SU766156A1 - Способ получени анионитов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способу получени  сшитых полимеров с анионообменными и комплексообразующими свойствами, которые могут быть использованы дл  сорбции и разделени  ионов различных металлов в гидрометаллургии , выделени  и очистки антибиотиков , витаминов, гормонов, в качестве катализаторов многих химических реакций и т.д.

Известен способ получени  ионитов с повышенной селективностью по ионам меди путем введени  в полимерный каркас на основе эпихлоргидрина, тиокарбогйдразида или гидразодитиокарбамида ij . Смесь гидразингидрата и тиоцианата аммони  при перемешивании и кип чении массы (вначале температура 80С, в конце 95°С) выдерживают около ч до полного, удалени 

.аммиака. В синтезированный тиокарбогидразид постепенно добавл ют расчетное количество эпихлоргидрина с кой скоростью, чтобы температура реО5 акционной массы была в пределах 75

05 80°С. Получают полимер, частично растворимый в воде. Затем сюда же.

СП с: добавл ют водный раствор полиэтиленполиамина при kO С, перемешивают и отверждают 2,5 ч при 70 и 100°С.

При синтезе ионитов, обладающих комплексообразующей способностью по ионам меди, никел , кобальта, ртути, серебру и мышь ку, в полимерный каркас ввод т рубеановодородную кислоту. Синтез осуществл ют следующим образом. В реактор, снабженный обратным холодильником , устройствами дл  перемешивани , замера температуры, нагрева и охлаждени , помещают при бО-бЗ С . расчетное количество эпихлоргидрина и постепенно ввод т водный раствор аммилча. Отдельно, к охлажденному раствору полиэтиленполиаминов и рубеановодородной кислоты добавл ют продукт реакции эпихлоргидрина и аммиака . Получают продукт, содержащий 13,% азота и 3,2% серы. Иззестен также способ синтеза иони тов с комплексообразующей способностью на основе аминосодержащих соединений и эпихлоргидрина. К эпихлоргидрину , нагретому до 60-б5 С, постепенно прибавл ют водный раствор аммиака . Во врем  дозировани  раствора

аммиака температуру в реакторе поддерживают в пределах 60-70°С до получени  однородного, полностью растворимого в воде продукта. Полученный олигомер охлаждают до 23-25°С и к нему постепенно, не дава  температуре подн тьс  выше 30 С, добавл ют раствор полиэтиленполиаминов и гидразингидрата . Массу из реактора сливают в противень и отверждают в течение -6 ч при 70 С. Полученный гель подвергают грубому дроблению, термообработке в течение 25-30 ч при 100°Со

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ получени  анионитов путем взаимодействи  .эпихлоргидрина и бензотриазола в несколько стадий. Перва  стади  протекает при ЦО°С. Затем непрореагировавшие функциональные группы эпихлоргидрина конденсируют с полиэтиленполиамином при 5055°С .

Недостатком известного способа получени  анионитов  вл етс  многостадийность процесса (синтез олигомеров , отверждение их комплексообразующими веществами или использовани  специальных отвердителей), использование мономеров с различной реакционной способностью групп, не дающих возможности синтеза конечных продуктов с регул рной структурой, проведение реакции соконденсации исходных веществ при различной температур

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса синтеза ионитоа и получение полифункциональных смол с улучшенными химическими, тepммчecким и сорбционными свойствами. Поставленна , цель достигаетс  тем, что ди- и триглициловые эфиры диоксивыми эфирами протекает в одну стадию

в трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, холодильником и капельной воронкой, в течение 2060 мин, в м гких услови х при 3050 С, в растворе диметилформамида, с количественным выходом (9б-98 0 „ Гель отверждают при 70, 80, 100°С по 8 ч последовательно.

Основные физико-химические свойства полученных продуктов приведены

в таблице.

Пример 1. 111 г диглицидилового эфира резорцина раствор ют в г диметилформамида, добаал ют г поликсилмленполиамина, повышают температуру реакционной массы при интенсивном перемешивании до С и выдерживают в течение 25-30 мин. Гель выливают в фарфоровую чашку и отверждают в сушильном шкафу при 70

и по 10 ч последовательно. 0твержденный продукт дроб т, рассеивают , отбирают фракции 0,3-0,55 мм, обрабатывают насыщенным .раствором хлористого натри , промывают дистиллированной водой, заливают 5%-ным раствором сол ной кислоты, затем промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата и перевод т из ОН-формы в С1-форму.

Полученный ионит представл ет собой механически про.чные зерна светло-желтого цвета. Полна  обменна  емкость по 0,1 н, раствору НС1 состовл ет 10,5 мг-экв/г, набухаемость

3,8 мл/г, окисл емость 2,7 мг , термостойкость при в течение 2k ч ,2%, химическа  устойчивость 92-93%, механическа  прочность 95-97%. бензолов и различных изомеров аминофенолов (имеющие в сооем составе одинаковые реакционноспособные функциональные группы, способствующие получению анионитов с более регул рной структурой и улучшенными физико-химическими показател ми), соконденсируют в среде органических растворителей с поликсилиленполиамином. Применение поликсилиленполиамина обеспечивает высокую механическую прочность , химическую и термическую устойчивость , а также способствует участию конечного продукта в различных химических реакци х (обмен и комплексообразование ). Взаимодействие поликсилиленполиамина с глицидилоПример2 . диглицидило вого эфира диоксидифенилиетано раст р ют в 260 г цмклогексанона и дббао л ют 482 г поликсилиленполиамииг. Методика синтеза и обработка испита така  же, как в примере 1. Обменна  емкость по О,1 и.раствор НС1 6,5 мг-экв/г, набухаемость 2,0 мл/г, окисл емость 2,,8 механическа  прочность , хими ческа  устойчивость , термичес ка  стойкость . Аналогичным образом провод т поликонденсацию поликсилиленполиамина с диглицидилооыми эфирами гидрохинона , пирокатехина, диоксидифенилсульфида ,диоксидифенилсульфона или диоксидифенилсульфоксида. ПримерЗ. 117г триглицидило вого эфира мета-аминофенола раствор ют при 30°С в г циклогексанона и добавл ют 335 г поликсилиленполиамина . Реакци  протекает в течение 1 ч. Отвержденный гель обрабатывают так же, как и в примере 1. Статическа  обменна  емкость по 0,1 н.раствору НС1 6,9 мг-экв/г, набухаемость 4,3 мл/г, окисл емость 2,,8 мг , механическа  прочность , химическа  устойчивость 98-99, термическа  стойкость 83-92. Пример . 117г триглициди;лового эфира пара-аминофенола раствор ют в г циклогексанона или 500 мл диметилформамида и добавл ют 200 г диаминодифенилметана. РеакСвойства аниоиитов на и поликсилиле 6 Ц1-1Ю провог;пт в течение 20 мчм при . Конечный продукт обрэбатыпайт Статическа  так же, как е обменнал емкость по О, I, раствору I1C1 5, мг-экв/г, набухагмость 3,7 мл/г, окисл емость 2,(-2,8 мг 0 г , механическа  прочность , химическа  устойчивость 85-87б,термическа  стоПкссть 88-89. По примерам 1,| синтезируют анйонообменные смолы на основе триглицидилового эфира орто--ам11но:|е1юла с поликсилиленполиамигюм или диаминодифениловым эфиром, диаминодифенилсульфоксидом , диаминодифенилсульфидом или диаминодифенилсульфоном. Синтезированные аниониты отличаютс  повышенной механической прочностью (95-98%), термической устойчивостью , низкой окисл емостью,(при 100 С после кип чени  в водо в течение 48 ч независимо от природы исходных глицидиловых эфирос окисл емость не превышает 3 иг , а также все показатели ионитов остаютс  практически без изменени  при кип чении в 10%-ном едком натре в течение 6 ч). Иониты отличаютс  также повышенной химической устойчивостью: при обработке аниснитов в 5 н. растворе серной кислоты тер етс  5-В% обменной емкости, а при контакте с раствором Н202-8-10. Синтезированные полифункциональные анионсзобменники были использованы дл  изЕшечени  из растворов ионов ванади . е глицидиловых эфиров амина

Окисл емость при 20С, мг Устойчивость к кип чению в 10%-ном едком натре в течение 6 ч 2,3-2,7 2,4-2,9 2,4-2,8 2,5-2,8 Все показатели остаютс  практически без изменени 

Диглицидиловый эфир диоксидифенилметана .

Продолжение таблицы

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ путем поликонденсации соединения, содержащего эпоксидную группу, с полиамином, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и получения анионитов с повышенными химическими, термическими и сорбционными свойствами, в качестве соединения, содержащего эпоксидную группу, используют ди- и триглицидиловые эфиры диоксибензола и аминофенолов, в качестве полиамина используют поликсилиленполиамин и поликонденсацию проводят при 30-50°С в течение 2060 мин.

   §