Способ получения катионитов Советский патент 1980 года по МПК C08F230/02 C08F8/40 C08J5/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТОВ

ключает длительную стадию отмывки А1С1з и продуктов его гидролиза.

Пример 1. 10 г макропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ, порообразователь синхин. помещают в трехгЬрлую колбу, вводят 39,2 г (0,285 моль) РС1з и 37,8 г (0,283 лголь) А1С1з, нагревают до кипения смеси 76-78° С и выдерживают при этой темпе|ратуре в.течение JO ч. Реакционную смесь охлаждают, отделяют от жидких продуктов фильтрованием, промывают на фильтре дибутиловым эфиром от непрореагировавших РС1з и А1С1з. Гидролизуют на греванием в 50 мл дистиллированной воды в течение 4 ч, стандартизуют .последовательно 2% NaOH, водой, 3% НС1, водой до отсутствия (ИОна в элюате. Содержание фосфора в жатионите 6,2% при степени превращения 0,4%.

Пример 2. 5 г (0,06 моль} макропо;ристого сополимера акролеина с 15% ДВБ, порообразоватёль синт1ин, обрабатБГвают в токе азота 23,3 г (0,14 моль) диизопррпилфосфитом при 130° С в течение 15 ч. Конечный продукт экстрагируют изопропиловым спиртом до полного удаления непрореагировавших продуктов. Содержание фосфора в катионите 6,7% при степени П1ревращения 0,35%.

Пример 3. 3 г (0,037 моль} макропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ, порообразоватёль синтин, обрабатывают в токе азота 22,64 г (0,188 моль) бутилфосфита при 130° С ,в течение 15 ч. Конечный продукт экстрагируют изобутиловым спиртом до полного удаления непрореагировавших продуктов. Содержание фосфора в катионите 8,88% при степени превращения 0,45%.-.

Пример 4. Зг (0,037 моль) мак)ропористого сополимера акролеина с 15% ДВБ, порообразоватёль синтин, обрабатывают 15,47 г (0,188 моль) фосфористой кислоты в токе азота при 130° С в течение 10 ч. Конечный продукт промывают водой. Содерикание фосфора в катионите 10,75% при степени превращения 0,5%..- . -. .;.

Прим ер 5. 3 г (0,037 моль) макропористого сополимера, акролеина с 15% ДВБ, порообразоватёль синтин, обрабатывают в токе азота 5,6 г (0,085 моль) фосфорнова; тистой кислоты при 130°С в течение 10 ч. Конечный продукт промывают водой. Содержание фосфора в катионите 17,17% при сте: пени превращения 0,9%.

Для сорбента, синтезированного по методике прототипа, емкость по NaOH составляет 6,8 мэкв1г (пример 1), в то же время емкость по уранилнитрату в 1 н. НМОз составляет 1/6 емкости сарбента, предельный коэффициент распределения в н. HNOa -равен 350%. .

Полученный катионит по сорбционным характеристикам в несколько раз превыщает таковые для катионитов с фосфорсодержащими группами на основе макропористого сополимера стирола и ДВБ, выпускаемых в настоящее время. Так для катионита СФ-5 (содержащего группы Р(О) (ОН)2,-на основе макропористого сополиме ра стирола и ДВБ) константа обмена в области концентраций уранилнитрата в 1 н. HNOa от 0,02 мг1мл до 1 мг.1мл равна 220, а коэффициент распределения равен 7750. Для катионита СФ-3 (содержащего группы Р(О)(ОН)Н, на основе макропористого сополимера стирола и ДВБ) константа обмена для той же области концентраций уранилнитрата равна 320,а коэффициент расггрёделения 17000. В то же время для полученного катй онита на основе сополимефа акролеина и ДВБ константа обмена для той же области концентраций уранилнитрата 500, а коэффициент распределения 22700. Т. е. константа обмена в области низкихконцентраций металла в 2-3 раза, выщё, чем длявыпускаемых катионитов на основе сополимера стирола и ДВБ, а коэффициент распределения в 1,5-3 раза вь1ще., ,:

Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить степень превращения за счет реакционноспособных альдегидных группы полимера, упростить технологию получения фосфорсодержащих катионитов на основе карбонилсодержащих полимеров по сравнению с существующим методом.

Кроме того, замена треххлористого фосфора более дещевым фосфорилирующим агентом (НзРОз, HaPOs) позволит значительно уменьщить стоимость фосфорсодержащих катионитов, получаемьтх по предлагаемому методу в сравне,нии с катионитами, получаемыми фосфорилированием треххлористьвм фосфором. KipoMe этого, возрастают сорбционные характеристики за счет замены ароматических или алкилароматических фосфоновых групп на группы алифатических фосфоновых кислот. ,

Формула изобретения

- ч-

1.Способ получения катионитов путем фосфорилирования полимеров с карбонильной группой соединениями трехвалентного фосфора, отличающийся тем, что, с целью увеличения сродства к тяжелым металлам, в качестве полимеров с карбонильной группой, используют макропористые сополимеры акролеина и дивинилбензола и фосфорилирование проводят при76-130° С в течение 10-15 ч.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединения трехвалентного фосфора используют фосфористую или фосфорноватистую кислоту, алкилфосфиты, треххлористый фосфор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5 I. Патент ГДР № 14282, кл. опублик. .1958. 39с 25/01,2. Патент США № 2837488, кл. 260-22, 724528 .6 опублик. 1958 (прототип).