PL95252B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kationitów karboksylowych, stosowanych miedzy innymi w stacjach uzdatniania wody oraz w przemysle farmaceutycznym i spozywczym. « Znany sposób wytwarzania kationitów karboksylowych polega na suspensyjnej polimeryzacji mieszaniny monomerycznej w srodowisku wodnym, skladajacym sie z roztworu soli dobrze rozpuszczalnej w wodzie i stabilizatora zawiesiny. W sklad mieszaniny monomerycznej wchodzi kwas akrylowy lub metakrylowy, srodek sieciujacy, rozpuszczalnik obojetny niemieszajacy sie z woda i inicjator. Jako srodek sieciujacy stosuje sie zwykle dwuwinylobenzen, dwuakrylany, dwumetakrylany glikoli, dwuakryloamidy i dwumetakryloamidy dwuamin.Jako rozpuszczalnik stosuje sie najczesciej benzen, toluen, ksylen oraz weglowodory alifatyczne o temperaturze wrzenia powyzej 70°C. Faze wodna, stanowi zwykle nasycony roztwór siarczanu sodowego i roztwór chlorku wapniowego. Faza wodna nasycona jest homopolimerem kwasu akrylowego lub metakrylowego i zawiera stabilizator zawiesiny. < Znany sposób wytwarzania kationitów karboksylowych pozwala na otrzymanie produktów zadawalajacej jakosci, zawierajacych jedynie powyzej 5% wagowych srodka sieciujacego, co ogranicza ich zastosowanie.Mniejsza zawartosc srodka sieciujacego powoduje niejednorodnosc otrzymanego produktu. • Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kationitów karboksylowych, polegajacy na suspensyjnej polimeryzacji mieszaniny monomerycznej w fazie wodnej. Istota wynalazku polega na tym, ze do mieszaniny monomerycznej, zawierajacej znane skladniki, dodaje sie od 0,5 do 20% wagowych monomeru nie mieszajacego sie z woda, w którym grupa zawierajaca wiazanie podwójne przylaczona jest bezposrednio do ugrupowania o charakterze elektrofilowym. Najlepsze wyniki uzyskuje sie stosujac aromatyczne monomery winylowe, korzystnie styren, jego pochodne i ich mieszaniny. « Dodatek monomeru nienasyconego o okreslonej powyzej budowie powoduje zwiekszenie szybkosci reakcji polimeryzacji w mieszaninie monomerycznej, dzieki czemu szybkosc tworzenia sie ziaren polimeru usieciowanego jest wieksza niz szybkosc polimeryzacji kwasu akrylowego lub metakrylowego rozpuszczonego* 2 95252 ? w fazie wodnej. Sprzyja to stabilizacji zawiesiny, zwieksza sie jednorodnosc produktu, a ksztalt ziaren polimeru pozostaje kulisty. ¦ Zasadnicze korzysci techniczne, wynikajace ze stosowania sposobu wedlug wynalazku polegaja na tym, ze w jednej operacji uzyskuje sie jednorodny kationit karboksylowy o malej zawartosci srodka sieciujacego, posiadajacy duza chlonnosc wody, wykazujacy duza pojemnosc sorpcyjna, a takze odwracalnosc sorpcji. < Chlonnosc wody oraz pojemnosc sorpcyjna uzyskiwanych tym sposobem kationitów mozna regulowac w szerokim zakresie poprzez zmiany stosunków ilosciowych kwasu akrylowego lub metakrylowego, srodka sieciujacego, dodatku monomeru oraz rozpuszczalnika obojetnego. Kationity karboksylowe otrzymane sposobem wedlug wynalazku posiadaja postac bezbarwnych, opalizujacych lub mlecznobialych regularnych kulek o srednicy 0,02.-2,5 mm, ich pojemnosc wymienna wynosi 7,0-12,5 mval/g, a,zawartosc wody wstanie specznionym, w formie sodowej, waha sie od 20% do 85% wagowych, zas porowatosc w stanie suchym wynosi od 0 do 35%.< f* Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach otrzymywania kationitów karboksylowych. < Przyklad I. Do reaktora rurowego zaopatrzonego w mieszadlo propelerowe, chlodnice zwrotna i króciec do doprowadzenia azotu wprowadza sie 750 ml roztworu chlorku wapniowego o gestosci 1,3 g/ml, nasyconego poli/kwasem metakrylowym/, oraz 1,5 g poli/alkoholu winylowego/ i ogrzewa do temperatury 70°C. « Nastepnie do rekatora wprowadza sie 150 ml mieszaniny zawierajacej 130 czesci wagowych kwasu metakrylowego, 6 czesci wagowych dwuwinylobenzenu, 8 czesci wagowych styrenu, 4 czesci wagowe etylostyrenu, 20 czesci wagowych toluenu oraz 1,5 czesci wagowych nadtlenku benzoilu. Reakcje polimeryzaq i prowadzi sie w obecnosci azotu w temperaturze 70°C przez 1 godzine, w temperaturze 90°C przez 1 godzine i w temperaturze 100°C przez 9 godzin. Uzyskany w tych warunkach produkt w postaci mlecznobialych kulek 0 srednicy 0,4 mm posiada pojemnosc wymienna 9,4 mvala/g, porowatosc wstanie suchym 35%, zawartosc wody w stanie specznionym, w formie sodowej, 72% wagowych. < Przyklad II. Do reaktora rurowego, zaopatrzonego w mieszadlo propelerowe, chlodnice zwrotna i króciec do doprowadzania azotu, wprowadza.sie 150 ml roztworu chlorku wapniowego o gestosci 1,3 g/ml, nasyconego poli/kwasem metakrylowym/ oraz 1,5 g fosforanu trójwapniowego i ogrzewa do temperatury 70°C « Nastepnie do rekatora wprowadza sie 30 ml mieszaniny zawierajacej 240 czesci wagowych kwasu metakrylowego, 5,7 czesci wagowych dwuwinylobenzenu, 37,3 czesci wagowych styrenu, 3,6 czesci wagowych etylostyrenu, 10 czesci wagowych n-oktanu oraz 3 czesci wagowe nadtlenku benzoilu. Reakcje prowadzi sie w obecnosci azotu w zakresie temperatur podanych w przykladzie I. Uzyskany produkt posiada postac opalizujacych kulek barwy bialej o srednicy 1 mm. Fbjemnosc wymienna wynosi 10,8mval/g, zas zawartosc wody w stanie specznionym, w formie sodowej, 75% wagowych. « Przyklad III. W reaktorze opisanym w przykladzie I umieszcza sie 150 ml nasyconego roztworu siarczanu sodowego i 0,5 g siarczanu barowego i ogrzewa do temperatury 75°C. Nastepnie do rekatora wprowadza sie 30 ml mieszaniny zawierajacej 85 czesci wagowych kwasu akrylowego, 6 czesci wagowych dwumetakrylanu glikolu etylenowego, 9 czesci styrenu i 1,2 czesci wagowych nadtlenku benzoilu. Reakcje polimeryzacji prowadzi sie w obecnosci azotu w temperaturze 75°C przez 1 godzine, w temperaturze 80°C przez 1 godzine i dalej jak w przykladzie I. Otrzymany produkt posiada postac bialych, opalizujacych kulek o srednicy 0,7 mm. Pojemnosc wymienna wynosi 12,3 mval/g, zas zawartosc wody w stanie specznionym, w formie sodowej, wynosi 82% wagowych. ¦« • Przyklad IV. W reaktorze opisanym w przykladzie 1 umieszcza sie 120 ml roztworu chlorku wapniowego o gestosci 1,25 g/ml oraz 1,5 g siarczanu baru i ogrzewa do temperatury 70°C Nastepnie do reaktora wprowadza sie 30 ml mieszaniny zawierajacej 90 czesci wagowych kwasu metakrylowego, 5 czesci wagowych styrenu, 5 czesci wagowych dwuakryloamidu etylenodwuaminy, 1 czesc wagowa nadtlenku benzoilu oraz 5 czesci wagowych n-oktanu. Reakqe prowadzi sie tak jak w przykladzie I. Otrzymany produkt posiada postac mlecznobialych kulek o srednicy 1 mm. Pojemnosc wymienna wynosi 10,6 mval/g, zawartosc wody w stanie specznionym, w formie sodowej, wynosi 68% wagowych. • .Przyklad V. Do reaktora rurowego o pojemnosci 200 ml, zaopatrzonego w chlodnice, mieszadlo i rurke do doprowadzania azotu, wprowadza sie 150 ml roztworu chlorku wapniowego o gestosci 1,35 g/ml, nasyconego poli/kwasem akrylowym/ i 0,5 g poli/alkoholu winylowego/. Calosc ogrzewa sie do temperatury 70°C. Nastepnie do rekatora wprowadza sie 35 ml mieszaniny, która zawiera 88 czesci wagowych kwasu akrylowego, 4,5 czesci wagowych dwumetakrylanu glikolu dwuetylenowego, 0,5 czesci wagowych styrenu, 7 czesci wagowych toluenu i 0,15 czesci wagowych azobisizobutyronitrylu. Reakqe polimeryzacji prowadzi sie jak w przykladzie I. Otrzymany produkt posiada postac bezbarwnych kulek o srednicy 0,6 mm. Pojemnosc wymienna produktu wynosi 12 mval/g, zawartosc wody wstanie specznionyrn, w formie sodowej, wynosi 80% wagowych. W stanie suchym produkt nie wykazuje porowatosci. «95 252 3 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania kationitów karboksylowych, polegajacy na suspensyjnej polimeryzacji mieszaniny monomerycznej w fazie wodnej, przy czym mieszanina monomeryczna zawiera kwas akrylowy lub met akryI owy, srodek sieciujacy, rozpuszczalnik obojetny nie mieszajacy sie z woda i iniqator, znamienny tym, ze do mieszaniny monomerycznej dodaje sie 0,5 do 20% wagowych monomeru nie mieszajacego sie z woda, w którym grupa zawierajaca wiazanie podwójne przylaczona jest bezposrednio do ugrupowania o charakterze elektrofilowym. •
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1; znamienny tym, ze jako monomer nie mieszajacy sie z woda stosuje sie aromatyczny monomer winylowy, korzystnie styren i jego pochodne. PL