RU2217443C2 - Способ получения привитого сополимера поликапроамида - Google Patents
Способ получения привитого сополимера поликапроамида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217443C2 RU2217443C2 RU2001133160/04A RU2001133160A RU2217443C2 RU 2217443 C2 RU2217443 C2 RU 2217443C2 RU 2001133160/04 A RU2001133160/04 A RU 2001133160/04A RU 2001133160 A RU2001133160 A RU 2001133160A RU 2217443 C2 RU2217443 C2 RU 2217443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- minutes
- polycaproamide
- aqueous solution
- increase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения привитых сополимеров поликапроамида для получения хемосорбционных волокон, используемых в качестве волокнистого сорбента для очистки газовоздушной смеси от газов кислого характера. Способ включает ступенчатое инициирование поликапроамидного волокна окислительно-восстановительной системой Cu2+-H2O2, сначала пероксидированное кислородом воздуха волокно обрабатывают 0,40-0,50%-ным (от массы волокна) водным раствором сульфата меди при комнатной температуре, затем через 15 мин в реакционную массу добавляют 0,20-0,25%-ный (от массы волокна) водный раствор пероксида водорода порциями в течение 15 мин и проводят инициирование 25-30 мин, промывают водой, осуществляют обработку раствором водным метиламиноэтилметакрилата при температуре 45-55oС в течение 20-30 мин, с последующей промывкой и сушкой. Техническим результатом является увеличение статической обменной емкости за счет повышения содержания привитого сополимера в модифицированном волокне до 70%, что приводит к увеличению степени извлечения газов кислого характера из газовоздушной смеси и времени работы ионита до 15 ч (по НСl) - 30 ч (по HF) при сохранении хороших физико-механических показателей волокна. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения модифицированных синтетических материалов, в частности привитых сополимеров поликапроамида для получения хемосорбционных волокон, с целью использования их в качестве волокнистого сорбента для очистки газовоздушной смеси от газов кислого характера.
Известен способ получения привитого сополимера (ПСП) поликапроамида с полидиметил- и полидиэтиламиноэтилметакрилатом для получения хемосорбционного волокна. В основу получения волокна положен метод синтеза ПСП, основанный на активировании поликапроамида (ПКА) окислительно-восстановительной системой СuК-Н2О2 и с последующей обработкой виниловым мономером (Дружинина Т.В., Андриченко Ю.Д. Химические волокна. 1995, 1, с.24-26).
Этим способом получают волокнистые сорбенты с нестабильным количеством прививаемого сополимера, что значительно ухудшает физико-механические свойства получаемого волокна. Кроме того, применение в качестве источника ионов Сu2+ комплексных соединений меди усложняет процесс и затрудняет его промышленную реализацию. Перечисленные недостатки приводят к невозможности получения привитого сополимера с высоким значением статической обменной емкости и, следовательно, с хорошими ионообменными показателями.
Известно применение окислительно-восстановительной системы Сu2+-Н2О2, где в качестве источника ионов меди использовался водный раствор сульфата меди, для получения модифицированного поликапроамидного волокна с повышенными гидрофильными (Патент РФ 2011718, МКИ D 06 М 14/16, опубл. 30.04.94) и катионообменными свойствами (Патент РФ 2118963, МКИ С 08 G 69/48 D 06 М 14/16, опубл. 20.09.98).
Однако данный способ инициирования не позволяет получить хемосорбционное волокно, эффективно извлекающее газы кислого характера из газовоздушной смеси.
В качестве прототипа выбран способ получения привитого сополимера поликапроамида (Хардин А. П. , Желтобрюхов В.Ф., Татарников М.К. Низкотемпературный синтез привитых сополимеров поликапроамида с полидиметиламиноэтилметакрилатом. Химические волокна, 1984, 3, с.33-34), заключающийся в предварительной активации поликапрамидного волокна 0,5-2% раствором пероксида водорода в присутствии 10,2-10,4% от реакционной массы соли меди (в пересчете на ионы Сu2+) при температуре 50-80oС в течение 30-60 мин. В качестве медьсодержащего соединения использовали сульфат меди.
Волокно тщательно промывают водой два раза в течение 30 мин при комнатной температуре для удаления избытка пероксида водорода и соли меди. Полученный таким образом активированный поликапроамид обрабатывают 20% раствором диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА) при температуре 20-30oС в течение 60-120 мин. После окончания прививки волокно отмывают от мономера и гомополимера этиловым спиртом в аппарате Сокслета в течение 12 часов и сушат.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является недостаточная хемосорбционная способность получаемого волокна и образование нежелательного побочного продукта реакции - гомополимера диметиламиноэтилметакрилата, затрудняющего переработку волокна.
Задача изобретения заключается в разработке нового способа получения хемосорбционного волокна, содержащего третичный азот, способного к ионному обмену, и устранение образования гомополимера диметиламиноэтилметакрилата.
Техническим результатом является увеличение статической обменной емкости за счет повышения содержания привитого сополимера в модифицированном волокне до 70%, что приводит к увеличению степени извлечения газов кислого характера из газовоздушной смеси и времени работы ионита до 15 часов (по НСl) - 30 часов (по HF) при сохранении хороших физико-механических показателей волокна.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается способом получения привитого сополимера поликапроамида, включающим инициирование поликапроамидного волокна окислительно-восстановительной системой Cu2+-H2O2, промывку и обработку 20% раствором диметиламиноэтилметакрилата с последующей промывкой и сушкой, причем инициирование проводят ступенчато: сначала пероксидированное кислородом воздуха волокно обрабатывают при комнатной температуре 0,40-0,50% от массы волокна водным раствором сульфата меди, затем через 15 мин в реакционную массу добавляют 0,20-0,25% от массы волокна раствор пероксида водорода порциями в течение 15 мин и проводят дальнейшее инициирование в течение 25-30 мин, а обработку водным раствором диметиламиноэтилметакрилата проводят при температуре 45-55oС в течение 20-30 мин.
Пероксидные группы в поликапрамидном волокне неизбежно образуются вследствие окисления волокна кислородом воздуха при хранении. Проведение процесса инициирования ступенчато позволяет сначала инициировать пероксидированные участки макромолекул поликапроамида при введении ионов меди, а затем при добавлении пероксида водорода активировать непероксидированные участки молекул ПКА.
Таким образом увеличивается количество активированных участков макромолекул поликапроамида, способных к привитой полимеризации, а следовательно, повышается содержание привитого сополимера в волокне и его хемосорбционная способность.
Температурные и временные интервалы проведения инициирования выбраны исходя из следующего: активные центры на макромолекулах под воздействием компонентов окислительно-восстановительной системы образуются уже при комнатной температуре, поэтому увеличение температуры инициирования нецелесообразно. При концентрации сульфата меди менее 0,04%, а водного раствора пероксида водорода менее 0,20% от массы волокна заданный технический результат не достигается. Увеличение концентрации сульфата меди более 0,05%, концентрации водного раствора пероксида водорода более 0,25% от массы волокна нецелесообразно, так как результаты изменяются незначительно. Обработки волокна раствором сульфата меди в течение 15 мин с последующим добавлением раствора пероксида водорода в течение 15 мин и дальнейшего инициирования волокна в течение 25-30 мин достаточно для образования необходимого количества активных центров, позволяющих получить волокно с высоким содержанием ПСП и хорошей хемосорбционной способностью. При проведении дальнейшего инициирования менее 25 мин технический результат не достигается, а увеличение продолжительности дальнейшего инициирования свыше 30 мин нецелесообразно, так как результаты изменяются незначительно. Температурный и временной интервалы обработки волокна раствором диметиламиноэтилметакрилата выбраны исходя из следующего: при температуре обработки менее 45oС и времени менее 20 мин заданный технический результат не достигается, увеличение времени более 30 мин нецелесообразно, так как результаты изменяются незначительно, а при температуре выше 55oС наблюдается образование гомополимера диметиламиноэтилметакрилата.
При получении привитого сополимера поликапроамида заявленным способом волокно сохраняет свои прочностные свойства (табл.).
Способ осуществляется следующим образом: пероксидированное кислородом воздуха волокно помещают в термостатированную колбу с обратным холодильником и обрабатывают 0,04-0,05% (от массы волокна) водным раствором сульфата меди при комнатной температуре. Через 15 мин после начала обработки волокна раствором сульфата меди осуществляют дозировку водного раствора H2O2 с расчетом, чтобы его концентрация в смеси составила 0,20-0,25% от массы волокна. Раствор H2O2 добавляют порциями в течение 15 мин с интервалом в 1 мин и проводят дальнейшее инициирование волокна в течение 25-30 мин. Активированный ПКА тщательно промывают водой для удаления избытка H2O2 и сульфата меди, отжимают. После чего обрабатывают 20% водным раствором ДМАЭМА в термостатированной колбе с обратным холодильником в течение 20-30 мин при температуре 45-55oС. По окончании прививки полимер отмывают от мономера и гомополимера этанолом в аппарате Сокслета, сушат и взвешивают.
Количество привитого сополимера контролируют весовым методом, а также по содержанию третичного азота.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,04% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем в реакционную массу добавляют 0,20% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 25 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 45oС в течение 20 мин. Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
Количество привитого сополимера составляет 60%.
Содержание третичного азота - 3,56%.
Статическая обменная емкость - 2,97 мг-экв/г.
Пример 2.
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,05% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем в реакционную массу добавляют 0,20% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 30 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 55oС в течение 25 мин. Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
Количество привитого сополимера составляет 67%.
Содержание третичного азота - 4,10%.
Статическая обменная емкость - 3,31 мг-экв/г.
Пример 3.
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,045% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем через (15±1) мин в реакционную массу добавляют 0,21% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 30 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 50oС в течение 30 мин. Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
Количество привитого сополимера составляет 70%.
Содержание третичного азота - - 4,32%.
Статическая обменная емкость - - 3,46 мг-экв/г.
Пример 4
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,045% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем в реакционную массу добавляют 0,23% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 30 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 50oС в течение 30 мин. Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,045% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем в реакционную массу добавляют 0,23% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 30 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 50oС в течение 30 мин. Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
Количество привитого сополимера составляет 71%.
Содержание третичного азота - 4,38%.
Статическая обменная емкость - 3,47 мг-экв/г.
Пример 5.
1 г пероксидированного кислородом воздуха поликапроамидного волокна в виде штапеля обрабатывают 0,05% от массы волокна раствором CuSO4 при комнатной температуре при соотношении массы волокна к массе обрабатывающей жидкости 1:30 в течение 15 мин. Затем в реакционную массу добавляют 0,25% раствор H2O2 в течение (15±1) мин равными порциями с интервалом в 1 мин и проводят инициирование волокна 30 мин. После чего волокно промывают под проточной водой в течение 1 часа. В термостатированную колбу с обратным холодильником помещают 20% водный раствор диметиламиноэтилметакрилата, вносят волокно и выдерживают его при температуре 55oС в течение 30 мин.
Модифицированное поликапроамидное волокно вынимают, промывают проточной водой, отжимают, сушат до постоянного веса.
Количество привитого сополимера составляет 65%.
Содержание третичного азота - 4,05%.
Статическая обменная емкость - 3,27 мг-экв/г.
Как видно из таблицы, ступенчатое проведение процесса инициирования приводит к увеличению количества привитого сополимера поликапроамида до 70% и статической обменной емкости до 3,46 мг-экв/г, что позволяет получать хемосорбционные волокна с высокими показателями по анионному обмену.
Claims (1)
- Способ получения привитого сополимера поликапроамида, включающий инициирование поликапроамидного волокна окислительно-восстановительной системой Сu2+-Н2О2, промывку и обработку 20% водным раствором диметиламиноэтилметакрилата с последующей промывкой и сушкой, отличающийся тем, что инициирование проводят ступенчато: сначала пероксидированное кислородом воздуха волокно обрабатывают при комнатной температуре 0,04-0,05% от массы волокна водным раствором сульфата меди, затем через 15 мин в реакционную массу добавляют 0,20-0,25% от массы волокна водный раствор пероксида водорода порциями в течение 15 мин и проводят дальнейшее инициирование волокна 25-30 мин, а обработку водным раствором диметиламиноэтилметакрилата проводят при температуре 45-55°С в течение 20-30 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133160/04A RU2217443C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Способ получения привитого сополимера поликапроамида |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133160/04A RU2217443C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Способ получения привитого сополимера поликапроамида |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001133160A RU2001133160A (ru) | 2003-07-10 |
RU2217443C2 true RU2217443C2 (ru) | 2003-11-27 |
Family
ID=32027094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001133160/04A RU2217443C2 (ru) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | Способ получения привитого сополимера поликапроамида |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2217443C2 (ru) |
-
2001
- 2001-12-06 RU RU2001133160/04A patent/RU2217443C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХАРДИН А.П. и др. Низкотемпературный синтез привитых сополимеров поликапрамида с полидиметиламиноэтилметакрилатом./ Химические волокна, 1984, №3, с. 33-34. ЗВЕРЕВ М.П. Хемосорбционные волокна. - М.: Химия, 1981, с. 43-68. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7537718B2 (en) | Hydrophilic polyethersulfone membrane and method for preparing same | |
Bondar et al. | Synthesis of cation-exchange adsorbent for anchoring metal ions by modification of poly (glycidyl methacrylate) chains grafted onto polypropylene fabric | |
CN108939940B (zh) | 一种具有抗凝血性能的改性pvdf平板分离膜 | |
Coşkun et al. | Adsorption behavior of copper (II) ion from aqueous solution on methacrylic acid‐grafted poly (ethylene terephthalate) fibers | |
CN106012526A (zh) | 一种两步强化聚丙烯纤维亲油性能的方法 | |
RU2217443C2 (ru) | Способ получения привитого сополимера поликапроамида | |
US4386006A (en) | Ion-exchange compositions | |
WO2024037662A1 (zh) | 一种铋离子滤膜的制备方法及其应用 | |
FR2467192A1 (fr) | Synthese de produits reticulables solubles a l'eau et leur utilisation dans la fabrication de polymeres anioniques | |
Waly et al. | Polymerization of glycidyl methacrylate, methacrylic acid, acrylamide and their mixtures with cotton fabric using fe2+‐thioureadioxide‐H2O2 redox system | |
KR101711722B1 (ko) | 흡착제 제조 시스템 | |
JPH0616738A (ja) | ポリビニルアルコールへのビニルモノマーのグラフト方法 | |
Kubota et al. | Photografting of methacrylic acid on low‐density polyethylene film in presence of polyfunctional monomers | |
JP2005206960A (ja) | 重金属捕集イオン交換繊維の製造方法 | |
JPS5815494B2 (ja) | キユウシツセイジユシノ セイゾウホウホウ | |
RU2801035C1 (ru) | Способ модификации анионообменной мембраны | |
RU2801038C1 (ru) | Способ модификации анионообменной мембраны | |
JP2752154B2 (ja) | 消臭性アクリル系合成繊維及びその製造方法 | |
KR20190117559A (ko) | 수지 세정 방법 | |
SU1031971A2 (ru) | Способ получени привитых сополимеров | |
Kim et al. | Ammonia adsorption behavior of polypropylene nonwoven fabric grafted with acrylic acid | |
RU2089281C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки питьевой воды | |
CN114349909A (zh) | 一种速溶性过氧化高分子共聚物消毒材料及其制备方法 | |
CN115814763A (zh) | 一种电镀废水处理用螯合吸附剂及制备方法 | |
JP2696775B2 (ja) | 消臭性アクリル系合成繊維及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031207 |