SU1025127A1 - Способ получени анионитов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к синтезу полимеров с анионообменными свойствами , которые могут быть использованы дл  сорбции и разделени  ионов цветных металлов в гидрометаллургии и водоподготовкес ...

Известен способ получени  анионообменных материалов алкилированием поливинилпиридина бромметилированной толуолформальдегидной смолой Реакцию линейного поливинилпиридина с бромметилированной толуолформальдегидной смолой провод т в смеси этанола и ацетона при в течение 2 ч. Смесь охлаждают до 20С и выливают в формы, где выдерживают 6 ч при , Ч ч при 70°С и 6 ч при . Пленку

отдел ют,  ромывают водой. Обменна 

ГО емкость составл ет {,1 мгэкв/г

ел

Известен также способ получени  лолиэлектролитов путем обработки 2ю л винилпиридина бромметилированной толуолформальдегидной смолой с последующей полимеригзацией полученного продукта Процесс провод т в этиловом спирте при в течение 1 ч,, Смесь рхлаждают до 30°С, выливают на протиЬень и выдерживают 20 ч при . Обменна  емкость по сильноосновным группам составл ет 3-. мг-экв/г,,

Известен также способ получени  гомогенных анионообменных мембран на основе полиэтиленполиамина и хлорметилированной толуолформальдегидной смолы 102 Фор конденсацию провод т при 20С в течение 12 ч в смеси ацетона и этанола Раствор форконденсата выливают в формы и выдерживают 6ч при 20°С и 17 ч при , После погружени  в воду снимают прозрачные мембраныо Обменна  емкость их k,B мг-экв/г. Недостатками указанных способов получени  анионитов  вл етс  многостадийность , длительность проведени  процесса , трудность отливки пленки и низка  обменна  емкость продукта Исходное вещество - галогенметилированна  толуолформальдегидна  смола - неоднородный по своему составу продукт в результате этого целевой продукт обла дает незначительной обменной емкостью (3,0-i+,,8 мг.экв/г)с Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению  вл етс  способ получени  анионитов взаимодействием сшитого хлорметилированного толуолформальдегидного полимера с полиэтиленполиаминомо Хлорметилирование провод т путем взаимодействи  38 -ного формалина , толуолформальдегидной смолы в присутствии хлористого цинка о Смесь нагревают до , пропускают газообразный хлористый водородо Через 1,5 ч подачу газа прекращают, смолу отдел ют от водного сло , промывают водой, 5 о-ным раствором соды и сушат при 7оС Полученную хлорметилироваиную толуолформальдегидную смолу смешивают с полиэтиленполиамйном при 70с в течение 5 ч„ Резиноподобную массу измельчают и выдерживают при 110 С 20 Мо Гель дроб т, просеивают, отбирают фракцию 0,,3-1,0-мМо Полна  обменна  емкость смолы 5гО мг-экв/г, удельный объем 3;8 мл/Го Недостатком известного способа син теза анионитов  вл етс  длительность синтеза (5-20 ч), использование высокой температуры (70-110 С), низка  обменна  емкость продукта , (5,0 мг.экв/г). . Цель изобретени  - повышение обмен упрощение про НОИ емкости анионитов цесса их синтеза Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе получени  анионита вза имодействием хлорметилированного толу олформальдегидного полимера с полиами ном при нагревании в среде органического растворител  в качестве исходно го хлорметилированного толуолформаль7 дегидного полимера используют хлорметилированный толуолформальдегидный олигомер с молекул рной массой 450500 , в качестве полиамина примен ют полиэтиленимин и взаимодействие осуществл ют при 20-60 С в течение 0,5-2 ч„ Толуолформальдегидный олигомер (молекул рна  масса 50-500) получают известным способом - конденсацией толуола с формальдегидом в кислой среде при 85-98°С в течение 10 ч, Хлорметилирование осуществл ют действием монохлордиметилового эфира в присутствии хлорного олова при А5-50°С в течение 4 Чо Приме р1о В трехгорлой колбе, снабженной термометром, обратным холодильником и мешалкой, 300 г хлорметилированного .толуолформальдегидного , олигомера (молекул рна  масса ,содержание хлора 23,%) раствор ют в ; 250 г диметилформамида и добавл ют 75 г полиэтиленимина. Конденсацию исходных веществ провод т при 20°С в течение 2 ч. Реакционную массу выгружают в фарфоровые чашки и отверждают в сушильном щкафу при 30,50 и 60°С по 2j5 ч последоват ельноо Полученный гель дроб т, рассеивают, отбирают фракцию 0,3-0,5 мм, обрабатывают насыщенным раствором хлористого натри , раствором сол ной кислоты и раствором едкого натра, отмывают до нейтральной реакции промывных водо Полученный ионит представл ет собой механически прочные зерна желтого цвета, СОЕ по 0,1 н, раствору НС1 составл ет 6.3 мг1экв/г„ Химическа  устойчивость термоустойчивость 97-99. COEcu 33.04 мг/г, COEcQ 11,88 мг/г, СОЕм; 11,32 мг/г, СОЕ МО 15 мг/г. Удельный объем 3,1 мл/г сухого полимера Пример 2о В реактор помещают 605 г хлорметилированного толуолформальдегидного олигомера (содержание хлора 25 и молекул рна  масса 500), 605 г диоксана и 302,5 г полиэтиленимина Смесь нагревают при 40°С в течение 1,5 ч. Продукт обрабатывают так же, как в примере 1, СОЕнсЕ, 6,9 мг-экв/г. Химическа  стойкость 97-98, термоустойцивость 98-99%. COEcu 52,81 мг/г, СОЕсо 31,23 мг/г, СОЕц; 30,76 мг/г, СОЕмо 19,8 мг/г.

Удельный объем 3,3 мл/г сухого полимера .

П р и м е р Зо бОО-г хлорметилироВ9ННОГО толуолформальдёгидного олигомера (молекул рна  масса 500, содержание хлора 25%) в растворе 500 г тетрагидрофурана конденсируют с бОО г полиэтиленимина при в течение 1 ч. Синтез и обработку конечного продукта осуществл ют по примеру U СОЕц(;2 7,8 мг-экв/г, химическа  стойкость 97-99, термоустойчивость 99-100%, СОЕсу 125,3 мг/г, СОЕн; 58,,8 мг/г, hOEco З w/r, СОЕцдо 21,5 мг/г. рдельный объем мл/г сухого полимера ,

П р и м е р t. 600 г хпорметили .ррванного толуолформальдёгидного олигомера (молекул рна  масса 500,.

25% хлора) раствор ют в 605 г тетрагидрофурана и добавл ют 900 г полиэтиленимина . Реакцию провод т при в течение 0,5 ч. Продукт отвержт .дают и обрабатывают, как в примере 1. СОЕ нее 8,6 мг-экв/г, химическа  стойкость 98-99%, термоустойчивость 9-100%. .COEcu13A, мг/г,СОЕм;

,72,, СОЕсо 55,7 мг/г/СОЕ уио 23,6 мг/г. Удельный объем З, мл/г icyxoro полимера.

Синтезированные предлагаемым способом иониты обладают обменной емкостью по О,. 1 н. раствору сол ной кислоты от 6,3 до 8,6 мг экв/г.

Полученные иониты отличаютс  не . только большей проницаемостью, но и образуют комплексы с ионами некоторых металлов. Наличие повтор ющихс  звеньев молекул толуола способствует увеличению термической и химической устойчивости синтезированных аниониТов о

Способ прост в осуществлении и не требует высокотоксичных и дорогих реагентов Исходные продукты  вл ютс  отходами нефт ной промышленности

Таким образом, использование в качестве исходного соединени  дл  синтеза ионитов толуолформальдегидных оличгомеров позвол ет упростить способ получени  ионитов, расширить их ассортимент ,; улучшить проницаемость и кинетические свойства конечного про ,/1УКта.,

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ взаимодействием хлорметилированного толуолформальдегидного полимера с полиамином при нагревании в среде органического растворителя, отличающий с я тем, что, с целью увеличений обменной емкости анионитов и упрощения процесса их синтеза, в качестве исходного хлорметилированного полимера, используют хлорметилированный толуолформальдегидный олигомер с молекулярной массой 450-500, в качестве полиамина применяют полиэтиленимин , ‘ и взаимодействие, осуществляют при 20-60°С в течение 0,5-2 ч.

   отделяют, промывают водой, Обменная емкость составляет 4,1 мг*экв/г.