CS264761B1 - A method for purifying porous polymers - Google Patents
A method for purifying porous polymers Download PDFInfo
- Publication number
- CS264761B1 CS264761B1 CS859900A CS990085A CS264761B1 CS 264761 B1 CS264761 B1 CS 264761B1 CS 859900 A CS859900 A CS 859900A CS 990085 A CS990085 A CS 990085A CS 264761 B1 CS264761 B1 CS 264761B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polymer
- water
- purified
- aqueous solution
- inert solvents
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Způsob čištění porézních organických polymerů od pórotvorných inertních rozpouštědel typu alifatických nebo cykloalifatických alkoholů, jejich solubilizací ve vodném roztoku, působením povrchově aktivní látky typu alkylbenzensulfonanové soli a s vodou mísitelného alkoholu a/nebo ketonu, oddělením vodného roztoku od polymeru a vymytím jeho zbytků z polymerace vodou.A method for cleaning porous organic polymers from pore-forming inert solvents of the type of aliphatic or cycloaliphatic alcohols, by solubilizing them in an aqueous solution, by treating them with a surfactant of the type of alkylbenzenesulfonate salt and a water-miscible alcohol and/or ketone, by separating the aqueous solution from the polymer and washing out its polymerization residues with water.
Description
Vynález se týká čištění porézních polymerních částic od pomocných látek, používaných k vytváření a regulaci jejich porézní struktury.The invention relates to the purification of porous polymer particles from excipients used to form and regulate their porous structure.
Porézní polymery připravované blokovou nebo suspenzní polymerací nacházejí uplatnění jako adsorbenty, nosiče nebo matrice pro modifikace polymeranalogickými reakcemi v různých technikách chromatografie a také jako průmyslové adsorbenty. Jsou to například glykolmetakrylátové nebo glycidylmetakrylátové polymery, jejichž porézní struktura se vytváří a reguluje přídavkem inertních rozpouštědel. Tato rozpouštědla se přidávají do monomerní směsi a polymerace se vede za jejich přítomnosti. Při přípravě těchto porézních polymerů se používají jako inertní rozpouštědla většinou alifatické nebo cykloalifatické alkoholy o počtu uhlíkových atomů 4 až 20, jednotlivě nebo ve vzájemné směsi.Porous polymers prepared by block or suspension polymerization find use as adsorbents, carriers or matrices for modification by polymer-analogous reactions in various chromatography techniques as well as industrial adsorbents. They are, for example, glycol methacrylate or glycidyl methacrylate polymers whose porous structure is formed and controlled by the addition of inert solvents. These solvents are added to the monomer mixture and the polymerization is conducted in their presence. In preparing these porous polymers, mostly aliphatic or cycloaliphatic alcohols having a carbon number of 4 to 20, individually or in admixture with each other, are used as inert solvents.
Protože při použití porézních polymerů i malé zbytky inertních rozpouštědel vadí tím, že se postupně vymývají, znečištují eluát a modifikují sorpční vlastnosti povrchu porézních polymerů, musí se z polymeru odstranit důkladným promýváním polárními organickými rozpouštědly. Vzhledem ke gelové povaze polymerů a jejich botnavosti ve vodě a v polárních organických rozpouštědlech je difúze látek z nitra jejich částic pomalá, jejich čištění je zdlouhavé a je spojeno se značnou spotřebou organických rozpouštědel.Since, when porous polymers are used, even small residues of inert solvents interfere with the elution step, contaminate the eluate and modify the surface sorption properties of the porous polymers, they must be removed from the polymer by thorough washing with polar organic solvents. Due to the gel nature of the polymers and their swellability in water and polar organic solvents, the diffusion of substances from the interior of their particles is slow, their purification is lengthy and is associated with a considerable consumption of organic solvents.
K odstranění tohoto nedostatku směřuje způsob čištěni porézních polymerů, obsahujících, vztaženo na vyčištěný polymer, 45 až 240 % pomocných inertních rozpouštědel, který je vyznačen tím, že se po ukončené polymerací pomocná inertní rozpouštědla typu alifatických nebo cykloalifatických alkoholů o počtu uhlíkových atomů 4 až 20 solubilizují za přítomnosti vody mícháním s povrchově aktivní látkou obecného vzorceTo eliminate this drawback, a process for the purification of porous polymers containing, based on the purified polymer, 45 to 240% co-inert inert solvents is characterized, characterized in that after completion of the polymerization, co-inert solvents of aliphatic or cycloaliphatic alcohols having 4 to 20 carbon atoms are solubilize in the presence of water by mixing with a surfactant of the formula
(CnH2n*l)(C n H 2 n * l)
alkoholu o počtu uhlíkových atomů 1 až 3 a/nebo ketonů o počtu uhlíkových atomů 3 nebo 4, načež se jejich vodný roztok od polymeru oddělí a jeho zbytky se z polymeru vymyjí vodou.an alcohol having a carbon number of 1 to 3 and / or ketones having a carbon number of 3 or 4, whereupon their aqueous solution is separated from the polymer and its residues are washed out of the polymer with water.
Poměr vody k čištěnému polymeru činí 0,3 až 20, poměr povrchově aktivní látky k čištěnému polymeru je 0,15 až 3,5 a poměr alkoholu a/nebo ketonu k čištěnému polymeru je 0,15 až 5. Všechna % a poměry jsou hmotnostní.The ratio of water to purified polymer is 0.3 to 20, the ratio of surfactant to purified polymer is 0.15 to 3.5, and the ratio of alcohol and / or ketone to purified polymer is 0.15 to 5. All% and ratios are by weight .
Předností použiti dvou druhů činidel pro solubilizaci, to je anionaktivni látky a vodorozpustného organického rozpouštědla je celkově menší množství činidel, a to, že vodný roztok solubilizovaných inertních rozpouštědel je ve všech poměrech ředitelný vodou, aniž by docházelo k odloučení organické fáze. Bez použití polárního organického rozpouštědla se sice také dosáhne rozpuštění inertních rozpouštědel ve vodné polymerační směsi, ale několikanásobně větším množstvím povrchově aktivní látky a vzniklý vodný roztok není možno ředit vodou, protože se při ředění kalí odlučovanou organickou fází, která ulpívá na částicích polymeru.The advantage of using two kinds of solubilizing agents, an anionic agent and a water-soluble organic solvent, is generally less reagents, and that the aqueous solution of solubilized inert solvents is dilutable in all ratios with water without separating the organic phase. Without the use of a polar organic solvent, it is also possible to dissolve the inert solvents in the aqueous polymerization mixture, but several times more surfactant and the resulting aqueous solution cannot be diluted with water because they dilute with dilute organic phase that adheres to the polymer particles.
Výhodou tohoto způsobu čištění porézních polymerů je úspora organických rozpouštědel, které by bylo nutno použít k vymytí inertních s vodou se němísicích organických rozpouštědel.The advantage of this method of purifying porous polymers is the saving of organic solvents which would have to be used to wash out inert water-immiscible organic solvents.
Při praktickém provádění tohoto způsobu čištění porézních polymerů je třeba dostatečnou dobu míchat polymerační směs se solubilizačnlmi činidly. Solubilizace v emulzi nastává okamžitě, ale u porézních polymerů je nutná určitá doba pro ustavení koncentrační rovnováhy mezi polymerem a roztokem. Průnik solubilizačních činidel do polymeru a odvod solubilizovaných inertních rozpouštědel do vodného roztoku je limitován rychlostí difúze a ta je závislá na porézní struktuře a stupni zesítění polymeru. Solubilizační činidla se mohou do polymerač3 ní směsi přidávat jednotlivě, výhodně však ve vzájemné směsi. Pomocné látky, např. polyvinylpyrrolidon nebo polyvinylalkohol, používané jako stabilizátory při suspenzní polymeraci, proces čištění polymerů neruší. Odpadní vodní roztok inertních rozpouštědel, solubilizačních činidel, případně dalších pomocných látek je možno likvidovat spálením nebo odloučením organio ké fáze jeho okyselením. V kyselém prostředí ztrácí povrchově aktivní látka svou solubilizační účinnost.In the practice of this method of purifying porous polymers, the polymerization mixture should be mixed with the solubilizing agents for a sufficient period of time. Solubilization in the emulsion occurs immediately, but for porous polymers, some time is necessary to establish a concentration equilibrium between the polymer and the solution. The penetration of solubilizing agents into the polymer and the dissipation of solubilized inert solvents into the aqueous solution are limited by the rate of diffusion and this is dependent on the porous structure and degree of crosslinking of the polymer. The solubilizing agents may be added individually to the polymerization mixture, but preferably in admixture with each other. Excipients such as polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol used as stabilizers in suspension polymerization do not interfere with the polymer cleaning process. Waste aqueous solutions of inert solvents, solubilizers or other auxiliaries may be disposed of by incineration or separation of the organic phase by acidification. In an acidic environment, the surfactant loses its solubilizing effect.
Příklady 1 až 5 ilustrují způsob čištění polymeru podle vynálezu. Příklady 6 a 7 ukazují vyšší účinek působení směsi povrchově aktivní látky s organickým rozpouštědlem než jakého dosahují samostatně použité komponenty. Příklad 8 dokládá vysokou spotřebu organických rozpouštědel, vyšši pracnost a časovou náročnost stávajícího postupu čištění suspenzního polymeruExamples 1 to 5 illustrate a process for purifying a polymer of the invention. Examples 6 and 7 show a higher effect of the surfactant / organic solvent mixture than the components used alone. Example 8 illustrates high consumption of organic solvents, increased labor and time consuming current slurry polymer purification process
Obsah zbytkových organických látek ve vyčištěném polymeru byl kontrolován extrahováním pětigramové dávky polymeru acetonem v Soxhletově extraktoru po dobu 1 hodiny, odpařením acetonu při 105 °C, vážením hmotnosti odparku a jejím vyjádřením v procentech hmotnosti polymeru. V některých případech byla extrakce provedena ve zvětšeném měřítku a chemické složení odparku bylo zjištováno plynovou chromatografií. Dále byly z odparku odstraněny těkavé složky ve vakuové odparce při teplotě 120 °C a tlaku 100 Pa a netěkavý zbytek byl zkoumán metodou nukleární magnetické rezonance. Tato měření ukázala, že netěkavý podíl odparku je co do výše poměrně stálý, činí asi 0,3 % a skládá se z polymerních akrylátů. Těkavý podíl odparku je v závislosti na způsobu čištění polymeru proměnlivé výše a tvoři jej alifatické a cykloalifatické alkoholy se stopami oligomerních akrylátů. Všechna % jsou hmotnostní.The residual organic content of the purified polymer was controlled by extracting a 5 gram polymer dose of acetone in a Soxhlet extractor for 1 hour, evaporating the acetone at 105 ° C, weighing the weight of the evaporator and expressing it as a percentage of the polymer weight. In some cases the extraction was carried out on an enlarged scale and the chemical composition of the residue was determined by gas chromatography. In addition, the volatiles were removed from the evaporator in a vacuum evaporator at 120 ° C and 100 Pa and the non-volatile residue was examined by nuclear magnetic resonance. These measurements showed that the nonvolatile fraction of the evaporator is relatively stable in amount, about 0.3% and consists of polymeric acrylates. The volatile portion of the residue is variable above depending on the polymer purification process and is formed by aliphatic and cycloaliphatic alcohols with traces of oligomeric acrylates. All% are by weight.
PřikladlHe did
Směs po ukončení polymeraci, sestávající z 4,2 kg sférických porézních částic kopolymeru hydroxyethylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, inertních rozpouštědel 5,6 kg cyklohexanolu a 0,51 kg dodekanolu, 0,31 kg polyvinylpyrrolidonu a 31 kg vody byla 5 hodin míchána za laboratorní teploty s 5,5 kg dodeoylbenzensulfonanu monoetanolaminu a 4,2 kg acetonu. Solubili žací přešla inertní rozpouštědla polymeru do vodného roztoku, který byl od polymeru oddělen dekantací. Zbytky tohoto vodného roztoku byly z polymeru vymyty vodou. Odparek acetonového extraktu takto vyčištěného polymeru činil 0,60 %.The polymerization mixture consisting of 4.2 kg of spherical porous particles of hydroxyethyl methacrylate copolymer with ethylenedimethacrylate, inert solvents 5.6 kg of cyclohexanol and 0.51 kg of dodecanol, 0.31 kg of polyvinylpyrrolidone and 31 kg of water was stirred at room temperature for 5 hours. 5.5 kg monoethanolamine dodeoylbenzenesulfonate and 4.2 kg acetone. The solubilizing agent transferred the inert solvents of the polymer into an aqueous solution which was separated from the polymer by decantation. Residues of this aqueous solution were washed out of the polymer with water. The acetone extract residue of the purified polymer was 0.60%.
Příklad 2Example 2
Polymerační směs obsahující 4,2 kg porézních částic kopolymeru hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, inertní rozpouštědla v množství 3,4 kg cyklohexanolu a 2,3 kg dodekanolu a dále 1,57 kg polyvinylalkoholu a 31 kg vody byla 6 hodin míchána za laboratorní teploty s 6 kg směsi alkylbenzensulfonanů o délce alkylů 9 až 14 uhlíkových atomů a s 9,5 kg izopropanolu. Vodný roztok se solubilizovanými inertními rozpouštědly byl oď polymeru oddělen dekantaci a promýván vodou na filtrační nuči. Vyčištěný polymer měl hmotnost odparku acetonového extraktu 0,75 %.The polymerization mixture containing 4.2 kg of porous hydroxyethyl methacrylate / ethylene dimethacrylate copolymer particles, inert solvents of 3.4 kg of cyclohexanol and 2.3 kg of dodecanol, and 1.57 kg of polyvinyl alcohol and 31 kg of water was stirred for 6 hours at room temperature with 6 kg. mixtures of alkylbenzene sulfonates having an alkyl length of 9 to 14 carbon atoms and 9.5 kg of isopropanol. The aqueous solution with solubilized inert solvents was separated from the polymer by decantation and washed with water on a filter pad. The purified polymer had an acetone extract residue weight of 0.75%.
Příklad 3Example 3
Polymerační směs složená z 4,2 kg porézních částic kopolymeru hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, inertního rozpouštědla 5,6 kg cyklohexanolu, 0,62 kg polyvinylpyrrolidonu a 31 kg vody byla 2 hodiny míchána za laboratorní teploty s 3,1 kg směsi dodecylbenzensulfonanu sodného a draselného a 5,95 kg metanolu. Vodný roztok byl od polymeru oddělen odstředěním a jeho zbytky byly z polymeru vymyty opakovanými dekantacemi vodou. U vyčištěného polymeru byla zjištěna hmotnost odparku acetonového extraktu 0,85 %.The polymerization mixture consisting of 4.2 kg porous particles of hydroxyethyl methacrylate copolymer with ethylene dimethacrylate, an inert solvent of 5.6 kg of cyclohexanol, 0.62 kg of polyvinylpyrrolidone and 31 kg of water was stirred at room temperature for 2 hours with 3.1 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and potassium. 5.95 kg of methanol. The aqueous solution was separated from the polymer by centrifugation and its residues were washed out of the polymer by repeated decantation with water. The purified polymer was found to have an acetone extract residue weight of 0.85%.
PřikládáHe attaches
Polymer připravený blokovou polymeraci a obsahující 4 kg kopolymeru hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, 5,5 kg izoamylalkoholu a 0,5 kg oktadecylalkoholu byl rozdrcen a 10 hodin míchán za laboratorní teploty v roztoku o složeni 3 kg dodeoylbenzensulfonanu dietanolaminu, 3 kg dodeoylbenzensulfonanu trietanolaminu, 5 kg metyletylketonu a 30 kg vody. Roztok byl dekantován a kopolymer byl vyčištěn promýváním vodou a to dvoji sedimentací a dekantaci a promýváním vodou na filtrační nuči. Odparek acetonového extraktu u tohoto polymeru dosáhl 1,10 4.Block polymerization polymer containing 4 kg of hydroxyethyl methacrylate-ethylene dimethacrylate copolymer, 5.5 kg of isoamyl alcohol and 0.5 kg of octadecyl alcohol was crushed and stirred at room temperature for 10 hours in a solution of 3 kg of diethylamine dodeoylbenzenesulfonate, 3 kg of dodeoylbenzenesulfonethane, and 30 kg of water. The solution was decanted and the copolymer was purified by washing with water by double sedimentation and decanting and washing with water on a filter pad. The acetone extract residue of this polymer reached 1.10 4.
Příklad 5Example 5
Způsobem popsaným v příkladu 1 byla vyčištěna polymerační směs, která na rozdíl od příkladu 1 obsahovala porézní sférický kopolymer glycidylmetakrylátu s etylendimetakrylátem a v postupu čištění byla místo dodeoylbenzensulfonanu monoetanolaminu použita ekvimolárni směs dodeoylbenzensulfonanu trietanolaminu a dodeoylbenzensulfonanu amonného. Odparek acetonového extraktu činil 0,65 %.The polymerization mixture was purified as described in Example 1, which, unlike Example 1, contained a porous spherical copolymer of glycidyl methacrylate with ethylenedimethacrylate and an equimolar mixture of triethanolamine-dodeoylbenzenesulfonate-dodeoylbenzenesulfonate and dodeoylbenzenesulfonate-triethanolamine dodeoylbenzenesulfonate was used in the purification process. The acetone extract residue was 0.65%.
Přiklad 6 čištění polymeru podle příkladu 1 bylo opakováno s tím, že nebylo použito acetonu a obsah dodeoylbenzensulfonanu monoetanolaminu byl zvýšen z 5,5 kg na 10 kg. Hmotnost odparku acetonového extraktu činila 8,80 %.Example 6 of the polymer purification of Example 1 was repeated except that acetone was not used and the monoethanolamine dodeoylbenzenesulfonate content was increased from 5.5 kg to 10 kg. The weight of the acetone extract residue was 8.80%.
Příklad 7Example 7
Čištěni polymeru podle příkladu 1 bylo provedeno tak, že byl vynechán dodecylbenzensulfonan monoetanolaminu a množství acetonu bylo zvýšeno ze 4,2 kg na 10 kg. Takto vyčištěný polymer měl hmotnost odparku acetonového extraktu 14,10 4.Purification of the polymer of Example 1 was accomplished by omitting monoethanolamine dodecylbenzenesulfonate and increasing the amount of acetone from 4.2 kg to 10 kg. The polymer thus purified had an acetone extract residue weight of 14.10 4.
PříkladeExample
Směs po ukončené suspenzní polymerací, sestávající Z 4,2 kg sférických porézních částic kopolymeru hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, inertních rozpouštědel 5,6 kg cyklohexanolu a 0,51 kg dodekanolu, 0,31 kg polyvinylpyrrolidonu a 31 kg vody byla čištěna od pomocných látek zředěním horkou vodou na hmotnost 60 kg, šestihodinovou sedimentací čištěného polymeru a dekantací supernatantu. Operace rozmíchání s SOlitrovými dávkami horké vody, sedimentace polymeru a dekantace supernatantu byly ještě třikrát opakovány. Po čtvrté dekantací byl sediment polymeru rozmíchán v 50 litrech etanolu, nechán sedimentovat a supernatant byl odtažen dekantací. Poté byl čištěný polymer promýván v koloně s filtračním dnem pomalým průtokem 50 litry acetonu a dále byl promýván vodou do odstraněni acetonu. U takto vyčištěného kopolymeru byl odparek acetonového extraktu 0,80 4.The slurry polymerization mixture, consisting of 4.2 kg of spherical porous hydroxyethyl methacrylate copolymer with ethylenedimethacrylate, inert solvents 5.6 kg of cyclohexanol and 0.51 kg of dodecanol, 0.31 kg of polyvinylpyrrolidone and 31 kg of water, was purified from the excipients by hot dilution. 60 kg water, six hours of sedimentation of the purified polymer and decantation of the supernatant. Stirring operations with 50 liter portions of hot water, polymer sedimentation and decantation of the supernatant were repeated three more times. After the fourth decantation, the polymer sediment was stirred in 50 liters of ethanol, allowed to settle and the supernatant was withdrawn by decantation. Thereafter, the purified polymer was washed in a filter bottom column at a slow flow rate of 50 liters of acetone and further washed with water until the acetone was removed. In the copolymer thus purified, the acetone extract residue was 0.80.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS859900A CS264761B1 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | A method for purifying porous polymers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS859900A CS264761B1 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | A method for purifying porous polymers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS990085A1 CS990085A1 (en) | 1988-12-15 |
| CS264761B1 true CS264761B1 (en) | 1989-09-12 |
Family
ID=5447071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS859900A CS264761B1 (en) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | A method for purifying porous polymers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS264761B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304497B6 (en) * | 2013-01-08 | 2014-05-28 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Process for preparing heterogeneous ion exchange membranes |
-
1985
- 1985-12-27 CS CS859900A patent/CS264761B1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304497B6 (en) * | 2013-01-08 | 2014-05-28 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Process for preparing heterogeneous ion exchange membranes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS990085A1 (en) | 1988-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2044167C (en) | Polymer bead containing immobilized metal extractant | |
| US4701311A (en) | Process for separating arsenic from acid solutions containing it | |
| EP0025639A1 (en) | Process for preparing porous cellulose spherical particles | |
| Giovannini et al. | Iron and aluminium as cementing substances of soil aggregates: I. Acetylacetone in benzene as an extractant of fractions of soil iron and aluminium | |
| CS264761B1 (en) | A method for purifying porous polymers | |
| US4423211A (en) | Process for the whole broth extraction of avermectin | |
| US2658909A (en) | Process for separation and purification of alkyl phosphoric acids | |
| Mandava et al. | Isolation of brassins by extraction of rape (Brassica napus L.) pollen | |
| US5427688A (en) | Decontamination of soil and other particulate matter | |
| US3146213A (en) | Composition for use in solvent extraction process for the recovery of uranium and rare earth metals from aqueous solutions | |
| US4995982A (en) | Process for recovering and purifying a high molecular weight sulfonate | |
| US2442452A (en) | Method of isolating lysozyme from its naturally occurring mixtures with other biologic components | |
| DE69411038T2 (en) | WATER-INSOLUBLE CROSS-LINKED POLYCARBOXYLIC ACID COMPOSITIONS | |
| CA1107975A (en) | Process for selective extraction of metal ions from aqueous solutions and extracting agents suitable for that purpose | |
| KR910004853B1 (en) | Process for separating antimony from acidic solutions containing same | |
| Benabid et al. | Soluble fibrin complexes: separation as a function of pH and characterization | |
| US3637654A (en) | Purification of erythromycin thiocyanate | |
| KR890004536B1 (en) | Process for the separation of arsenic from acid solutions containing it | |
| US4350767A (en) | Method for isolating and purifying enzymes from a crude enzyme solution | |
| EP0374278B1 (en) | Method of recovering amine in a process for breaking emulsions and sludges | |
| Richards et al. | A surface-active agent involved in PVC-induced haemolysis | |
| EP0274135B1 (en) | Method for the separation of leucine | |
| RU2156819C1 (en) | Method of purifying rhodium and iridium | |
| SK278301B6 (en) | Separation and getting method of paraffin sulfonic acids from mixture with water and with sulphuric acid | |
| RU2076068C1 (en) | Technology of recovery of silver from solutions |