Способ получения карбоксильного катионита

(51) 08 220/02 (2006.01) 08 212/08 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ сополимеризации в растворе глицидилметакрилата(ГМА), стирола (СТ), метилметакрилата (ММА) в присутствии инициатора - перекиси бензоила,взятого в количестве 0,22 от массы мономеров, и органического растворителя - бензола, взятого в количестве 40 от массы мономеров с последующим нагреванием смеси при температуре 70-80 С в течение 1 ч 30 мин, высушиванием сополимера при комнатной температуре и дальнейшим модифицированием последнего при температуре 80-90 С лимонной кислотой при массовом соотношении сополимерлимонная кислота равным 1(3-6) полная обменная емкость составляет 3,6 - 4,8 мг-экв/см 3. При этом химическая устойчивость катионита при обработке его 5 н растворами- 97, НС - 96, а 1 н раствором 3 - 95.(72) Ергожин Едил Ергожаевич Бектенов Несипхан Абжапарович Байдуллаева Айнаш Кайратовна Садыков Канат Амиркулович Абдралиева Гульжан Ендихановна(73) Акционерное общество Институт химических наук им. А.Б. Бектурова(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА(57) Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам поучения карбоксильных катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии и при опреснении воды. В результате радикальной Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, а именно к способам поучения карбоксильных катионитов, и может быть использовано в гидрометаллургии и при опреснении воды. Известен способ получения карбоксильного катионита, заключающийся в суспензионной сополимеризации акрилонитрила с дивинилбензолом в присутствии порооброзавателей,в качестве которых могут быть использованы алкилбензин, бензин БР-2, синтин, с последующим окислительным гидролизом нитрильных групп сополимера до карбоксильных путем обработки сополимера 25-63 растворами азотной кислоты с добавкой и без добавки серной кислоты при температуре 105-120 С (А.с. СССР 448193, кл. 08 27/14, опубл. 16.05.75 г). Недостатком этого способа является высокая температура и сложность проведения процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является способ получения карбоксильного катионита путем радикальной суспензионной сополимеризации нитрила акриловой кислоты и метилметакрилата с дивинилбензолом в качестве кроссагента, взятом в количестве 9-12 мас. при концентрации 50-60, в суспензионной среде в присутствии порооброзавателей (алкилбензина, авиационного керосина) в количестве 40 об. от объема мономеров при нагревании и выдержке при температуре 50 С - 2 часа, 61 С - 2 часа, 65 С - 3 часа, 70 С - 2 часа, с последующим щелочным гидролизом нитрильных групп 25-ным водным раствором едкого натрия с постепенным повышением температуры от 50 до 110 С и выдержкой при температуре 110 С в течение 10 часов. Полная обменная емкость 2,5-2,6 мг-экв/см 3(Патент 2326130, кл. 08 220/06, 08 220/44,08 212/36, 08 8/12, опубл. 10.06.2008 г, бюл. 16). Недостатками способа по прототипу является сложность, и высокая температура процесса, а также низкая полная обменная емкость. Технический результат заключается в снижении температуры процесса и повышении полной обменной емкости. Технический результат решается способом,включающим радикальную сополимеризацию в растворе глицидилметакрилата (ГМА), стирола инициатора - перекиси бензоила, взятого в количестве 0,22 от массы мономеров, и органического растворителя - бензола, взятого в количестве 40 от массы мономеров с последующим нагреванием смеси при температуре 70-80 С в течение 1 ч 30 мин, высушиванием сополимера при комнатной температуре и дальнейшим модифицированием последнего при температуре 80-90 С лимонной кислотой при массовом соотношении сополимер лимонная кислота, равным 1(3-6). Существенными отличиями предлагаемого изобретения от способа по прототипу является то,что радикальной сополимеризации подвергают смесь мономеров, в состав которой входит ГМА, а в качестве ароматического мономера используют стирол. При этом сополимеризацию проводят в растворе в присутствии инициатора - перекиси бензоила, взятого в количестве 0,22 от массы мономеров, и органического растворителя - бензола,взятого в количестве 40 от массы мономеров. Дополнительно проводят модифицирование получаемого сополимера лимонной кислотой при массовом соотношении равным 1(3-6). Это позволяет снизить температуру процесса и повысить полную обменную емкость за счет получения пространственно - сшитой структуры катионита. Кроме того, получаемый карбоксильный катионит имеет высокую химическую устойчивость в кислотной и щелочной средах. Пример В трехгорлую колбу с мешалкой,контактным термометром и капельной воронкой загружают 60 г глицидилметакрилата (ГМА), 10 г стирола (СТ), 30 г метилметакрилата (ММА), а также 0,22 г инициатора (ПБ) перекиси бензоила (0,22 от массы мономеров) и 40 г бензола (40 от массы мономеров). Смесь нагревают при температуре 80 С в течение 1 ч 30 мин до образования жидкого геля и осаждают в этиловом спирте. После этого сополимер ГМА-СТ-ММА высушивают при комнатной температуре в вакуумно-сушильном шкафе до постоянной массы. Затем проводят модифицирование данного сополимера лимонной кислотой, при массовом соотношении равным 13 1 г сополимера обрабатывают 3 г лимонной кислоты,образующуюся массу отверждают при температуре 85 С в течение 12 часов. Полная обменная емкость 4,8 мг-экв/см 3. При этом химическая устойчивость при обработки катионита 5 н растворами 97, НС - 96, а 1 н раствором 3 - 95. Таблица Массовое соотношение сополимерлимонная кислота 13 15 16 Прототип Как видно из таблицы предлагаемый способ по сравнению со способом по прототипу позволяет повысить полную обменную емкость до 3,64,8 мг-экв/см 3. Кроме того, заявляемый способ осуществляется при температуре на 20-30 С ниже чем в прототипе. Осуществление данного способа с использованием доступных реагентов не требует специального оборудования. Способ может быть внедрен на гидрометаллургических предприятиях и в опреснительных установках. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения карбоксильного катионита путем радикальной сополимеризации метилметакрилата и ароматического мономера при нагревании с последующим высушиванием полученного сополимера, отличающийся тем, что сополимеризации подвергают смесь мономеров, в состав которой входит глицидилметакрилат, а в качестве ароматического мономера используют стирол и дополнительно проводят модифицирование сополимера лимонной кислотой при массовом соотношении сополимерлимонная кислота равным 1(3-6). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сополимеризацию проводят в растворе в присутствии инициатора, взятого в количестве 0,22 от массы мономеров, и органического растворителя, взятого в количестве 40 от массы мономеров. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве инициатора используют перекись бензоила,а в качестве органического растворителя - бензол.