DE2015206A1 - Process for the production of exchange resins - Google Patents
Process for the production of exchange resinsInfo
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Description
VEB CHEMIEKOMBINAT BITTERFEiId Bitterfeld, 22. August 1969VEB CHEMIEKOMBINAT BITTERFEiId Bitterfeld, August 22, 1969
4.04.20/11064.04.20 / 1106
Erfinder: Dr. Klaus Häupke*· HalleInventor: Dr. Klaus Häupke * Hall
Dr. Rüdiger Hauptmann, Halle
Dr. Ekkehard llösel, Dessau
Kurt Stelzner, WolfenDr. Rüdiger Hauptmann, Halle
Dr. Ekkehard llösel, Dessau
Kurt Stelzner, Wolfen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Austaueoherharzeη mit verbesserten Eigenschaften.The invention relates to a process for the production of Ausaueoherharzeη with improved properties.
Die Synthese von Austauscherharzen duroh Einführung ionogener Gruppen In ein dazu geeignetes Copolymerisat aus bifunktioneilen Monomeren (meist Styrol oder Derivate der Acrylsäure} 'und polyfunktlonollen Monomeren (meist Divinylbenzol) tstr seit langem bekannt. Die bisher bekannten Arten von Austauscherharzen haben Jedooh den Naohtell, daß et nicht möglich war, folgende zwei aruppen von vorteilhaften Eigenschaften in Ihnen zu vereinigen· The synthesis of exchange resins duroh introduction of ionic Groups In a suitable copolymer of bifunctional parts Monomers (mostly styrene or derivatives of the Acrylic acid} 'and polyfunctional monomers (mostly divinylbenzene) tstr known for a long time. The ones known so far Types of exchange resins Jedooh have the Naohtell that It was not possible to combine the following two groups of beneficial properties in them
1. Hoher Diffuiionekoefflstent für ein gegebenes Ion oder Molekül la Harz und damit gute AuftausohklneUk, weite1. High diffusion coefficient for a given ion or Molecule la resin and thus good thawing news, wide
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Transport- und Rθakti onsräume im Harzkorn und damit die Möglichkeit, auch große Ionen und Moleküle am Harz zu binden, hoher Umsetzungsgrad bei den polymeranalogen Reaktionen und damit hohe Austauschkapazität, bezogen auf das Trockengewioht des Harzes·Transport and Rθakti onsäume in the Harzkorn and thus the possibility of also binding large ions and molecules to the resin, high degree of conversion in the polymer-analogous reactions and thus high exchange capacity, based on the dry weight of the resin
2· Hohe Dichte der funktioneilen Gruppen und damit hohe2 · High density of functional groups and thus high
Austauschkapazität, bezogen auf das Volumen des gequol- ^ lenen Harzes, geringe Änderung des Harzvolumens beimExchange capacity, based on the volume of the equilibrated ^ lenen resin, slight change in resin volume during übergang von einem Beladungs- oder Quellungszustand in den anderen und damit hohe osmotisohe Resistenz sowie gute Ausnutzung des Piltervolumens, hohe Resistenz gegen chemische Angriffe auf das HarzgerUst auf Grund hoher Vernetzun^sdlchte.transition from a loading or swelling state to the other and thus high osmotic resistance as well good utilization of the pilter volume, high resistance to chemical attacks on the resin framework due to high Networking needs.
Die unter 1 genannten ßigensohaften sind charakteristisch fllr Harze geringer Vernetzungsdichte und schließen die unter 2 genannten, die bei Harzen hoher Vernetzungsdichte ' vorliegen, aus»The characteristics mentioned under 1 are characteristic for resins with low crosslinking density and include those mentioned under 2, those for resins with high crosslinking density 'present from »
Einen gewissen KniHpromlfl stellen die makroporösen Ilarze dar· Sie worden hergestellt, indem man die Polymerisation in Gegenwart einer inerten Substanz durchführt, die mit den Monomeren mifiiohbar ist, dns Polymere aber nioht oder nur unbedeutend quillt· Wendet man «ine ausreichende Menge dieser Substanz und eine genügende Vernetserkonxentratlon an, toThe macroporous Ilarze represent a certain knee profile. They have been prepared by carrying out the polymerization in the presence of an inert substance which can be mixed with the monomers but which does not swell or swells only insignificantly in the polymer. If a sufficient amount of this is used Substance and a sufficient Vernetserkonxentratlon, to
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findet im Verlauf der Polymerisation eine Phasentrennung statt und man erhält ein aus zusammenhängenden Po— lymeraggregaten submikroskopischer Ausdehnung bestehendes Material, das von einem kohärenten System permanenter Poren durchzogen ist. Man kann also sowohl beim Polymerisat, wie auch beim daraus hergestellten Äustauscherharz im angequollenen Zustand durch Adsorption inerter Gase an ihrem Taupunkt eine ausgedehnte spezifische Oberfläche nachweisen. Die Poren stellen Transportwege dar, die auch von I größeren Ionen und Molekülen schnell passiert werden können, während die eigentliche Harzsubstanz stark vernetzt und damit osmotisch und chemisch widerstandsfähig ist·phase separation occurs in the course of the polymerization instead of and you get a contiguous po- Lymeraggregaten submicroscopic expansion of existing material, which is made up of a coherent system of permanent pores is streaked. So you can both with the polymer, as well as with the exchange resin produced therefrom in the swollen state by adsorption of inert gases on their Evidence of an extensive specific surface area at the dew point. The pores represent transport routes that are also used by I. larger ions and molecules can be passed quickly, while the actual resin substance is strongly cross-linked and is therefore osmotic and chemically resistant
Diese Verfahrensweise beinhaltet aber den Nachteil, daß zwar der geringe Anteil der ionogenen Gruppen, der direkt in den Wandungen d.er Poren liegt, leicht zugänglich ist, der größte Teil aber innerhalb der sehr stark vernetzten kompaktan Bezirke dir Matrix von zu adsorbierendem Material gar nicht öder nur sehr langsam erreicht werden kann. Aus den gleichen Gründen 1st auch die Umsetzung des Polymerisates zum Austatiselierharz erschwert» so daß man immer geringere Kapazitäten erhält als bei vergleichbaren Harzen normaler Struktur*/ -■'■"■■' -·'/■'. '·- - .-".".-, ;:-\;" .'■·.. - However, this procedure has the disadvantage that although the small proportion of the ionogenic groups, which lies directly in the walls of the pores, is easily accessible, most of them are not at all within the very strongly networked compact areas of the matrix of the material to be adsorbed or can only be reached very slowly. For the same reasons, the conversion of the polymer to the tempering resin is made more difficult »so that one always obtains lower capacities than with comparable resins of normal structure * / - ■ '■"■■' - · '/ ■'. '· - - .- "." .-, ; : - \; " . '■ · .. -
Aus diesen Gründen benutzen bereits viele Hersteiliei· ehtwe~ ι der weniger Vernetzer oder weniger inerten IHlrsstöii, alsFor these reasons, many manufacturers already use steel the less crosslinker or less inert IHlrsstöii than
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sur Auebildung der wirklich makroporösen Struktur notwendig ist, und begnügen sloh mit einer unvollständigen Phasentrennung, die zwar zu Inhomogenitäten führt, welche man durch die optische Trübung von Polymerisat und Austausoherharz nachweisen kann, die aber nicht so weit geht, daß ein durch Adsorption Inerter Gase nachweisbares offenes und kohärentes Porensystem gebildet wird* Im Ergebnis fehlen aber den höher vernetzten und mit wenig inertem Hilfsstoff hergestellten Typen trotzdem die unter 1 genannten vorteilhaften Eigenschaften, und die mit ungenügendem Vernetzergehalt, al er relativ viel inertem Hilfsstoff hergestellten weisen die unter 2 genannten nur in geringem Maße oder gar nioht auf·sur the formation of the really macroporous structure is necessary, and sloh be content with an incomplete one Phase separation, which leads to inhomogeneities, which can be demonstrated by the optical cloudiness of the polymer and the exchange resin, but which does not go as far as that an open and coherent pore system is formed that can be detected by adsorption of inert gases * As a result however, the more highly crosslinked types made with less inert auxiliary material still lack the advantageous properties mentioned under 1, and those with an insufficient crosslinker content, al er relatively much inert auxiliary material produced, have the types mentioned under 2 only in to a small extent or not at all
Ein anderer Weg zur Lösung des Problems war die Verwendung von Hilfsstoffen, die das Monomere lösen und das Polymere quellen. Hierbei entstehen zwar Harze mit guter Arbeitsgeschwindigkeit und ausreichend weitmaschiger Struktur; Von den unter 2 genannten Vorteilen kann aber bestenfalls die chemische Resistenz genutzt werden«Another way to solve the problem was the use of adjuvants, which dissolve the monomers and swell the polymer. It is true that this results in resins with a good working speed and a sufficiently wide-meshed structure; Of the advantages mentioned under 2, the best that can be used is chemical resistance «
Zweck und Aufgabe der Erfindung war es daher, Herstellungsverfahren zu ermitteln, die zu solchen Austauscherharzen führen, die die unter 1 und die unter 2 genannten Eigenschaften in sich vereinigen.The purpose and object of the invention was therefore to determine production processes which lead to exchange resins which have the properties mentioned under 1 and 2 unite in oneself.
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Bs wurde nun gefunden, daß man Austauscherharze, die die unter 1 und unter 2 genannten Eigenschaften In sich vereinigen und die in den übrigen Gebrauchseigenschaften den bisherigen Harzen zumindest gleichwertig sind, herstellen kann, wenn man Monovinylverbindungen mitPolyvinylyerbindüngen In Anwesenheit von HiI fest offen,, üie die Monome ren losen, die Polymerenraber weder lösen nooii queilen Iftsseny iind yon Hilfsstoffen, die die Monomeren lösen, die Poly«©'- ^Bs has now been found that you can exchange resins that Combine properties mentioned under 1 and 2 and those in the other usage properties previous resins are at least equivalent, if one monovinyl compounds with Polyvinylyerbindüngen in the presence of HiI firmly open ,, üie the monomers ren loose, the Polymerenraber neither solve nooii quieten Iftsseny iind of auxiliaries which dissolve the monomers, the poly "©" - ^
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ren zwar nicht lösen aber quellen lassen, zum Beispiel in wäßriger Suspension oopolymerietert und iri bekannter Weise austauschaktive Gruppen einführt.not dissolve, but let it swell, for example in aqueous suspension polymerized and introduces exchange-active groups in a known manner.
Ale Monavinylvelbindungen werden vor allem Styrol und Sty*- rolderlvate sowie /Verylsaure und ihre Derivate verwendet.All Monavinylvelbindungen are mainly styrene and Sty * - rolderlvate as well as / verylic acid and its derivatives are used.
Als Polyvinylvdrbiiuiung koirant vor allem Divinylbenzol in Präge.As polyvinyl vdrbiiuiung mainly divinylbenzene in Embossing.
Als HllfHötiiffe, rite die Polymeren nicht quollen lassen, können verwundet werden: all phutlache Kohlenwasserstoffe und Alkohole; auch nmnoho lastor Rind dazu geeignet.As HllfHötiiffe, don't let the polymers swell, can be wounded: all phut-flat hydrocarbons and alcohols; also suitable for nmnoho lastor beef.
illUeJHtoffo,, dio <Uo Polymeren quellen lassen, sind Aroma-/«ii, a I ky Π orte Aroniiiton, HaJ ogenkohlonw/iPflorst.of fe undillUeJHtoffo ,, dio <Uo allow polymers to swell are aroma - / «ii, a I ky orte Aroniiiton, HaJ ogenkohlonw / iPflorst.of fe and
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Dabei solion unter- quellenden Hilfsetoffen solche verstanden werden» deren Interaktionsparameter zu dem Polymeren unter 1 liegt. Bei nichtquellenden 1st dieser Wert größer als 1. Einfacher definiert sind quellende Jnertstoff· solche ι mit denen ein Polymerisat, das nur aus dem bifunktionellen Hauptmonomeren (also ohne Vernetter) hergestellt ist, homogene Mischungen mit einen HiIfsatoffgehalt Über 25 % bilden kanu» nlentquellende werden von einem solchen Polyeeritat nur in Mengen unter 10 % aufgenommen.In this context, auxiliary substances which swell are understood to mean those whose interaction parameters for the polymer are below 1. In the case of non-swelling substances, this value is greater than 1. Swelling substances are more simply defined with which a polymer which is produced only from the bifunctional main monomer (i.e. without crosslinker) can form homogeneous mixtures with an auxiliary substance content of over 25 % such a polyether added only in amounts below 10%.
Weiter sind folgend· Forderungen an diese Hllfsstoffe zu •teilen, um el· bei der Ionenaustauscher-Synthese einsetsen su können: Sie dürfen «1t keiner Komponente des PoIy-MrIsation·systems reagieren. Si· dürfen, wenn nan in Suspension polymerisiert, nioht In spürbaren Maße in die wäßrig· Phase übergehen. Sie müssen hinlänglich schwerflüohtig sein, so daß sie während der Polymerisation nur in unbedeutendem Maß· duroh Abdestillieren" verloren gehen können. Sie müssen durch geeignete Maßnahmen vor oder während der Aufarbeitung des Polymerisates zum Ionenaustauscher abtrennbar sein.The following requirements are also to be met by these additives • Share in order to be able to use it in the ion exchange synthesis: You must not react to any component of the poly-ionization system. If they are polymerized in suspension, they may not pass into the aqueous phase to a noticeable extent. They have to be sufficiently volatile so that they can only be lost to an insignificant degree during the polymerization. They have to be taken by suitable measures before or during the work-up of the polymer to the ion exchanger can be separated.
Ihr· praktische Anwendung gestaltet sioh folgendermaßen: Man setIt dem Monoieerengenüoh, daa weist aus Styrol oder einem Homologen dee-Styrole heaivhungeweis· einem Derivat der Atlylüüure als bifunktione11·η Monomeren und einem poly·Their practical application is designed as follows: The monoieer is satisfied, as styrene or a homologue dee-styrenes heaivhungeweis · a derivative of Atlylüüure as bifunctional11 η monomers and a poly
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funktioneilen Vernetzend wirkenden Monomeren wie Divlhyl- .functional crosslinking monomers such as Divlhyl-.
benzol, Äthylehglykoldlacivylat, Triaryloylperhydrotrlazinbenzene, ethyl glycol acetylate, triaryloyl perhydrotrlazine oder einer anderen Verbindung mit zwei oder mehr nicht konjugierten Doppelbindungeil besteht, eine Menge von 10 bis 150 Gewichts-% (auf das Monomerengewioht bezogen) eines Gemisches aus mindestens einem quellenden und mindestens einem nichtquellenden Hilfsstoff zu· Das Mischungs- verhältnis zwischen.quellenden.und nichtquellendeη Hilfs- -stoffen kann dabei alle Werte zwischen 2 : 98 und 98 : 2 Gew.-% annehmen. Das ganze System setzt man Bedingungen aus, unter denen die Monomeren polymerisieren, wobei man normalerweise in Suspension polymerisieren wird.or any other connection with two or more fail conjugated double bond part, an amount of 10 to 150% by weight (based on the weight of the monomers) a mixture of at least one swelling and at least one non-swelling auxiliary to The ratio between swelling and non-swelling auxiliaries can be any value between 2: 98 and 98: 2 Assume wt .-%. The whole system is subject to conditions under which the monomers polymerize, usually polymerizing in suspension.
Aus dem erhaltenen Polymerisat entfernt man die Hilfsstoffe durch Trocknen, Extraktion oder Destillation mit Wasserdampf. Auf diese Operation kann man verzichten, wenn man bei der folgenden polymeranalogen Umsetzung der Polymerisa- | te zu Ionenaustauscherharzen Bedingungen einhält, die zur Entfernung.der Hilfestoffe aus dem Harz führen. Die polymeranalogen Reaktionen lassen sich in der bekannten Weise durchfuhren. Man erhält zum Beispiel durch Verseifung eines vernetzten Polyacrylsäureesters einen schwäch sauren Kationenaustauscher, durch Aiiiinolyse desselben einen schwach basischen AnIonenaustauscher, durch Sulfonierung eines vernetzten Polystyrols einen stark sauren Kationenaustauscher undThe auxiliaries are removed from the polymer obtained by drying, extraction or distillation with steam. You can do without this operation if you in the following polymer-analogous implementation of the polymerisation | te ion exchange resins complies with conditions that lead to the removal of auxiliary substances from the resin. The polymer-analogous reactions can be carried out in the known manner. For example, a weakly acidic cation exchanger is obtained by saponification of a crosslinked polyacrylic acid ester, a weakly basic anion exchanger by alinolysis, a strongly acidic cation exchanger by sulfonation of a crosslinked polystyrene and
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durch Chlormethylierung und Aminierung desselben verschiedene Typen von AnI onenaustaus ehern je nach Art des verwen-by chloromethylation and amination of the same, different types of anion exchanges depending on the type of
v doten Amins.v doten amine.
Der Strukturtyp des Austauscherbarzes läßt sich je nach den Verhältnis zwischen bifunktI1(MIeIlen Monomeren, polyfunktlonellen Monomeren, quellenden! Hilfsstoffen und nichtquellenden Hilfsstoffen beliebig variieren, so daß gelartige hoao-The structure type of the Austauscherbarzes can be, depending on the ratio between bifunktI 1 (MIeIlen monomers polyfunktlonellen monomers, swelling! Vary adjuvants and non-swelling excipients as desired, so that gel-like hoao-
»gene Harze oder solche heterogener Struktur, die entweder nur optisch als Trübung oder zusätzlich durch Gas idsorptlon nachweisbar ist, entstehen·“Genetic resins or those of a heterogeneous structure that either only visually as opacity or additionally by gas idsorptlon is demonstrable, arise
Der anwendungstechnische Vorteil dieser Harze bei einem gegebenen Verhältnis zwischen bi- und polyfunktionellen Monomeren bestellt darin, daßThe performance advantage of these resins at a given ratio between bifunctional and polyfunctional monomers is that
1. die Zugängliohkelt für große Ionen, die Diffusionsgeschwindigkeit im Harz und damit die Arbeitsgeschwindigkeit sowie der Unisetzungsgrad bei den polymer analogen Reaktionen und damit die Austauschlcapazltät besser sind als bei Harzen, die gänzlich ohne Zusatz von Hilfsstoffen bei der Polymerisation hergestellt wurden.1. The accessibility for large ions, the diffusion rate in the resin and thus the operating speed as well as the degree of conversion in the polymer-analogous reactions and thus the exchange capacity are better than with resins that have been produced entirely without the addition of auxiliaries during the polymerization.
2. die osmotische, chemische und mechanische Resistenz hoher und die Volumenveränderungon beim Umladen oder bei Veränderungen der Art der umgebenden Flüssigkeit geringer sind «ils bei Harzen, bei deren Polymerisation man mir quellende Hilfsstoij'e angewendet hat.2. the osmotic, chemical and mechanical resistance and the change in volume during reloading or during Changes in the nature of the surrounding liquid are less common in the case of resins which polymerize has used swelling auxiliary materials for me.
1 υ (}}< 1 1 ' '■ / a BADORIGfNAL1 υ (}} < 1 1 '' ■ / a BADORIGfNAL
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3. die Diffuslonsgeschwindigkeit und damit die Arbeitegeschwindigkeit sowie der Umsetzungsgrad bei polymeranalogen Reaktionen und damit die Kapazität hoher sind als bei Harzen, die man nur unter Zusatz von niohtquellenden Hilfsstoffen hei der Polymerisation hergestellt hat. · .3. The diffusion speed and thus the working speed and the degree of conversion in polymer-analogous reactions and thus the capacity are higher than with resins which can only be produced with the addition of non-swelling auxiliaries during polymerization Has. ·.
Ferner erreicht man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine günstigere Kombination zwischen hoher Vernetzungsdlch- f te und weitmaschiger Struktur und damit eine günstigere Verbindung zwischen den eingangs genannten Gruppen von Eigenschaften als bei Irgend einem anderen bekannten Verfahren. Von Vorteil ist schließlich, daß die Weite der Traneport- und Reaktionsräume im Harz sehr gleichmäßig 1st, so daß keine irreversible Adsorption großer Ionen oder Moleküle stattfindet.Furthermore, one achieves according to the method according to the invention a more favorable combination between high crosslinking efficiency te and wide-meshed structure and thus a cheaper one Connection between the groups of Properties than any other known process. Finally, the advantage is that the width of the Traneport and reaction spaces in the Harz are very even 1st, so that no irreversible adsorption of large ions or molecules takes place.
Folgende Beispiele sollen die Anwendung dee beschriebenen Λ Verfahrens bei der Synthese von verschiedenen lonenaustau-•oher-Typen demonstrieren, ifobel jedoch die iürf lndung nicht auf diese Beispiele beschränkt 1st.The following examples illustrate the application dee Λ described demonstrate the process in the synthesis of various lonenaustau- • oher types ifobel but iürf lndung not limited to these examples 1st.
Beispiel 1 ■Example 1 ■
Herstellung eine« stark sauren Katlonenaustauscheis Eine Mischung von 96 g Styrol, 40 g technischem Dlvinylbenzol (49 #1«), 35 g olnea technischen Allph.iten«eni1- Production of a strongly acidic catalyst exchange A mixture of 96 g styrene, 40 g technical vinylbenzene (49 # 1 ”), 35 g olnea technical alph. •ohe· alt d«n Sledogrenzen 110 bis 175 °(;, 35 g Dlathyl-• ohe old sledge limits 110 to 175 ° (;, 35 g lathe-
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bensol und 1 g Benzoylperoxyd wurde In einer Suspension von 2 g frieoh gefälltem Magnesiumhydroxyd in 500 ml Wasser suspendiert ι durch Erwärmen auf 80 0C für 2 Stunden sur Polymerisation gebraoht und anschließend 6 Stunden bei 95 0C ausgehärtet.Bensol and 1 g of benzoyl peroxide was suspended in a suspension of 2 g frieoh precipitated magnesium hydroxide in 500 ml water ι by heating at 80 0 C for 2 hours sur polymerization gebraoht and then cured for 6 hours at 95 0 C.
Anschließend wurde die Suspension sauer gestellt und unter Durchleiten von Wasserdampf die inerten Hllfsstoffe abdeetilllert. Dann wurde das Polymerisat isoliert und getrocknet. Anschließend wurde es mit 1 1 96 %lger Schwefelsäure übergössen und die Temperatur unter Rühren innerhalb von 2 Stunden auf 110 0C gesteigert. Nach Aufreohterhaltung dieser Bedingungen für 6 Stunden wurde das Produkt von der Überschüssigen Säure getrennt und 8 Stunden mit feuohter Luft behandelt. Dann wurde es in eine konzentrierte Kochsalzlösung gebraoht und anschließend mit Wasser gewaschen.The suspension was then made acidic and the inert excipients were distilled off while steam was passed through. The polymer was then isolated and dried. Subsequently, it was poured over 1 1 96% Lger sulfuric acid and the temperature increased while stirring within 2 hours at 110 0 C. After maintaining these conditions for 6 hours, the product was separated from the excess acid and treated with hot air for 8 hours. Then it was brewed in a concentrated saline solution, followed by washing with water.
Auf diese Weise wurden 780 ml eines stark sauren Kationenaus tausohers erhaltent der die in Tabelle 1 unter! zusammengestellten Eigenschaften hatte.In this way, 780 ml of a strongly acidic cation exchanger were obtained t of the type shown in Table 1 under! had compiled properties.
Zum Vergleloh wurden bekannte Austausoherharze In der gleiohen Welse untersuoht· Die entsprechenden Werte sind ebenfalls in der Tabelle 1 festgehalten. Dabei bedeutet:For comparison, well-known exchange resins were used in the Same catfish examined · The corresponding values are also recorded in Table 1. It means:
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III ein entsprechendes Harz ganz ohne Hilfsstoff mit einer auf die Hälfte herabgesetzten Menge an Divlny!benzolIII a corresponding resin without any auxiliaries with a the amount of Divlny! benzene reduced to half
IV unter Verwendung von 70 g des Aliphatengemisches als einzigen HilfsstoffIV using 70 g of the aliphatic mixture as single excipient
einziger Hilfsstoff·only excipient
Die Tabelle zeigt deutlich, daß eine wesentliche Verbesserung der Eigenschaften durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt wurde.The table clearly shows that a substantial improvement in the properties was achieved by the process according to the invention.
In der in Beispiel i angegebenen Weise wurde ein Gemisch von 98 g Styrol, i3,5 g technischem Divinylbenzol (49 %ig), 70 g Aliphatengemisch, 20 g Diäthylbenzol und i g Benzoylperoxyd polymerisiert und das Polymerisat von den Hilfsstoffen befreit. Das erhaltene Polymerisat wurde mit 1 1 Mo-^ nochlordimethyläther verrührt und langsam 45 g FeCl3 (was-· serfrei) zugegeben. Dann wurde die Temperatur auf 56 0C eingestellt und 6 Stunden unter Rückfluß gerührt. Dann wurde der überschüssige Monochlordimethyläther abgetrennt und dasIn the manner indicated in Example i, a mixture of 98 g of styrene, 3.5 g of technical grade divinylbenzene (49 %), 70 g of aliphatic mixture, 20 g of diethylbenzene and benzoyl peroxide was polymerized and the polymer was freed from the auxiliaries. The polymer obtained was stirred with 1 liter of mono- norlordimethyl ether and 45 g of FeCl 3 (anhydrous) were slowly added. Then, the temperature at 56 0 C was adjusted and stirred for 6 hours under reflux. Then the excess monochlorodimethyl ether was separated and the
1 0 9 8 1 1 / 2 n 2 81 0 9 8 1 1/2 n 2 8
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chlormethyHerte Polymerisat mit Aceton gewaschen. Ansohließend wurde es mit 1,5 1 ca. 20 %iger Trimethylaminlösung 8 Stunden bei 50 0C gerührt, von der Lösung getrennt und mit Wasser gewaschen.ChloromethylHerte polymer washed with acetone. Ansohließend stirred with 1.5 1 ca. 20% trimethylamine solution for 8 hours at 50 0 C, separated from the solution and washed with water.
Der erhaltene Anionenaustauscher hat die in Tabelle 2 unter I angegebenen Eigenschaften.The anion exchanger obtained has the properties given in Table 2 under I.
Wie in Beispiel 1 (Tabelle 1) wurden auch hier Vergleichswerte von anderen Harzen ermittelt. Dabei bedeuten die römisohen Ziffern:As in Example 1 (Table 1), comparative values for other resins were also determined here. The Roman numerals mean:
III ein entsprechendes Harz ohne jeden Hilfsstoff aber mit einer auf die Hälfte herabgesetzten Menge an DlvinylbenzolIII a corresponding resin without any auxiliary substance but with an amount of vinylbenzene reduced by half
Der Vergleich der Werte beweist erneut die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens..The comparison of the values again proves the superiority of the method according to the invention.
Herstellung eines schwach sauren Kationenaustauschers Eine Mischung aus 350 g Acrylsäureäthylester, 50 g technischem Dlvinyibenzol (49 %ig), 50 g eines technischen Production of a weakly acidic cation exchanger A mixture of 350 g of ethyl acrylate, 50 g of technical grade Dlvinyibenzol (49%), 50 g of a technical
109811/. !'/8109811 /. !'/8th
- ■ 2016206- ■ 2016206
- 13 - 4.04.20/1106- 13 - 4.04.20 / 1106
Aliphatengemisches mit den Siedegrenzen 110 bis 175 0C und 50 g Diäthylbenzol wurde in 1200 ml einer Elektrolytlösung, die 10 % Natriumchlorid und 1 % frisch gefälltes Magnesiumhydroxyd enthielt, suspendiert, bei 65 0C unter Vervendung von 1 g Azodiisobuttereäurenitril als Initiator per!polymerisiert und anschließend 6 Stunden bei 90 0C ausgehärtet. Das nach dem Absaugen und Waschen erhaltene Polymerisat wurde durch Wasserdampf-Destillation von den inerten Hilfsstoffen getrennt und anschließend in 1500 oil 30 %lger Natron- I lauge 16 Stunden verseift. Nach Absaugen des Verseifungsmittels wurde das Harz gewaschen, mit Überschüssiger verdünnter Salzsäure behandelt und anschließend mit destilliertem Wasser neutral gewaschen.Aliphatengemisches with the boiling range 110-175 0 C and 50 g of diethylbenzene was dissolved in 1200 ml of an electrolyte solution containing 10% sodium chloride and 1% freshly precipitated magnesium hydroxide containing suspended, at 65 0 C under Vervendung of 1 g Azodiisobuttereäurenitril as initiator per! Polymerized and then cured at 90 ° C. for 6 hours. The polymer obtained after suction filtration and washing was separated from the inert auxiliaries by steam distillation and then saponified in 1500 oil 30% sodium hydroxide solution for 16 hours. After the saponifying agent had been filtered off with suction, the resin was washed, treated with excess dilute hydrochloric acid and then washed neutral with distilled water.
Die Tabelle 3 vergleicht die Eigenschaften des erfindungsgemäßen schwach' sauren KatIonenaustauschers nach Beispiel 3 (Spalte I) mit einem schwach sauren Harz gleicher Vernetzung, bei dem der Anteil an quellendem Hllfsstoff durch das be- | sohriebene Allphatengemisoh ersetzt wurde (Spalte II), und einem sohwaoh sauren Kationenaustaueeherharz gleicher Vernetzung ohne Zusa|z von Hilfsetoffen. (Spalte III).Table 3 compares the properties of the weakly acidic cation exchanger according to the invention according to Example 3 (Column I) with a weakly acidic resin of the same crosslinking, in which the proportion of swelling auxiliary material is due to the loading | sohriebene Allphatengemisoh was replaced (column II), and a sohwaoh acidic cation exchange resin of the same crosslinking without the addition of auxiliary substances. (Column III).
Herstellung eines sohwaoh basischen AnIonenauatauschers Ein Oenisoh, beitehend aus 24Θ g Styrol, 26 g Divlnylbenzol (52,3 %±g), 150 g Aliphatengemieoh und 125 g Toluol, Production of a sohwaoh basic anion exchanger an oenisoh, consisting of 24Θ g styrene, 26 g divinylbenzene (52.3 % ± g), 150 g aliphatic mixture and 125 g toluene,
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wird zusammen mit 2,75 g Azodiisobuttersäurenitril in 1 1 Wasser suspendiert* Als Suspensionsstabilisator dient O9JS % Mg(OH)2 (bezogen auf die wäßrige Phase). Während sloh die ölphase im Wasser verteilt, wird die Temperatur der Suspension auf 70 0C gesteigert· Bei dieser Temperatur wird β Stunden polymerisiert. Danach wird das Polymerisat 2 Stunden bei 90 0C ausgehartet. Naoh dem Abkühlen wird der Stabilisator mit H0SO. aufgelöst und das Harzis suspended together with 2.75 g of azodiisobutyronitrile in 1 liter of water * O 9 % Mg (OH) 2 (based on the aqueous phase) is used as the suspension stabilizer. While fled distributes the oil phase in the water, the temperature of the suspension is increased to 70 0 C · β At this temperature, is polymerized hours. Thereafter, the polymer is excavated cured for 2 hours at 90 0 C. After cooling, the stabilizer is filled with H 0 SO. dissolved and the resin
2 42 4
mittels Wasserdampf von den Inertsubstanzen befreit. Das getrocknete und klassierte Polymerisat wird in bekannter Weise mit ifonoohlordimethyläther und Friedel-Crafts-Katalysatoren ohlormethyliert und anschließend mit Dimethylamin zu einem schwach basischen Anionenaustauscher umgesetzt.freed from the inert substances by means of steam. The dried and classified polymer is known in Way with ifonoohlordimethyläther and Friedel-Crafts catalysts chloromethylated and then with dimethylamine converted to a weakly basic anion exchanger.
Das erhaltene sobwach basisone Austausoherharz hatte die . in Tabelle 4, Spalte I, angegebenen Kennwerte. In den weite-The obtained sobwach basisone exchange resin had the . characteristic values given in table 4, column I. In the wide
ren Spalten sind zum Vergleich die Kennwerte eines analog aber ohne Verwendung von Inertstoffen hergestellten Harzes (II) und eines lediglioh mit 275 g Aliphatengemisch als Inertstoff hergestellten Harzes (ill) angegeben.For comparison, the other columns show the characteristic values of a resin (II) produced analogously but without the use of inert substances and a resin (II) with only 275 g of aliphatic mixture Resin produced as an inert substance (ill) indicated.
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