанного волокна Составляет 150%, СОЕ волокна во втором Цикле испытаний - 1,..1 мг экв/г, Г олокно Сорбирует поверхностно-активные вещества из следующих водных {.шстворов: Катамин А Б Алкамон Гипх 142/4О Приме р 3,Свежесф14мо а ное ПВС-волокно обрабаты1 ают 1О%-ным раствором полимера, содержащим-2 ,7% сульфогрупЬ в толуоле в присутствии катализатора в течение 6 часов. Обработанное волокно характеризуется следующими показателями: СОЕ волокна 0,29 мг экв/г СОЕ волокна после 0,50 мг. экв/г экстракции Влагопоглощение за 1 мин11,8% за 1 час77,2% П р е у) 4. Термообработанное П1Ю-Г олокно пропитывают 1О%-ным раство ром полимера, с:одержаи1им 3% Si-H связей) с добавлением катализатора и каталитических количеств серной кислоты. Статическая обменная емкость волокна за 1 час составляет 0,336 мг . экв/г, за 3 час ;- 0,394 мг . экв/г, за 24 час 0,445 мг. экв/г, за 48 час - 0,543 мг.экв/г. П р и м е р 5. Ткань из полиакрилоч нитрильного волокна пропитывают раствороья полимера в условиях, пушведенных в примере 4. СОЕ волокна через 1 час составляет 3,38 мг экв/г, через 3 часа - 4,86 мгэкв/г, Влагопоглощение за 1 час равно 2,25%. Обработанный так материал сорбирует катконные красители из водного раствора на 1ОО%. Таким образом, предлагаемый способ получения волокнистых сулъфокатионитов явпяется более простым по сравнению с cymeciw вуюшим аналогичным решением этой же зацои.Волокнистые сульфоквтио1тпообменники могут быть получены при кратковременном пропитывании волокнистого материала ряствором полиметилсилоксанового полимера, содержащего сульфогруппы. Тоэтому он быть осуществлен на существующем оборудовании заводов химических волокон или фабрик химической чистки. Полученные данным способом ионообменные материапы . обладают повышенной гидрофобностью и поэтому они могут быть использованы как сорбенты в органических и агрессивных средах. 5 Фо)мула ийобретения, 1. Спо(об получения сульфокятяоиитов .|утем обработки сяятетических полимерных волокон растворок кремнийсодержашего попимера и введения в волокно сульфогрупп, о т личающийся тем, что, с цвль:о упрошения технологии получения Волокнистых сульфокатионитов, характеризующихся 50 7 6 шейной гидрофобностью и химической стойкостью, в качестве кремнийсодержашего по- пимера исггользуют попиметилсилоксановый лолимер, содержащий в основной цепи от О, ДО 2О% мол сулк огрупп. 2. Способ по п. 1, отлича юшийс я тем, что используют полпметилсилоксановый полимер, содержащий от 0,5 До 15% мол метилгидридсилоксановых звеньев.