Способ получения водорастворимых полиамфолитов Советский патент 1976 года по МПК C08F212/14 

Изобретение относится к области получения водорастворимых полиэлектролитов, используемых в качестве флокулянтов, коагулянтов, экстрагентов и для других целей. Известны способы получения водорастворимых полиэлектролитов путем хлорметилирования с последующим аминированием сополимеров стирола с итаконовой кислотой и полифениленэтилом 1 путем сульфирования сополимера стирола с диэтиловым эфиром итаконовой кислоты 2. Однако в процессе введения ионогенных групп в сополимеры происходит частичное структурирование продукта, что приводит к снижению выхода водорастворимого полиэлектролита. Известен способ получения водорастворимого полиамфолита путем сополимеризации стирола с итаконовой кислотой с последующим хлорметилированием и аминированием сополимера 3. В результате образуется полиэлектролит с удовлетворительными сорбционными характеристиками (статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору едкого натра составляет 6,2 мг-экв/г). Однако в процессе хлорметилирования сополимера происходит образование нерастворимого трехмерного продукта в результате образования метиленовых мостиков. Это приводит к снижению выхода целевого продукта. С целью упрощения способа получения водорастворимого полиэлектролита с повыщенными сорбционными характеристиками по предлагаемому способу используют в качестве сомономера в сополимеразации с итаконоБой кислотой винилбензилхлорид. Сополимеризацию итаконовой кислоты с винилбензилхлоридом проводят в растворе диметилформамида в присутствии в качестве инициатора перекиси бензоила при температуре 70°С в течение 25 час. Выделенный сополимер аминируют пиридином с получением готового продукта. В результате образуется полиэлектролит, удельная вязкость 0,5%-ного раствора которого составляет 1,1, статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору едкого натра - 6,9 мг-экв/г, статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору азотнокислого серебра - 3,1 мг-экв/г. Благодаря специфическому строению итаконовой кислоты, содержащей две карбоксильные группы в различных положениях и наличию хлорметильных групп в випилбензилхлориде, возможно получение полиамфолитов с содержанием различных легкодоступных ионогенных групп, обладающих высокой обменной емкостью и хорошей флокулнрующей н коагулирующей способностью.

При м е р. Получение сополимера.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и обратным .холодильником, загружают 6,5 г (0,05 моль) итаконовой кислоты, 25 мл днметилформамида, 0,0483 г (0,01 моль) перекиси бензоила и 7,6 г (0,05 моль) винилбензилхлорида. Смесь нагревают при неремешивании до 70°С и выдерживают при этой температуре в течение 25 час. Затем полимер осаждают, фильтруют и промывают петролейным эфиром.

Полученный сополимер характеризуется следуюш,ими показателями: выход от теоретического составляет 89%, удельная вязкость 0,5%-ного раствора в диметилформамиде-1,8, кислотное число сополимера - 468, содержание хлора - 10,9%.

Аминировакие сополимера.

В трехгорлую колбу, снабженную хололодильником и мешалкой, загружают 4 г сополимера в 35 мл диоксана и 8 г пиридина, после чего при перемешивании температуру повышают до 40-45°С и выдерживают 5 час. По окончании процесса продукт обрабатывают гептаном и сушат в вакууме при 30°С. Выход 45 г.

Содержание азота 3,1%, удельная вязкоеть 0,5%-ного раствора 1,1, статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору едкого натра

составляет 6,9 А:Г-ЭКВ/Г, по 0,1 н. раствору а;;отнокнслого серебра - 3,1 мг-экв/г.

Использование предлагаемого способа получения водорастворимого полиэлектролита дает возможность получать сорбенты с повышенными сорбционпымп характеристиками из доступных мономеров.

Формула изобретения

Способ получения водорастворимых иолиа.мфолитов путем радикальной сополимериза ПИИ итаконовой кислоты с моновипильным соединением с последуюп1,им аминированием, отличаюш.ийся тем, что, с .целью улучшения сорбционных характеристик п упрощения технологии получения сорбента, в качестве моновинильпого соединения используют винилбепзилхлорид.

Источники принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. N° 231805, С 08f 27/08, 1969 г.

2. М. А. Аскаров, Л. М. Семенова, Б. Л. Гафуров «Синтез ионитов с различными ионогенными группами на основе сополимера диэтилового эфира итаконовой кислоты со стиролом. Высокомолекулярные соединения XV, сер. Б., с. 188, 1973.

3. Авт. св. №. 384840 кл С 08f 27/00 (1974).