PL75994B2 - - Google Patents

Description

Otrzymany w ten sposób koncowy produkt czesciowo ulega pokruszeniu oraz posiada zmniejszona wytrzyma¬ losc mechaniczna, co z kolei niekorzystnie wplywa na jego wartosci uzytkowe. Prowadzenie procesu kopolimeryzacji monomerów styrenu i DWB, to jest stadium inicjacji, wzrostu i zakonczenia budo- 10 15 20 25 30 wy lancucha, tylko w jednym reaktorze, w fazie* wodnej powoduje stosunkowo duie auiyoie DWB (8—15% wag. w stosunku do gtyrenu) oraz nierów*' nomierne usieciowanie kopolimeru, wskutek eieffD rózne kulki'w mniejszym lub wiekszym; stopniu pecznieja, sa bardziej lub mniej kruche. Otrzymana kulki kopolimeru maja znacznie zróznicowana Wdel* kosc wahajaca sie w granicach 0,1 do 1,5 mm* Stwierdzono, ze te niedogodnosci molna wyali* minowac przez prowadzenie procesu otraymywmnia silnie kwasnego kationitu sposobem wedlug fti* niejszego wynalazku. Polega on na tym, ze pierwszy etap kopolimeryzacji monomerów styrenu 1 m&jess&lr- niny dwuwinylobenzenu — produktu technitfctiego 45^55% o skladzie okolo 50 p- i m-PW8 + ofeolo 50% etylobenzenu i etylostyrenu, to fest stadium inicjacji, prowadzi sie w srodowisku ffciigentów w temperaturach od 50°C do 95°C, w obecnosci ini¬ cjatora. Osiaga siq w ten sposób doskonaja hQmo* genizacje dwuwinylobenzenu oraz nadtlenku ben* zoilu (NB) w styrenie. Prowadzi to do Uzyskania jednorodnej struktury zelu oraz dodatkowo do zwiekszenia jego porowatosci. Ilosc dwuwinyloben- zenu w przeliczeniu na produkt 100% Wynosi od 2 do 20% wagowych w stosunku Ab styrenu W S#- leznosci od przeznaczenia handlowego kationitu, Dalszy etap kopolimeryzacji — stadium wzrostu i zakonczenia przestrzennej budowy laAeucha, pro* wadzi sie w osobnym reaktorze w fazie suspenayl* nej w obecnosci znanych stabilizatorów z dod*t* 75 99475 994 kiem 0,rMo^2Ó% Wagowych (w stosunku do styre¬ nu) siarczanu glinu jako regulatora wielkosci ku¬ lek. Temperatura procesu wynosi 6Q°C do 140°C.Dalszym etapem procesu wedlug wynalazku jest dokladne przemywanie otrzymanego kopolimeru w temperaturach od 50qC do 90°C z dodatkiem szybko dzialajacego srodka powierzchniowo-czynnego w ilosci 0,01 do 2% wagowych w stosunku do ilosci uzytej wody. Takim srodkiem jest sól sodowa kwa¬ su 2-etyloheksylosulfobufsztynowego. Celem tej o- peracji jest usuniecie wszelkich zanieczyszczen, któ¬ re-by Utrudnialy penetracje kwasu siarkowego w glab kapilar kopolimeru w procesie jego sulfono¬ wania. Otrzymuje sie przezroczysty, szklisty kopo¬ limer o bardzo jednorodnym skladzie frakcyjnym — 0,25 do 1,00 mm, o istosunkowo wysokiej po¬ wierzchni wlasciwej — 0,029 cm8/g suchego kopo¬ limeru, oraz o niskim stopniu pecznienia, to jest okolo 1,65, mimo ze DWB uzyto w ilosci okolo 6% wagowych, w stosunku do styrenu. Otrzymane tym sposobem kopolimery maja te wlasnosc, ze bardzo latwo ulegaja sulfonowaniu juz okolo 95% kwasem siarkowym w temperaturach od 60 do 100°C.Nieprzereagowany, okolo 85% kwas siarkowy mozna usunac z kulek zsulfonowanego kopolimeru badz przez kilkakrotne rozcienczenie go i nastepnie przemycie woda, badz przez bezposrednie odmywa- nie^woda bez uszczerbku dla ich wytrzymalosci me¬ chanicznej.Otrzymany gotowy kationit stanowi przezroczyste, szkliste perelki, bez pekniec i rys, o niezwykle du¬ zej wytrzymalosci mechanicznej, zwlaszcza na scie¬ ranie.Nizej przytoczono przyklady, które pozwola blizej wyjasnic istote wynalazku.Przyklad I. Mieszanine 890 g styrenu, 110 g 50% DWB i 5 g nadtlenku benzoilu mieszajac wle¬ wa sie do, wody zawierajacej stabilizator (fosforan trójsodowy, chlorek wapnia i NH8). Stosunek fazy olejowej do fazy wodnej wynosi 1: 2. Temperatu¬ ra polimeryzacji 60—95°C, a czas 10—12 godz.Otrzymany 'kopolimer przemywa sie woda o tern- ; peraturze 60—70°C - z dodatkiem 1% Nekaliny — po wyplukaniu i wysuszeniu posiada on nastepu¬ jacy sklad frakcyjny: frakcja, mm i,G2 1,02—0,75 0,75^0,385 _ 0,385—0,25 <0,25 zaw., % wag. 3,5 13,0 62,5 14,3 6,7 Stopien pecznienia kopolimeru w trójchloroetyle¬ nie wynosil 2,4.Przyklad II. 100 g kopolimeru otrzymanego wedlug sposobu w przykladzie I, zadaje sie 50 g „tri", a nastepnie 700 g ok. 95% H2S04. Przy ciaglym mieszaniu calosc ogrzewano w tempera¬ turze od 60 do 100°C przez okres 10 godz. Po tym czasie • oddzielono „. nadmiar nieprzereagowanego kwasu .siarkowego, a kulki zsulfonowanego kopo¬ limeru, przemywano bezposrednio woda. Perelki w*;ten soosjób otrzymanego kationitu byly w 60% 10 15 25 30 35 40 45 50 55 popekane, badz tez posiadaly rysy. Calkowita zdol¬ nosc wymienna Zvc — 4,9 mval/g suchej zywicy, a uzytkowa zdolnosc wymienna — Zvr = 1050— 1100 mval/l kationitu w postaci wodorowej, przy dawce HC1 100 g/l.Przyklad III. Mieszanine 890 g styrenu i 110 g 50% DWB z dodatkiem 5 g nadtlenku ben¬ zoilu ciagle mieszajac ogrzewa sie w temperaturze od 60—75°C, przez okres - 90 minut. Po tym czasie mieszanine olejowa wlewa sie do fazy wodnej.Dalszy ciag postepowania — jak w przykladzie pierwszym, przy czym do przemywania kopolimeru zamiast nekaliny, zastosowano 2-etyloheksylosulfo- bursztynian sodowy.Otrzymano przezroczyste, szkliste kulki kopoli¬ meru o skladzie frakcyjnym: frakcja, mm 1,02 1,02 —0,75 0,75 —0,385 0,385^0,25 <0,25 zawartosc, °/o wag. 3,1 3,5 78,4 11,1 4,9 Stopien pecznienia w „tri" wynosil 1,65. Tak otrzy¬ many kopolimer poddano procesowi sulfonowania i dalszej obróbce w sposób identyczny jak w przy¬ kladzie drugim.Gotowy kationit nie byl popekany i nie posiadal zadnych rys.ZyR = 5,25 mvali/g suchej zywicy (dla formy KH i przy dawce 100% HC1 — 100 g/l kationitu.Zyc = 1700—1800 mval/litr Przyklad IV. Kopolimeryzacje monomerów styrenu i DWB wykonano w sposób podany w przykladzie trzecim, ale do fazy wodnej dodano 5% wag. (w stosunku do styrenu) siarczanu glinu.Otrzymano przezroczyste jak szklo kulki kopoli¬ meru o skladzie frakcyjnym: frakcja, mm 1,02 1,02 —0,75 0,75 —0,385 0,385^0,25 <0,25 zaw., % wag. 0,0 2,9 68,9 26,5 1,7 Stopien pecznienia w „tri" wynosil 1,67. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania silnie kwasnego kationitu metoda suspensyjnej kopolimeryzacji monomerów styrenu i dwuwinylobenzenu w temperaturach od 60 do 140°C, dalsze sulfonowanie kopolimeru ste¬ zonym kwasem siarkowym w temperaturach 60 do 100°C oraz odmywande zsulfonowainych kulek od nieprzereagowanego kwasu posulfonacyjnego, zna¬ mienny tym, ze stadium inicjacji procesu kopoli- meryzacji styrenu i dwuwinylobenzenu w ilosci 2—20% w stosunku do styrenu, prowadzi sie w sro¬ dowisku niewodnym, to jest w srodowisku reagen-75 994 5 6 tów, w temperaturach od 50°C do 95°C w obecno- wego w ilosci 0,1 do 20% wagowych w stosunku sci nadtlenku benzoilu, nia lancucha prowadzi sie w fazie wodnej w tern- procesem sulfonowania przemywa sie woda z do- peraturach 60°C—140°C w obecnosci siarczanów datkiem 0,01 do 2% soli sodowej kwasu 2-etylo- soli nieorganicznych, na przyklad siarczanu glino- 5 heksylosulfobursztynowego. PL PL