Способ получения формованных ионообменных материалов Советский патент 1978 года по МПК C08J5/20 C08J9/24 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕдаЯ ФОРМОВАННЫХ ИОНООБМЕНННХ МАТЕРИАЛОВ гепьно в качестве полярных растворите- пей испопьзуют многоатомные спирты. В качестве ионитов могут применяться различные иониты с размером частиц, меньшем равном ипи большем по сравнению с размером частиц термопласта. Предпочтительно в качестве ионита с цепью придания формованным, материалам ойиспитепьно восстановительной активности испопьзуют редокс-ионитпописупьфофенипенхинон. Ионит смешивают с растворитепем, выдерживают в течение необходимого дпя набухания до заданной степени времени, фигаьтруют и в набухшем состоянии;смешивают с порошкообразным термопластом Смесь загружают в формы и спекают при температуре и продолжительности выдержки, зависящих от вида используемого термопгеаста. Температура спекания, как Правило, должна быть на выше темпе ратуры плавления испопьзуемо го термопласта. Предлагаемый способ имеет ряд npe№ мушеств перед известными. Так при спекании ионитов в набухшем состоянии искл чается возможность их сппавпения с терм пластом даже при дпи те льном времени спекания и уменьшения за счет этого обменной емкости ионита. Появляется воз можность получать формованные высокопористые и высокопрочные тела на основе сильнонабухающих в условиях эксплуатаци ионитов. Получаемые в соот5&етствии с предложенным способом формованные изделия могут быть использованы в качестве элементов заполнения колонн.при проведании практически всех/hpoueccoB, в которых могут найти применение иониты и редокоиониты. Они позволяют уменьшить гидра ли теское сопротивление движению потока жишсости Юрез ко нонну, облегчают вьгеод из колонны газообразных и пегколетучих продуктов, образующихся при пров1едении некоторых процессов, а также делают воэ можным проведение различных процессов в газовой и паровой фазах. При м е. р 1. .Оч.квТИОнитвКУ-2х2 в Ма-форме выдерживают в течение в попиэтийенгликоне cpeiwero молекулярного веса ЗОО, отфильтровывают и смешивают с 10 ч. пс ошкообраэного иэотак тического попипропияена. Полученную сме заполняют в ципинорические формы днаметром 10 мм и помешают в сушишэныЯ шкаф. Спекание осуществляют при 2ОО-210 С в те чение 30 мин. Подученные образны кипятят несколько часов в воде и переводят в Н-форму. Катионообменная емкость образцов составляет 92% от ио ходной. Снижение катионообменной емкости произошло лишь за счет частичного вi падения гранул катион та с поверхности формованных материалов при кипячении с водой. В расчете же на оставшееся весовое количество катионита в формованном материале емкость составляет практически 1ОО%. П- р и м е р 2. 1О г редокс-катионата пописульфофенипенхинона вМо-форме с размером частиц 100 нм выдерживают в те 1ение ночи в глицерине и отфильтровывают. Вес полисульфофениленхинона в набухшем состоянии составляет 70 г Набухший редоко- катионит смешивают с 10 г порошкообразного полипропилена и спекают, как описано в npHivrepe 1. Получают прочные, высокопористые материалы, катионообме:нная емкость которых составляет л100% от исходной. П р и м е р 3, 10 ч. катионита КУ-2х8 выдерживают в течение 24 ч в триэтипенгликоле, отфильтровьгаают, смешивают с 10ч. порошкоофазного полиэтилена низкого давления и с 10ч Na С. Смесьтшательно перемешивают и загружают в бумажные гильзы диаметром 15 мм. Спекание осуществляют в сушильном шкафу при 170С в течение 4О мин. Полученные образцы нарезают в виде дисков топщиной 8-10 MMj кипятят несколько часов в воде АО полного вымывания расгворитепя и КаОЕ и перев,одят в Н-форму. Катионообменная емкость полученных формованных материалов составляет 9О95% от исходной. Образцы в условиях эксплуатации сохраняют высокую механическую прочность, 1... . П р и м е р 4. 1О ч. анионита АВ17x2 выдерживают в течение ночи в триэтиленгликоля, фильтруют в горячем cocTosraHH ( л ), смешива1от с 10 ч порсмикообразного полиэтилена низкого давления и смесь загружают в бумажм1{1е гильзы шаметром 7 мм. Спекание осуществляют при 170 С в течение ЗО мин. Полученые образцы нарезают в виде иилннд юв высотой 5 мм и преаепяют аннонообменную емкость. Пример 5. Юг КУ-2х2 (обменая емкость 5 мг экв/г) в На форме ыдерживают в течение ночн в полвэтнпентаколе среднего молеку пярного веса руют в гор-ячем состоянии. Вес катионит в набухшем .состоянии составляет 50 г. Набухший катионнт смешивают в 4,5 г порошкообразного попипропипена (индекс расплава 0,91) и спекают в бумажных Ьипьзах диаметром от 10 до ЗО мм при 2ОО-205 С в течение ЗО-6О мин (в за висимости от диаметра). Полученные образцы переводят в Н-форму и определяют о бменную емкость, которая дпя различны образцов составляет от 3,3 до 3,5 мг.эк т. е. 94-10О% от исходнсЛ в расчете на катионит. Примере, (сравнительный). IQ ч КУ-2х2 смешивают с 10 ч. порош о)азйоро попипроципена н 10 ч. N а С1 Смесь спекают при 2ОО-. в течени 60-9О мин в форме цилиндров диаметром 10 мм. Полученные образцы при погружении в воду через 2-5 мин разваливаются вследствие сил, возникающих при набухании катионита. К аналогичным результатам приводят опыты-по спеканию КУ-2х2 без добавления NaCl, а также с другими марками термопласта.. Формула изобретения 1.Способ получения формованных ионообменных материалов спеканием ионитов с термопладтичными полимерами, о т л i чающийся тем, что с целью увеличения пористости материалов и предотвращения их разрушения при набухании, иониты перед спеканием выдерживают в пол$фном органическом ;растворителе , температура кипения которого выше температуры спекания. 2.Способ по п. 1, о тли ч а юш и и с я тем, что в качестве растворителей используют многоатомные спирты. 3.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что, с целью придания формованным материалам окяслительновосстаноЕИтельноЙ активности, ь качест- вё ионита использу От редоко-ионитполисульфофениленхинон. Источники информации принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США №3627703 кл. 260-2.1 1969. 2.Патент ФРГ № 128517О кл. 39 а 27/ОО 1962.