Способ получения анионита Советский патент 1983 года по МПК C08G59/00 C08J5/20 

1 - Изобретение отвюсится к области получения ионообменных смоя, использу©-мых в водоподготовке и других облас- тях иойного обмена. Иониты эпоксиаклкншяго типа, получаемые взаимоде ставем эпихлоргидрива . с аммиаком и различными аминами, пред ставляют собой довольво обширный рад ионообменных смол различного назначения. Известен способ получения анионита взаимодействием эпихлоргидрина с диами ноизопропанолом 13 . Наиболее близким по технической сущ ности 5тляется способ получения анноивта, согласно которому взаимодевствяем водного раствора аммиака и эпихлоргн : рина при нагревании получают водс1рас1 воримый олигомер, отверждаемый далее водньпъ раствором полиэтиленполиакшна. Известный анионит АН-31 обладает бот шой емкостью, хорошими диффузионными свойствами и высокой химической CToftКОСТЬЮ, его основная область применения - водоподготовка L 2 3 . Однако анионит AH-3l имеет малый срок службы в ионообменных фильтрах С1-2 года вместо 4-6 лет для ионитов на полистирояьной основе) вследствие измельчения частиц ионита иэ-за существенного увеличения объема (на 15-16%) при каждом переходе из гидроксильной формы после регенерации шелочью в солевую фоуплу в основном содержащую ионы хлора, при рабочем цикле удаления кислот из Н-катионщюванной воды. При валенении объема частиц анионита возникают большие осмотические нагрузки, fOffopme приводят к разрушению частиц. Цель изобретения - повышение осмот ческой стабильности анионита при его эксплуатации. Цель достигается тем, что согласно способу получений анионита взаимодействием эпихлоргйдрина с аммиаком в присутствии воды с последующим отверждением 5-13 мас,% от общега количёсгрвв аммиака заменяют эквимолярным количеством третичного амина Предпочтительно, в качестве третичного амина используют триматнламин или диматилэтаноламин. Введение четвертичных групп аммони евого основания в слабоосно вяый анвгашт прИБодит К уменьшению изменения объем частиц при эксплуатации. Количество ам на должно быть таким, чтобы уменьшить ч о nf rf- tftyf mfairTXii .t rt. .Timnf tизменение объема и не оказать существенного влизгаия на создание сильноосновной емкости. Так как дли получения олигомера используется водный раствор дммиака, то третичный амин должен иметь хорошую растворимость в воде и иметь минимальную молекулярную массу (чтобы не утяжелять матрицу анионитэми). Этим целям удовлетворяет триметиламин и диметилэтаноламин. Олигомер эпихлоргидрина с аммиаком получают по способу-прототипу. Параметры температуры и времени процесса конденсации и отверждения не нуждаются в изменении и приняты по прототипу. Полученный олигомер перерабатывают как в протот г пе. Если добарка амина ниже указанного предела, то концентрация появляющихся скльноосновных групп мала, а измен&ние объема частиц анионит еще зяач№тельно. При добавке ам1ша выше указанного предела появляется значитет ная емкость по сильноосновным группам и изменение объема при переходе иа гидроксильной формы в солевую меняется в другую сторону (уменьшается), П р .и м е р 1, А- Получение олигома ра. В реактор, снабженный обратным коло дильником, термометром, мешалкой и . баней для нагрева и .охлаждения, помеща ют 92,5 г (1 моль) эпихлоргидрина (ЭХГ), нагревают его до и при перемешивании постепенно добавляют 61,2 г раствора аммиака с триметилами ном (ТМА), в котором содержится 7,27 (О,4275 моль) 101Э%-ного аммиака, 1,33 г (0,0225 моль) 1ОО%-ного ТМА и 52,6 г воды. Скоростью подачи и охлаждением поддерживают температуру 64-68 С, Через 20 мин после окончания подачи раствора ТМА и аммиака получают 153 г однородного водорастворимого олигомера. Далее олигомер нополызуют для получения блочного анио - нита (пункт Б) или гранульного анионнта (пунктВ). Б . Получение анионвта блоксокоцденсадией. К 153 г олигомера при 4 25-ЗО С добавляют при перемешивании вО г 5О ного водного раствора полиэтиленпол амина (ПЭПА) (ааот, титруемый в 5О% ПЭЦА, равен 10-11,5%), Реакнионную массу переносят в сушильный шкаф, нагретый до 8О С. Гелео аэование наЬтупает за 2О-60 мин, Грузоизмельчен .. вый гель подвигают термообработке в течение 12-18 ч при 11О-115 С, Полученные ,вуски ионита дробят, рассеивают, получая 12О г сухого ионита с-разм ами частиц О,4-2,р мм. В Получение анионита суспензионной поликонденсаоией в среде трансформаторного масла, 153 г олигомера смешивают с 80 г SO%-Horb pacTBqpa ПЭПА при 25-30 0, Затем реакционную массу сливают в грвнулятор с предварительно прогретым при 98-1 трансф(Ч)маторшлм маслом. Твердые С(юрические гранулы образую-рся через 5-8.мин, после чего продолжают перекашивание 1-ч при 98-1ОО С. Затем гранулы отжимают от масла и проводят их дск)еванве в щелочном paci воре pH-lO,S-11,О), насьпценном хлористым натрием 1фи 8CU85 C 1,5 ч после чего гранулы обезмасливают 0,25%-ным раство|Х м Моюшего неионогенного средства при и отмывают д&минерализованной водой при . Получают 280 г влажного воннта (содержание влари 6О%) с размерами зерен 0,315-1,6 мм, П р и м е р 2, Процесс получения, порядок загруэкн компонентов, режимы температуры и времени такие же, как в 1фвмере 1, Изменения на стадии А, вместо 1,33 г 10О%-ного ТМА вводят 2,66 г (О,О45 моль) ТМА и вместо 7,27 г вводят 6,89 г 1ОО%-нрго аммнака (О,4О5 моль) в то же самое количество ЗХГ, Вьпюа блочного продукта 121 г, гранульного 28О г (влага 59,8%0. П р в м е р 3, Процесс получения, порядок загрузки компонентов, режимы температуры и еменв такие же, как в примере 1. Изменения на стадии А: вместо 1,33 г 1ОО%-ного ТМА вводят 3,36 г 100%-наго ТМА (О,О57 моль) в вместо 7,27 ввсэдэт 6,68 г 100%-нс го аммиака (О,393 моль). Выход блоч121 г, гранульного 280 г ного продукта (влага 6О%),

Прим в р 4. Прсчхесс получения, порядок загрузки компонентов, режимы текш эатуры и времени такие же, как в хфимере 1. Изменения на стадии А: Е 92,5 г (1 моль) ЭХГ приливают раствор аммиака с диметилэтаноламином, содержащий 6,39 г (О,4О5 моль) 10О%-ного

аммиака, 4 г ( моль) днметилэтаноламина и 82,5 г воды. блочного продукта 122 г, гранульного i281 г (влага 60%).

Свойства полученных анионитов прв ведены в таблице.