RU2030423C1

RU2030423C1 - Method of preparing of granular complex-forming sorbent

Info

Publication number: RU2030423C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Сафронов; Л.Б. Зубакова; Л.Я. Никифорова; И.Ю. Пилина
Original assignee: Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: food and perfume industry. SUBSTANCE: method involves copolymerization of N-vinylpyrrolidone with isophthalic acid diallyl ester taken at the mass ratio (0.8-0.6):(0.2-0.4) in the presence of azoisobutyric acid dinitrile taken at concentration 1-2% of comonomers mass. Copolymer of methylmethacrylate with sodium methacrylate is used as a stabilizing agent of suspension copolymerization which is taken at concentration 0.5-0.7% of suspension medium mass. EFFECT: improved method of sorbent preparing. 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения комплексообразующих сорбентов на основе сополимеров N-винилпирролидона, пригодных для использования в пищевой и парфюмерной промышленности. The invention relates to methods for complex-forming sorbents based on N-vinylpyrrolidone copolymers suitable for use in the food and perfumery industries.

Наиболее эффективной формой использования сополимера в качестве сорбента является гранульная. The most effective form of using the copolymer as a sorbent is granular.

Известен способ получения гранульного сорбента сополимеризацией N-винилпирролидона с диметакриловым эфиром триэтиленгликоля (ТГМ-3) при их массовом соотношении 0,8:0,2 (1). Синтез сополимера осуществляют суспензионной сополимеризацией в водном растворе стабилизатора (крахмала), поливинилового спирта, этилцеллюлозы и сополимера метилметакрилата с метакрилатом натрия (ММК), насыщенным хлористым натрием до 20%, в присутствии инициатора - динитрила азоизомасляной кислоты в количестве 2 мас.% от N-ВП. Соотношение органической и водной фаз 1:3. Реакционную массу вводят в суспензионную среду при 60^оС, затем поднимают температуру от 60 до 95^оС со скоростью 20^оС/ч и выдерживают при 95^оС в течение 2 ч. При использовании в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации сополимера ММК в количестве 0,6 мас.ч. на 1 мас.ч. смеси сомономеров выход сополимера составляет 83%.A known method of producing a granular sorbent by copolymerization of N-vinylpyrrolidone with triethylene glycol dimethacrylic ester (TGM-3) with a mass ratio of 0.8: 0.2 (1). The copolymer is synthesized by suspension copolymerization in an aqueous solution of a stabilizer (starch), polyvinyl alcohol, ethyl cellulose and a copolymer of methyl methacrylate with sodium methacrylate (MMC), saturated sodium chloride up to 20%, in the presence of an initiator of dinitrile azoisobutyric acid in an amount of 2 wt%. VP The ratio of organic and aqueous phases is 1: 3. The reaction mixture is introduced into the suspension medium at ⁶⁰ ° C, then the temperature was raised from 60 to ^{95 °} C at a rate of 20 ^C / h and maintained at 95 ^{° C} for 2 h. When used as a stabilizer suspension copolymerization copolymer CMI in the amount of 0 6 parts by weight per 1 part by weight a mixture of comonomers, the copolymer yield is 83%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сополимера N-винилпирролидона с триэтиленгликольдиметакрилатом (ТГМ-3) при массовом соотношении (0,7-0,5):(0,3-0,5), количестве инициатора ДАК 0,25-1% от суммы сомономеров, массовом соотношении органической и водной фаз 1:(2-3), с использованием в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации крахмала, с температурой диспергирования реакционной массы 60^оС и нагреванием в интервале 70-90^оС со скоростью 5-6,5^оС/час. Выход продукта в виде зерен составляет 90-92% при наличии разрушенных гранул до 10 мас.% (2).The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing a copolymer of N-vinylpyrrolidone with triethylene glycol dimethacrylate (TGM-3) in a mass ratio of (0.7-0.5) :( 0.3-0.5), the amount of DAK initiator is 0, 25-1% of comonomers, the weight ratio of organic to aqueous phase of 1: (2-3), using as a stabilizer a suspension copolymerization starch dispersion at a temperature of the reaction mass to 60 ^{° C} and heating in the range of 70-90 ^{° C} at a rate 5-6.5 ^about C / hour. The product yield in the form of grains is 90-92% in the presence of broken granules up to 10 wt.% (2).

Достоинством этого метода является возможность получения сорбента, обладающего высокой селективностью к извлечению полифенолов растительного происхождения, содержащихся в качестве примесей в пищевых и парфюмерных жидкостях. The advantage of this method is the possibility of obtaining a sorbent with high selectivity for the extraction of plant polyphenols contained as impurities in food and perfume liquids.

Недостатком способа (3) является недостаточно высокий выход сорбента 90-92% и наличие разрушенных гранул до 10 мас.%. Основной причиной этого является неограниченная растворимость N - ВП в воде, которая в какой-то мере зависит от характера сшивающего агента. The disadvantage of method (3) is the insufficiently high sorbent yield of 90-92% and the presence of broken granules up to 10 wt.%. The main reason for this is the unlimited solubility of N - VP in water, which to some extent depends on the nature of the crosslinking agent.

Целью изобретения является увеличение выхода сополимера (комплексообразующего сорбента на основе N-винилпирролидона) и улучшение его гранулометрического состава. The aim of the invention is to increase the yield of the copolymer (complexing sorbent based on N-vinylpyrrolidone) and improve its particle size distribution.

Поставленная цель достигается тем, что N-винилпирролидон сополимеризуют с ненасыщенным сложно-эфирным соединением, в качестве которого используют диаллиловый эфир изофталевой кислоты (ДАИФ), взятых в массовом соотношении (0,8-0,6):(2,2-0,4), динитрил азоизомасляной кислоты берут в количестве 1-2 мас. % от суммы сомономеров, в качестве стабилизатора суспензионной сополимеризации используют синтетический сополимер метилметакрилата с метакрилатом натрия в количестве 0,5-0,7 мас.% к суспензионной среде. This goal is achieved in that N-vinylpyrrolidone is copolymerized with an unsaturated ester compound, which is dialphyl isophthalic acid ester (DAIF), taken in a mass ratio of (0.8-0.6) :( 2.2-0, 4), dinitrile azoisobutyric acid is taken in an amount of 1-2 wt. % of the total comonomers, a synthetic copolymer of methyl methacrylate with sodium methacrylate in an amount of 0.5-0.7 wt.% to the suspension medium is used as a stabilizer of suspension copolymerization.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.

Смесь N-ВП и ДАИФ в массовом соотношении (0,8-0,6):(0,2-0,4) и количестве инициатора ДАК 1-2 мас.% от суммы сомономеров, диспергируют в 0,5-0,7% -ный водный раствор ММК, содержащий 20% хлористого натрия при 70^оС. Соотношение органической и дисперсионной среды 1:(2-3). Реакционную смесь нагревают со скоростью 5-6,5^оС/ч от 70 до 90^оС, затем выдерживают при 90^оС в течение 2 ч. Сополимер выгружают, промывают водой и анализируют.A mixture of N-VP and DAIF in a mass ratio (0.8-0.6) :( 0.2-0.4) and the amount of initiator DAK 1-2 wt.% Of the total comonomers, dispersed in 0.5-0, 7% aqueous CMI solution containing 20% sodium chloride at 70 ° ^C. The ratio of the organic dispersion medium and 1: (2-3). The reaction mixture is heated at a speed of 5-6.5 ^about C / h from 70 to 90 ^about C, then kept at 90 ^about C for 2 hours. The copolymer is unloaded, washed with water and analyzed.

П р и м е р 1. В смеси, содержащей 80 г N-ВП и 20 г ДАИФ (массовое соотношение 0,8:0,2) при комнатной температуре растворяют 1,5 г (1,5%) ДАК. Смесь диспергируют в 300 мл 0,6%-ного раствора ММК, насыщенного хлористым натрием (50 г) при 70^оС и соотношении органической и водной фаз 1:3. Реакционную массу нагревают от 70 до 90^оС в течение 4 ч (5^оС), после чего выдерживают при 90^оС в течение 2 ч. Сополимер выгружают, промывают водой до отсутствия окисляемости фильтрата и анализируют. Выход сополимера 95%, количество разрушенных гранул 2%.PRI me R 1. In a mixture containing 80 g of N-VP and 20 g of DAIF (mass ratio 0.8: 0.2), 1.5 g (1.5%) of DAK are dissolved at room temperature. The mixture was dispersed in 300 ml of 0.6% solution of MMC solution saturated with sodium chloride (50 g) at ⁷⁰ ° C and ratio of organic to aqueous phase of 1: 3. The reaction mixture is heated from 70 to 90 ^{° C} for 4 h (5 ° ^C) and then maintained at ⁹⁰ ° C for 2 hours. The copolymer was discharged, washed with water until no oxidation filtrate and analyzed. The copolymer yield of 95%, the amount of broken granules 2%.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВП и ДАИФ 0,6:0,4 и количестве ДАК 1 мас.%. PRI me R 2. Analogously to example 1, but with a ratio of N-VP and DAIF 0.6: 0.4 and the amount of DAK 1 wt.%.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВР и ДАИФ 0,7:0,3 и количестве ДАК 2 мас.%. PRI me R 3. Analogously to example 1, but with a ratio of N-BP and DAIF 0.7: 0.3 and the amount of DAK 2 wt.%.

П р и м е р 4,5. Аналогично примеру 1, но при соотношении N-ВП и ДАИФ выше и ниже предлагаемого. PRI me R 4.5. Analogously to example 1, but with a ratio of N-VP and DAIF above and below the proposed.

П р и м е р 6, 7. Аналогично примеру 2, но при количестве ДАК выше и ниже предлагаемого. PRI me R 6, 7. Analogously to example 2, but with the number of DAC above and below the proposed.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК 0,5 мас.%. PRI me R 8. Analogously to example 1, but with the amount of MMC 0.5 wt.%.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК 0,7 мас.%. PRI me R 9. Analogously to example 1, but with the amount of MMK 0.7 wt.%.

П р и м е р 10, 11. Аналогично примеру 1, но при количестве ММК ниже и выше предлагаемого. PRI me R 10, 11. Analogously to example 1, but with the number of MMC below and above the proposed.

Результаты испытаний приведены в таблице. The test results are shown in the table.

Преимуществом предлагаемого способа является повышение выхода сополимера до 95-96%, что сокращает потери сырья, в частности водорастворимого N-винилпирролидона, и снижает выброс мономеров в сточные воды. Полученный по данному способу сорбент обладает лучшим гранулометрическим составом: количество разрушенных гранул сокращается до 5%. The advantage of the proposed method is to increase the yield of the copolymer to 95-96%, which reduces the loss of raw materials, in particular water-soluble N-vinylpyrrolidone, and reduces the release of monomers in wastewater. Obtained by this method, the sorbent has the best particle size distribution: the number of broken granules is reduced to 5%.

Сополимеры N-ВП с ДАИФ являются гранульными комплексообразующими сорбентами со статической обменной емкостью (СОЕ) по фенолу до 4,5 мг-экв/г. N-VP copolymers with DAIF are granular complex-forming sorbents with a phenol static exchange capacity (SOE) of up to 4.5 mEq / g.

Claims

METHOD FOR PRODUCING A GRANULAR COMPLEX-FORMING SORBENT by suspension copolymerization of N-vinylpyrrolidone with an unsaturated ester compound in the presence of a radical type initiator - azoisobutyric acid dinitrile and suspension polymerization stabilizer, characterized in that it is difficult to increase the size of the compound and it is difficult to increase the size of the compound use isophthalic acid dialyl ester at its weight ratio with N - vinylpyrrolidone m 0.2-0.4: 0.8-0.6, as a stabilizer of suspension copolymerization, a copolymer of methyl methacrylate with sodium methacrylate is used in an amount of 0.5 - 0.7% by weight of the suspension medium and the initiator is used in an amount of 1 - 2 % by weight of comonomers.