SU759533A1 - Method of preparing anion-exchange resins - Google Patents

Method of preparing anion-exchange resins Download PDF

Info

Publication number
SU759533A1
SU759533A1 SU782640981A SU2640981A SU759533A1 SU 759533 A1 SU759533 A1 SU 759533A1 SU 782640981 A SU782640981 A SU 782640981A SU 2640981 A SU2640981 A SU 2640981A SU 759533 A1 SU759533 A1 SU 759533A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
anion
pvbh
polyamines
exchange resins
water
Prior art date
Application number
SU782640981A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Boris N Laskorin
Ariadna Zorina
Irina D Gracheva
Yurij V Trofimov
Valerij Ya Semenij
Aleksej N Bolotov
Nikolaj P Velichko
Original Assignee
Boris N Laskorin
Ariadna Zorina
Irina D Gracheva
Yurij V Trofimov
Valerij Ya Semenij
Aleksej N Bolotov
Nikolaj P Velichko
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boris N Laskorin, Ariadna Zorina, Irina D Gracheva, Yurij V Trofimov, Valerij Ya Semenij, Aleksej N Bolotov, Nikolaj P Velichko filed Critical Boris N Laskorin
Priority to SU782640981A priority Critical patent/SU759533A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU759533A1 publication Critical patent/SU759533A1/en

Links

Description

Изобретение относится к получению ионообменных сорбентов, в частности к получению анионитов изопористой структуры. . 5The invention relates to the production of ion exchange sorbents, in particular to the production of anion exchange resin of isoporous structure. . five

Известны способы получения сшитого полистирола при взаимодействии его с дихлорпроизводными бензола и . дифенила в среде дихлорэтана или со смесью хлористого сульфурила и метил ал я [2]·Known methods for producing crosslinked polystyrene by reacting it with benzene dichloro derivatives and. diphenyl in dichloroethane or with a mixture of sulfuryl chloride and methyl al [2] ·

В полученные трехмерные полимеры анионообменные функциональные группы вводятся обычными методами полимерана.логичных превращений. Таким образом, .процесс получения изопористых ионитов более длителен, чем получение стандартных ионитов. В процессе зашивания вводятся посторонние соединения, изменяющие свойства сорбентов., что Чп является недостатком известных способов .Anion-exchange functional groups are introduced into the obtained three-dimensional polymers by the usual methods of polymerase. Similar transformations. Thus, the process of obtaining isoporous ion exchangers is more time-consuming than the production of standard ion exchangers. In the process of stitching, extraneous compounds are introduced, which alter the properties of sorbents. That PE is a disadvantage of the known methods.

Известен также способ получения изопористых аионитдв, по которому зашивание полистирола совмещается с 25 процессом хлорметилирования монохлордиметиловым эфиром в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса. Зашивание полистирола осуществляется, при побочной реакции конденсации хлор- чп There is also known a method of producing isoporous aionites by which the stitching of polystyrene is combined with the 25 chloromethylation process of monochloromethyl ether in the presence of Friedel-Crafts catalysts. Stitching polystyrene is carried out by side reaction vn condensation chloro-

22

метальных групп полистирола и незамещенных ароматических ядер [З}.polystyrene methyl groups and unsubstituted aromatic nuclei [3].

По известным способам возможно получение изопористых сорбентов только блочного типа, так как зашиванию полистирола предшествует его растворение (также, как и сополимеров стирола с дивинилбенэолом, содержащих до 0,2% дивинилбензола) в используемых реагентах. Иониты с правильной сферической формой гранул, получаемые на базе сополимеров стирола с 0,5—2,0% дивинилбензола не равномернопористы, так как содержат несколько видов сшивки. В них, как и в стандартных гелевых ионитах гетеропористой структуры, имеются затрудняющие сорбцию участки повышенной плотности, образующиеся при полимеризации дивинильных соединений.According to known methods, it is possible to obtain only block-type isoporous sorbents, since the suturing of polystyrene is preceded by its dissolution (as well as styrene copolymers with divinylbeneol containing up to 0.2% divinylbenzene) in the reagents used. Ionites with a regular spherical shape of granules, obtained on the basis of styrene copolymers with 0.5-2.0% divinylbenzene are not uniformly porous, since they contain several types of cross-linking. In them, as in the standard gel ionites of a heteroporous structure, there are areas of increased density that impede sorption, which are formed during the polymerization of divinyl compounds.

Технологически введение сшивки в сополимеры с низким содержанием дивинилбенэола и получение прочных промышленных ионитов является чрезвычайно сложным процессом ввиду высокой набухаемости сополимеров в условиях реакции зашивания (см. таблицу).Technologically, the introduction of crosslinking into copolymers with a low content of divinylbeneol and the production of durable industrial ion exchangers is an extremely difficult process due to the high swelling capacity of the copolymers under the conditions of the stitching reaction (see table).

Получение анионитов по известному способу производится в 3-4 техноло759533Obtaining anion exchange resin according to a known method is performed in 3-4 technology759533

гические стадии;;с использованием ток· сйчного монохлорметилового эфира,stages, using a current of monochloromethyl ether,

Содержание Дйзинилбензола в сополимере, % The content of dizinylbenzene in the copolymer, % Коэффициент набухания соподиме* ров в растворителях, мл/мл Coefficient of swelling of co-salts in solvents, ml / ml Моно; хлор, димеί тиловый эфир Mono; chlorine, dimethyl ether Дихлорэтан Dichloroethane Хлористый еуль фурил Yeur chloride furyl Метй’·-лаль 1 Mete ’lal one 0,20 0.20 20 20 - 1 1 1 1 0,25 0.25 7,5 7.5 12,5 12.5 13,0 13.0 6,8 6.8 0,50 0.50 5,5 5.5 6,0 6.0 6,5 6.5 5,0 5.0

10ten

Цель изобретения — получение высокопрочных анионитов изопористой структуры в виде гранул правильной ' сферической формы и упрогдение тёхнологии процесса.The purpose of the invention is to obtain high-strength anion exchangers of isoporous structure in the form of granules of the correct 'spherical shape and the hardening of the process terminology.

Поставленная цель достигаетсяобработкой полиаминами или их смесью с моноаминами гранулированного линейного поливинилбензилхлорида. Предпочтительно использовать 5—70%-ные растворы полиаминов в воде, алифатических углеводородах, спиртах.The goal is achieved by processing polyamines or their mixture with monoamines granulated linear polyvinylbenzyl chloride. It is preferable to use 5–70% solutions of polyamines in water, aliphatic hydrocarbons, and alcohols.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Осуществляют синтез линейного поливинилбензилхлорида (ПВБХ) в виде сферических гранул$ затем проводят "зашивание поливинилбензилхлорида с одновременным введением ионогенных групп обработкой полиаминами или смесью поли- и монофункциональных амйнов.The proposed method is as follows. Carry out the synthesis of linear polyvinylbenzyl chloride (PVBH) in the form of spherical granules $ and then carry out the "stitching of polyvinylbenzyl chloride with the simultaneous introduction of ionic groups by treatment with polyamines or a mixture of poly- and monofunctional amine.

ПВБХ получают суспензионной сополимеризацией виннлбёнзилхДорида в среде водных растворов поливинилового спирта, метилцеллюлозы, полиакриламида, полиметилметакрилата и др. при 70—90°С в течение 7 ч.PVBH is obtained by suspension copolymerization of Windelbenzyl Dorida in the medium of aqueous solutions of polyvinyl alcohol, methylcellulose, polyacrylamide, polymethyl methacrylate, etc. at 70–90 ° С for 7 h.

Слабоосновные аниониты получают, проводя аминирование ПВБХййЛЙаймйами содержащими первичные или вторичные аминогруппы, например диэтилентриами' ном, этилендиамином, трйэтйлбйтетрамИном и др. илй их смесями с различными монофункциональными первичными и вторичными аминами (диметиламином, ди бутиламином и т.п.).Weak base anion exchange resins obtained by performing the amination PVBHyyLYaymyami containing primary or secondary amino group, e.g. dietilentriami 'nom, ethylenediamine, tryetylbytetramInom et al. Ily their mixtures with a variety of monofunctional primary and secondary amines (dimethylamine, di butylamine and the like).

Аниониты смешанной основности получают аминированием ПВБХ бисаминами,Anion exchangers of mixed basicity are obtained by aminating PVBH with bisamines,

ногруппы, например'аминопиридинами илисмесью елабоосновныхполнаминов (’этйлёндиамин) й "»«н0$уйЙВДВЙ1Ййй« третичных аминов (триметиламин, пиридин и др.).footgroups, for example, aminopyridines or a mixture of basic base waves (’etylendiamine) and» «н n0 $ uYHDVY1Yy трет tertiary amines (trimethylamine, pyridine, etc.).

Аминированием ПВБХ третичными (Уиси полиаминами, например тетраметилметйлендиамиром, тетраметклэтилёндиамином, тетрабуГйЛэтиленДЙаЙинОм и дрΎ ИЛИ их сзлёсями с »юнофуйЖй75ййЛ«йы»т третичными аминами (триметиламином,By amination of PVBH with tertiary (Wusi polyamines, for example tetramethylmethylenediamine, tetramethylethylenediamine, tetrabuHyLethylenDYaYinOm and others Ύ OR them with з yfyyy75yyL "yy" t with tertiary amines (trimethylamine

2020

2525

30thirty

3535

4545

5050

5555

«О"ABOUT

6565

пиридином, триэтиламином и т.п.) получают сильноосновные аниониты.pyridine, triethylamine, etc.) receive strongly basic anion exchange resin.

Степень зашивания ПВБХ регулируется концентрацией раствора полиамина или соотношением поли-: монофункциональный амий. Существует обратная зависимость между степенью зашивания ПВБХ и концентрацией аминирующего раствора полиамина. Аминирование проводят в среде воды, алифатических спиртов и углеводородов при температуре кипения растворителя. Применение таких растворителей исключает растворение ПВБХ в аминирующих составах.The degree of stitching of PVBH is regulated by the concentration of the polyamine solution or the ratio of poly-: monofunctional amy. There is an inverse relationship between the degree of stitching of PVBH and the concentration of the aminating polyamine solution. Amination is carried out in an environment of water, aliphatic alcohols and hydrocarbons at the boiling point of the solvent. The use of such solvents eliminates the dissolution of PVBH in aminating compositions.

Пример 1. В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, помещают 300 мл 2%-ного водного раствора поливинилового спирта. Раствор продувают азотом. В 100 г винилбензилхдорида с содержанием хлора 23,3% растворяют 4 г азодиизобутиренитрила. Смёсь при работающей мешалке заливают в колбу и полимеризуют при перемешивании в атмосфере азота при постепенном подъеме температуры от 70 до 90йС в течение 7 ч, затем охлаждают до комнатной температуры. Линейный ПВБХ в виде сферических Шариков отделяют от маточника, промывают метанолом и сушат при 40—50°С. ПВБХ растворим в ароматических углеводородах, ацетоне, дихлорэтане, и т.п. Содержание хлора 19,5%, выход 100 г.Example 1. In a flask equipped with a stirrer and reflux condenser, 300 ml of a 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol are placed. The solution is purged with nitrogen. In 100 g of vinyl benzyl chloride, with a chlorine content of 23.3%, 4 g of azodiisobutyrenitrile are dissolved. Smos while running the stirrer is poured into the flask and polymerized with stirring in a nitrogen atmosphere at temperatures gradually rise from 70 minutes to 90 C for 7 h, then cooled to room temperature. Linear PVBH in the form of spherical balls is separated from the mother liquor, washed with methanol and dried at 40–50 ° C. PVBH is soluble in aromatic hydrocarbons, acetone, dichloroethane, etc. Chlorine content 19.5%, yield 100 g

50 г ПВБХ с размером гранул 0,315•1,4 мм заливают 100 мл 50%-ного метайольного раствора этилендиамина, нагревают до 60®С и выдерживают при этой температуре и перемешивании в течение б ч. Полученный аниойит сетчатой структуры нерастворим в воде и водных растворах кислот и щелочей: обменная емкость по се-иону _50 g of PVBH with a granule size of 0.315 • 1.4 mm are poured onto 100 ml of a 50% methayolic ethylenediamine solution, heated to 60 ° C and maintained at this temperature and stirring for hours. The resulting anioite of the net structure is insoluble in water and aqueous solutions acids and alkalis: exchange capacity for ce-ion _

4,2мг-экв/г, удельная набухаемость в воде 2,5 мл/г, механическая,прочности 99%.4.2 mg-eq / g, specific swelling in water 2.5 ml / g, mechanical, 99% strength.

Пример 2. 50 г ПВБХ, полученЙОГО по примеру 1, заливают 150 мл 50%-ногораствора тетраметилметилендиамина в'гёй^Йнёи нагревают при перемешивании в течение б ч при 90®С. ^йойит отдёйяйт Отматочника, промывают 3%-ным раствором ЯСС и водой. Обменная емкость анионита по се-иону 4,0 мг-экв/г при обменной емкости по сильноосновным группам 2,8 мг-экв/г. ‘ Удельная набУкаемостьанионита в вода 3,1 мл/г, механическая прочность 98 5%. \ч.. :·Example 2. 50 g of PVBH, obtained in example 1, is poured with 150 ml of a 50% solution of tetramethylmethylenediamine all over. It is heated with stirring for 6 hours at 90 ° C. ^ Yoiit otometochnik otytochite, washed with 3% solution of YASS and water. The exchange capacity of the anion exchanger over the ce-ion is 4.0 mEq / g with the exchange capacity for the strongly basic groups of 2.8 mEq / g. ‘Specific content of anion anion into water 3.1 ml / g, mechanical strength 98 5%. \ h ..: ·

'прим е р 3. 100 г вяйилбёнэилхлорида с содержанием хлора 23,3% ; полимеризуют при перемешивании в атмосфере азота в суспензионной среде Г%-го ШЦЙо1го раствора матилцеляюлрёы. Инициатор— азодийзобутйронйтрил (4 г)'approx. 3. 100 g of vayylbenoneyl chloride with a chlorine content of 23.3%; they are polymerized with stirring under nitrogen atmosphere in a suspension medium of a G% SHCYO1 solution of methylcellulose. The initiator is azodium isobutyronytryl (4 g)

50 г ПВБХ с размером зерна 0,3151,4 »04 и содержанием хлора 22,5% заливают смеоью следующего состава:50 g of PVBH with a grain size of 0.3151.4 "04 and a chlorine content of 22.5% are poured with a mixture of the following composition:

10г тетраметилпропилендиамина, 60 г<10g tetramethylpropylene diamine, 60 g <

759533759533

пиридина и 200 мл воды и нагревают кри 60*С в течение б ч. Полученный Сильноосновный анионит имеет полную Обменную емкость по с£-иону (З,5 мгйкв/г, удельную набухаемость 3,3 мл/г, механическую прочность 95,5%.pyridine and 200 ml of water and heat the cree 60 * C for b h. The resulting Strongly basic anion exchange resin has a full Exchange capacity with an E-ion (3, 5 mgV / g, specific swelling of 3.3 ml / g, mechanical strength 95.5 %

Пример 4. 50 г ПВБХ, полученного по методу примера 3 заливают 200 мл 70%-ного раствора этилейдиамина в воде. Смесь нагревают при перемешивании до 95—Ю0°С и выдерживают •при этой температуре в течение 3 ч, затем охлаждают ифильтруют. Анионит промывают 5%-ой соляной кислотой и водой.Example 4. 50 g of PVBH obtained by the method of example 3 are poured 200 ml of a 70% aqueous solution of ethylene diamine in water. The mixture is heated with stirring to 95 —10 ° C and kept at this temperature for 3 hours, then cooled and filtered. The anion exchanger is washed with 5% hydrochloric acid and water.

Полученный анионит имеет обменную емкость по СС-иону 7,05 мг-экв/г, удельную набухаемость 4,1 мл/г и механическую прочность 87%. Состав аминных групп в анионите: первичных 41,3%, вторичных 56,6%, третичных 2,1%.The resulting anion exchange resin has an exchange capacity of CC-ion 7.05 mg-eq / g, specific swelling of 4.1 ml / g and mechanical strength of 87%. The composition of the amine groups in the anion exchanger: primary 41.3%, secondary 56.6%, tertiary 2.1%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать высококачественные аниониты изопористОй структуры без использования дивинильных сшивающих агентов, упростить технологию получения иэопористых анионообменных смол, сократив ее до 2-х технологических стадий, получать аниониты с большим разнообразием свойств, определяемым природой используемого для зашивания ПВБХ амина·, отказаться от применения токсичного монохлордиметилового эфира.Thus, the proposed method allows to obtain high-quality anion exchangers of an isoporous structure without using divinyl cross-linking agents, simplify the technology for producing ioporous anion-exchange resins, reducing it to 2 technological stages, producing anion exchangers with a large variety of properties, determined by the nature of the amine used for stitching AHC ·, refuse from the use of toxic monochlorodimethyl ether.

При получении анионитов по предлагаемому способу ликвидируется стадияUpon receipt of anion exchange resin according to the proposed method eliminated stage

хлорметилирования, связанная с необходимостью производства монохло^метйлового эфира и большим объемом оборачиваемых и утилизируемых отработан*· ных реагентов.chloromethylation, associated with the need to produce monochlorine methyl ether and a large volume of reagents wrapped and disposed of *.

5five

1one

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Способ получения анионитов аминированием полиаминами или смесью’ поли- и моноаминов полимеров, содержащих хлорметильные группы, отличающийся тем, что, с целью получения высокопрочных анионитов изопорис;5 той структуры в виде гранул правильной сферической формз и упрощения технологии процесса, в качестве полимеров, содержащих хлорметильные группы, используют гранулированный линейный1. A method of producing anion exchangers by aminating with polyamines or a mixture of poly- and monoamines of polymers containing chloromethyl groups, characterized in that, in order to obtain high-strength isoporis anion exchangers; 5 of the structure in the form of granules of regular spherical forms and simplification of the process technology, as polymers containing chloromethyl groups, use granular linear 20 поливинилбензилхлорид.20 polyvinylbenzyl chloride. 2. Способ по π. 1, отли ч а ю щи й с я тем, что полиамины используют в виде 5—70%-ных растворовв воде, алифатических углеводородах2. The method according to π. 1, the difference is that polyamines are used in the form of 5–70% solutions in water, aliphatic hydrocarbons 25 Или спиртах.25 Or alcohols.
SU782640981A 1978-07-07 1978-07-07 Method of preparing anion-exchange resins SU759533A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640981A SU759533A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Method of preparing anion-exchange resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640981A SU759533A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Method of preparing anion-exchange resins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU759533A1 true SU759533A1 (en) 1980-08-30

Family

ID=20775466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782640981A SU759533A1 (en) 1978-07-07 1978-07-07 Method of preparing anion-exchange resins

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU759533A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4605701A (en) Small-globular crosslinked monoallylamine polymer and process for producing the same
JPH0637535B2 (en) Process for producing granular cross-linked copolymer containing epoxide group and basic amino group
US4097420A (en) Method for preparation of macroporous amphoteric ion exchangers with highly crosslinked hydrophilic polymeric matrix
US3729457A (en) Macronet polystyrene structures for ionites and method of producing same
US6323249B1 (en) Macroporous resins having large pores but with high crush strength
JPS6211005B2 (en)
US2597493A (en) Anion-exchange polymers of vinylanisole
JPS5913522B2 (en) Method for producing ion exchanger by alkylation or hydroxyalkylation of hydrophilic polymeric anion exchanger
EP0062088A1 (en) A method for preparing an ion-exchange resin in the form of large spheroidal beads from seed beads
US20060199892A1 (en) Method for producing monodisperse gel-type ion exchangers
US3870663A (en) Porous styrene polyfunctional methacrylate polymers
MXPA02004644A (en) Method for producing monodispersed gel-like cation exchangers.
SU759533A1 (en) Method of preparing anion-exchange resins
US2862894A (en) Preparation of anion-exchange resins containing weakly basic and strongly basic functional groups
US4167610A (en) Ion exchange products and processes using crosslinked allylamine copolymers
JPH0160296B2 (en)
KR100579675B1 (en) Process for the Preparation of Monodisperse, Gelatinous Cation Exchangers
US3582505A (en) Ion exchangers from poly(aminostyrene) and ethylene imine
US4378439A (en) Purification of saline solutions
IL45077A (en) Process for treating water and an adsorber resin used therein
US2900352A (en) Anion exchange resins and method of preparation thereof
EP0045824A1 (en) Ion exchange material, its preparation and use
JPS6340419B2 (en)
JP3059251B2 (en) Method for producing aminophosphate type chelate resin
US4115297A (en) Thermally regenerable amphoteric ion exchangers prepared by sequential treatment of polymeric beads with two reagents of opposing acid base character