SU768220A1 - Способ получени анионитов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТОВ

Изобретение относитс  к синтезу анионообменных материалов на основе кремнийо .рганических соединений, которые могут быть использованы дл  разделени  ионов металлов в -гидрометаллургии, опреснени  соленых и солоноватых вод, очистки конденсатов атмосферной, влаги и в качестве катализаторов многих органических реакций .. ,

Известны способы синтеза ионообменных смол трехмерной гидролитической конденсацией дихлорсилалактонов 1 или трихлорсилилдихлорфосфинилдифенила 2.

Синтезированные иониты обладают слабокнслотными катионообменными свойствами .

Известен также способ получени  простран ственно-сшитого .полимера путём гидролиза меркаптометилтриэтоксилаиа и последующей конденсации полученного продукта . Синтезированный полимер исполь3|уетс  ,в качестве катионита .

Однако недостатком известных ионообменников  вл етс  невысока  обменна  емкость и многостадийность способов получени /

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  способ получени  термостойких анионообменных смол взаимодействием «р€М1нийорганичесжих соединений , содерсжащих iaMMHorpyiraibi (аминосилоксанов ) с кремневой кислотой 4. При этом аминосоединени  диффундируют в гель или кремневый студень. Конденсацию исходных веществ провод т при 120- 450° С. Процесс протекает с отщеплением спирта и воды, которые отрицательно;вли ют на качества конечных йродуктов:

Исходные аминосилоксаны получают

10 хлорированием алкильных грунн органохлорсилана фотохимическим путем или. с помощью сульфурилхлорида в присутствии катализатора: Затем полученный продукт аминируют вторичными или третичными

15 алкиламинами.

Полученные анионообмениики обладают ьшзкой обменной е-мтсостью (0,4-1,0 мгэкв/г ).

Недостатками этого способа также  в20 л ютс  сложность синтеза исходных и конечных продуктов, высока  температура процесса (150° С), использов.ание автоклава .

Целью предлагаемого изобретени   в25 л етс  повыщение емкости . и упрощение процесса синтеза.

.Согласно изобретению поставленна  цель достигаетс  тем, что конденсации подвергают фенил - 2,3 - хлорпропоксисилан

30 ( ФХПС) и амийоооедикёни , выбранные

из группы, состо щей из полиэтиленполиамина ЩЭПА), полйэтиленимина (ПЭИ), поликсилиленполиамина (ПКПА), при 80- 100° С в течение 0,5-5,0 ч.

Конденсацию ФХПС с полиаминами провод т в четырехгорлой кол1бе, снабженной механической мешалкой, термометрам, капелйной во-ранкой и обратным .холодильником , в среде диметилформамида при 80ь-100° С и мольном соотношении I : 0,75 дл  ЯША; Ь5 дл  ПКПА; -I : 3,0 дл  ПЭЙ в течение 0,5-5,6 ч.

Полученный гель перенос т в фарфорювую чашку и отверждают в течение 24 ч (80-120°С). Конечный продукт промываТермическа  устойчивость анионнтов в кип щей дистиллированной воде

GOE мг-экв/г по 0,1 н раствору НС1

а б л и ц а 3

Статическа  обменна  емкость аиионитов №вн м некоторыхме аллов

Пример Г. .200 Г ПЭПА (0,75 моль) раствор ют в 580 г. диметилформамида, добавл ют 280 г (1,0 моль) ФХЦС и прликонденсацию провод т при 80° С в те1чение 5 ч. Реакционную массу выгружают в фарфоровую чашку и отверждают в сушильном Ш1кафу в течение суток при 100° С, Полученный гель размельч:ают, отбирают фракцию с размером гранул 0,25-0,50 мм, обрабатывают 5%-ным раствором щелочи, отмывают дистиллированной водой до нейтральют гор чим диметилформамидом дл  избавлени  от непрореагировавших компонентов , затем дроб т, рассеивают и отбирают фракцию диаметром 0,25-0,50 Мм дл  дальнейших испытаний.

При этом образуютс  иониты с высокой статической о;бменной емкостью БД-- 15,5 мг-зкв/г в зависнмости от орироды амина и соотношени  исходных компонентов с выходом 95-98%. Аниониты отличаютс  повышенной химической (табл. 1) и термической устойчивостью (табл. 2); способностью сорбировать ионы некоторых металлов (табл. 3).

Таблица I

Таблица 2

СОЕ мг-экв/г по 0,1 и jiacTBOpy

ной реакции фильтрата. Синтезированный ионит имеет статическую обменную емкость по 0,1 н раствору НС1 .10,6 мг-экв/г, пДотность в гидратированном состо нии 0,9543, в негидратированном состо нии 0,8147 .г/мл, набухаембсть 4,8 мл/г, химическую устойчивость 80%, термическую стойкость 90%, окисл емость 3,4 мг Ог/г.

Пример 2. К 280 г (3,0 моль) ПЭЙ медленно, в течение 40 мин, прикапывают

80 г (1,0 моль) ФХПС. Затем конденсацию провод т в течение 90 мин при 100 С.

Обработку ионита провод т по примеру 1.

.Статическа  обменна  емкость по 0,1 н. раствору HCI 15,5 мг-экв/г, плотность в гидратированном состо нии 0,9185, в негидратированном состо нии 0,8533 г/мл, набухаемость 2,5 мл/г, химическа  устойчивость 80%, те1)мическа  стойкость 90%.

Пример 3. К 240 г (1,5 моЛь) ПКПА прикапывают 170 г (1,0 моль) ФХПС и конденсацию провод т в течение 40 мин при 90° С.

Синтез и обработку анионитов провод т по примеру I.

Статическа  обменна  емкость анйоннта по 0,1 (Г раствору НС1 6,1 мг-экв/г, плотность в гидратированном состо нии 0,9153, в негидратированном состо нии 0,8347 г/мл, набухаемость 2,2 мл/г. Окисл емость 4,5 мг Ог/г, химическа  устойчивость 85%, термостойкость 80%.

Полученные предложенным способом аниониты обладают высокими ионообменными свойствами (5,1-15,5 мг-экв/г), химической устойчивостью - синтезированные ионообменные смолы не подвергаютс  деструкции при обработке их растворами минеральных кислот и щелочей.

Кроме того, предложенный способ позвол ет устранить многОстадийность известного способа, т. к. конденсаци  исходных доступных и дешевых продуктов идет в одну стадию.

С,и1нтези(рованные аниониты ixapomo сорбируют ионы , никел , меди « поэтому могут быть использованы в гидрометаллургии дл  извлечени  ионов цретны  металлов из растворов и дл  опреснени  соленых и солоноватых вод.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР № 429073, кл. С 08 G 77/14, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 429074, кл. С 08 О 77/30, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР № 585187, кл. С 08 G 77/28, 1976.

4.Патент ГДР № 26662, кл. 39 с, 30, опублик. 1963 (прототип).