Способ получения полимерных матриц для синтеза ионообменных смол Советский патент 1981 года по МПК C08F216/34 C08F226/06 C08F212/36 C08J5/20 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ СИНТЕЗД

1

Изобретение относится к способам получения полимерной основы (полимерных матрвд) для синтеза ионообме1П1ых смол полимеранапогичными превращениями, в частности к способам получения сополимеров акролеи1И.

Известен способ получения сополимеров акролеина и а,р-ненасыщенных соедине1шй суспензицошюй сополимеризацией в среде водных растворов солей, 11.

По известному способу получают линейный полимер в виде мелкодисперсного порошка, непригодного для приготовления нерастворимых ионообменных смол.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сополимеров акролеина и дивинилбензола с винильными сомопомерами. В качестве сомономеров используют эфиры акриловой и метакриловой кислот, стирол, втшлацетат, винилхлорил, метилвинилкето. Сополимеризадию проводят в вод1П)1Х растворах солей, используя водорастворимые полимеры как стабилизаторы эмульсии, органические перекиси и азосоеднпепия как И1пщиаторы полимеризации 2.

ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ .

Получите гранул сополимера правильной сферической формы в соответствии с известным способом требует применения сложного режима перемешивания, трудно вьшолнимого в условиях промышленного производства (изменение скорости перемещешш, кратковрамен пые остановки мешалки и т.н.). Размер гранул сополимера, получаемого по известному способу, не превышает 0,3 мм, выход бездефектных гранул 60-70%.

10

При производстве сополимера акролеина по известному способу необходимо выполнение условий, згачительно усложняющих технологгао. При атмосферном давлении сополимеризацию

15 акролеина, вещества с низкой температурой кипения (52,5°С), проводят с использованием дефицитных и неудобнок в применении инишиторсзв с температурой разложения 20-40° С. Используют только свежеперегнанный акро20леин, тщательно очищенный от ингибитора, не выдерживающий даже кратксвреме1П ого храHcimn. Самопро 1звольная цоликовденсаиия перегнанного/акролеина приводит к потерям 38 Мономера и снижению содержания альдегидных групп в сополимере. Цель изобретения - получение укрупненных гра(нул правильной сфе1:ической формы и упрощение технологии. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимерных матриц для син теза ионообменных смол путем суспензионной сополимеризации акролеина, дивинйлбензопа и винильного мономера в качестве винильного мономера используют винилпиридин в количестве 1-70 вес.% от веса мономеров. Добавление винилпиридина снижает растворимость акролеина в водно-солевой суспензионной среде, стабилизирует систему, позволяя при небольших скоростях перемешивания получать устойчивую, нерасслаивающуюся эмульсию и повысить размер образующихся гранул сополимера (не менее 0,6 мм). Добавление винилпиридина снижает температуру сополимеризации до 35-40° С даже при использовании в качестве инициатора перекиси бензоила. Это обстоятельство имеет большое практическое значение, так как позволяет проводить процесс без усложнения технологической схемы (применение повышенного давления использоваш1е труднодоступных реагентов). Сни жение температуры полимеризации достигается, очевидно, за счет образования инициирующей редокс-системы третичный амин - перекись бензоила. По предлагаемому способу сополимеризация проходит достаточно полно в присутствии ингибирующих веществ, поэтому предварительной очистки акролеина не требуется. В соответствии с разработанными условиями используют 1-70 вес.% винилпиридина в смеси мономеров как для стабилизации и инициирования системы, так и для придания специфических свойств сополимеру, используемому при получегаш ионообменных смол. Сополимеризацию проводят при 35-40° С в течение 4-16 ч. При получении макропористых сополи меров в качестве порообразователей использую алифатические и ароматические углеводороды. спирты, эфиры, технические продукты типа бензоинов, керосинов и т.п. Пример 1. В стеклянную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, содержащую j50 мл 0,5%-ного водного раствора крахмала, 0,0157 г. метола и 14,5 г хлористого натрия, заливают смесь 20 г 84, 2-метил-5-винилпиридина, 5,37 г 50%-ного дивинилбензола, 3,98 г акролеина, содержащего 0,1% гидрохинона, 0,865 г перекиси бензоила и 6,38 г бензина БР-1. Реакционную смесь нагревают при перемешивании 4 ч при 40° С и 8 ч при 50° С. После охлаждения и фильтрации полученный сополимер промьгеают дистиллированной водой и высушивают. Получают 20,5 г белых матовых гранул правильной сферической формы. Выход гранул с диаметром более 0,6 мм составляет 92%, выход бездефектных гранул 100% (отсутствие слипшихся неправильной формы частиц). Содержание азота в сополимере 7,9%, альдегидных групп 2,3 мг экв/г. П р и м е р 2. В реакционную колбу помещают раствор крахмала, содержащий 6 г крахмала и 600 мл воды, 150 г хлористого натрия, 0,015 г метола и при перемешивания вливают смесь 197 г акролеина, содержащего 0,1% гидрохинона, 51,4 г 50%-ного дивинилбензола, 2,95 г 84,5%-ного 2-метил-5-виннлпиридина, 10 г перекиси бензоила и 35 г этелбензола. Полимеризационную .смесь перемешивают при комнатной температуре до установления нужного размера капель органической жидкости, затем нагревают до 40 С и выдерживают при этой температзфе в течение 2 ч. Пол)енный сополимер обрабатывают острым ВОДЯ1ШЕМ паром или кипятят в воде в течение 4-6 ч. Получают 221,5 г сополимера. Выход гранул с диаметром более 0,6 мм 89,5%, выход бездефектных гранул правильной сферической формы 95%. Содержание альдегидных груда в сополимере 8,7%, азота О 2%. В таблице представлены сравнительные данные по известному и пр длагаемому способам получения сополимера акролеина и дивинилбензола.

Известный

70

Предлагаемый (пример 2)

95

7,9

Менее 2

8,7

89,5

58593846

Таким образом, предлагаемый способ позво-ной сополимеризации акролеина, винильного

ляет в 45 раз увеличить выход гранул с диамет-мономера и дивинилбензола, отличаюром более 0,6 мм, снизить в 1,4 раза количест-щ и и с я тем, что, с целью получения укрупво брака (дефектных гранул), увеличить содер-ненных гранул правильной сферической формы

жание альдегидных групп в сополимере, упро- 5и упрощения технологии, в качестве винильстить технологию за счет примеиения доступ-кого мономера используют винилпиридин в коного и удобного в использовании реагента (пере-личестве 1-70 вес.% от веса мономеров, киси бензошта) и ликвидации стадии подготов-Источники информации,

ки акролеина (очистки от ингибитора). .принятые во внимание при экспертизе

Формула изобретенияю 1. Патент ФРГ № 2404742, кл. С 08 F 212/ОЯ

Способ получения полимерных матриц для2. Патент США № 3813353, кл. 260-2.1,

синтеза ионообменных смол путем суспензион-опублик. 1975 (прототип).

опублик. 1978.