Изобретение относится к ионообмен ньам полимерам, конкретно к сульфополимерам, и может быть использовано для получения ионообменных мембран Известен способ получения сульфо катионитов путем взаимодействия фено сульфокислоты с формальдегидом 1. Иониты характеризуются обменной емкостью по NaOH и CaCIj, составляющей соответственно 4,2-5,0 и 2-2,5 мг-экв/г. Однако известные катиониты разрушаются в сильноосновных средах. С целью получения катионитов с повышенной стабильностью в основной среде при высоких концентрациях и те пературе предложен способ получения сульфокатионитов путем взаимодействия феноксисмолы, содержащей звенья формулы -O-E-O-CHR, -CR,-CH, где R и Rj - одинаковые или различ ные и означают атом водорода или метильный радикал; Е - двухвалентный радикал, образо ванный ядерной системой полицикличес кого дифенола (формулы НО-Е-ОН), в которой гидроксильные группы фиксиро ваны на разных кольцах, подвергают взаимодействию с сульяоном или солью галоидалкилсульфокислоты при температуре 30-100°С в растворителе в присутствии сильного основания при концентрации феноксисмолы 5-20 вес.% и молярном соотношении сульфосоединения и феноксисмолы, равном 0,05-5:1. Двухвалентный радикал Е предпочтительно отвечает формуле где У и y.j - алкильные или алкоксильные радикалы с 1-4 атомами углерода или атомы галогенов R, - алкиленовый радикал и.ли алкилиденовый радикал с 1-3 атомами углерода, такой как метиленовый, этиленовый, пропан-1,3-диильный, пропан-2,2-диильный радикалы, а также двухвалентный углеводородный радикал, такой как -СО-, -SOj,-, -0-, -S-; m и Е равны 0,1,2 или 3, предпочтительно 0,1-или 2. Используемые феноксисмолы являются хорошо известными продуктами Обычно их получают конденсацией (предпочтительно, в растворе) в щелочной среде бис-фенола (НО-Е-ОН) с эпихлор гйдрияом или вообще с эпигалоидгидрином, при известных условиях замещенным такими группами, как R и Rj. Их приведенная вязкость (измеренн при 25°С в диметилформамиде при концентрации 2 г/л) составляет, предпоч тительно, 15-120 CMVr. Сультоны и соли галоидалкилсульфо кислот и их производные будут называться алкилсульфирующим агентом, Используемые сультоны отвечают формуле (сн г-ЗОг опричем X равен 1 и более. В качестве сультонов этого типа можно назватьПпропансультон, бутан сультон/ пентансультон. ; Галоидалкилсульфокислоты, соли которых используются Е изобретении-, отвечают формуле ; X -{СН2)х - , где Х - атом галогена, предпочтительно, хлор или бром, В качестве галоидалкклсульфокислот предпочтительно используют хлорметилсульфокислоту, бролмвтилсульфокислоту, 2-хлорэтилсульфокислоту, 2 бромэтилсульфокислоту, 3-хлорпропи сзульфокислоту, 3-бромпропилсульфокис Соли галоидалкилсульфокислот пред ставляют собой соли щелочных или щелочноземельных металлов, предпочти- тельно соли натрия или калия. В качестве растворителей, феноксисмопы предпочтительно используют полярный апротонный растворитель, яаП1жмер диметилсульфоксид, гексаметиленфосфортриамид, диметилацетамид, диметилформамид. В качестве сильного основания предпочтительно.используют металлические производные (щелочных металлов) соединений с подвижным водородом, например алкоголяты, гидроокиси, гидриды и диметилсульфйнильные соединения, в качестве металлических производных предпочитают производите натрия. В качестве алкоголятов предпочтительно используют этилат или трет-бутилат. В качестве гидроок иси можно использовать едкий натр Диметилсульфинилнатрий получают взаи 1 действием гидрида натрия с диметил с льфоксидом. Сильное основание, ел довательяо,может вступить во взаимо действие или даже в реакцию с растворителем. Сильное основание используют в та ком количестве, чтобы мольное соотно шение основания и алкилсульфирующего агента составляло О,5-2,предпочтите4ьно 0,9-1,1, причем оптимальные усовия соответствуют стехиометрии. Приме 1. Получение полимера. В качестве исходной феиоксисмолы используют полимер с повторяющимися звеньями -O-CH -CtiOn-CH Приведенная вязкость равна 52 (измерение проводилось в диметилфор-. мамиде (ДМФ) при концентрации 2 г/л), 10 г этой смолы растворяют в 400 CNT безводного диметилсульфоксида (ДМСО) ри комнатной температуре в атмосфере сухого азота. Затем последовательно при перемешивании добавляют 25,7 смг раствора, полученного путем введения 1,35 моль гидрида натрия в диметилсульфоксид, раствор,, полученный путем растворения 4,27 г пропансультона в 10 . Смесь нагревают до 50°С и выдерживают при этой температуре и при перемешивании в течении 16 ч. Охлаждают, концентрируют при 60 С при абсолютном давлении 1 торр вплоть до уменьшения объема на 4/5 его первоначального значения. Концентрированный раствор выливают в .4 л ацетона при 15°С, вследствие чего происходит образование осадка, который отфильтровывают, промывают два раза порциями по 1 л ацетона и высушивают в токе воздуха в течение 1 ч при .Затем промывают 4 л воды, далее 2 раза по 1 л воды. Снова высуцшвагот при при пониженном давлении 100 торр (абсолютное давление). Получают 6,15 г полимера, содержащего 6,45 вес.% серы. Этот полимер .(также называемый сульфопропилиррванной фёноксисмолой) состоит из звеньев формулы CHOH-CHjассоцйированных со звеньями формулы - О - /-o-cHj - сн --CHjo- CH)j-S05Ha П р и м е р 2. Опыт проводят по примеру 1, но используют 13,0 вместо 25,7 см раствора, полученного введением NaH в дасО; 2,2 г вместо 4,27г пропан-сультона. Получают 10,8 г сульфопропилированной смолы, содержащей 3,9 вес.% серы. Мембрану на основе сульфокатионитов, изготовленных по примерам 1 и 2, погружают в водный 10и.раствор едкого натра, при ЭОС. Изменение свойств мембраны в зави-симости от времени приведено в таблице.
Селективность проницаемости, %
Сопротивление замещению, Ом-смСтойкость к.растрескиванию, бар
95 95 95
2 2 2,5
2,1 2,2 2,2
Формула изобретения
Способ получения сульфокатионито на основе феноксисмол, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности ионитов в основной среде при высоких концентрации и температуре, феноксисмолу, содержащую звенья формулы
-0-E-0-CHR. -Си,, -СН,
ОН ,
где RI и R -одинаковые или раэлич ные и представляют собой атом водорода .или метил;
Е-двухвалентный ргщикал, образованный ядерной системой полициклического дифенола с гидроксильными группами, фнксировайными на разных
кольцах
Подвергают взаимодействию с сультоном ИЛИ солью галоидалкилсульфокислоты при 30-100°С в растворителе, в присутствии сильного основания, при концентрации феноксисмолы 5-20 вес.% и молярном соотношении сульфосоединения и феноксисмолы, равном 0,05-5:1,
Источники информации принятые во внимание ггри экспертизе
