150235. lajstromszámú szabadalom • Eljárás erősen savas katoncserélőgyanták előállítására

Megjelent: 1963. május 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.235 SZÁM Nemzetközi osztály: FA—485 ALAPSZÁM Magyar osztály: C 08 f 1 39 c Eljárás erősen savas kationcserélőgyanták előállítására VEB Farbenfabrik Wolfen cég, Wolfen (NDK) Feltalálók: Dr. Wolf Friedrich vegyész, Leipzig, Kxauss Ulrich oki. vegyész, Halle (NDK) A bejelentés napja: 1961. február 3. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1960. augusztus 30. Elősen savas kationeserélőgyanták előállítása, egy vagy több vinilaromás vegyületből és egy vagy több polifunkcionális vinilcsoportot tartalmazó térhálósítóból álló térhálós polimerizátumból vagy kopolimerizátumból, pl. kénsavval, oleummal, klórszulfósavval, folyékony kéntrioxiddal vagy tzek elegyével már ismert. Általában gyöngy alakú, divinilbenzollal térhálósított polistirolt alkalmaznak. Ismert továbbá, hogy a ezulfonáláshoz katalizátort, pl. ezüstszulfátot alkalmaznak. Ezzel az eljárással általában csak arra nyílik lehetőség, hogy egy aromás magon egy szulfocsoportot vigyünk a gyantavázba. Általában az aromás magonkénti szulfosavcsoportok száma egy alatt van. Az így definiált egyenértéksúllyal azonban a szulfurált kopolimerizátum súlykapacitásának és ezzel a milival pro gramm vízmentes cserélőben meghatározott összes cserélőképességnek is határt szabtak. Továbbá, a katicncserélőgyanták szulfósavcsoportjainak száma a mindenkori konstans tárhálósségi fok mellett fennálló ioncserélőszelektivitást is meghatározza. Egy poiistirolszulfósav építőkő egyenértéksúlya 184,2. A stirol-homológokból álló cserélőgyanták egyes építőköveinek egyenértéksúlyai 184.2-nél magasabbak. Mivel azonban ezek a homológok csak a legkedvezőbb esetekben képesek benzolmagonként, egy szulíósavcsoportot megkötni, az iiyen műgyanták súlykapacitása az egyenértéksúly növekedtével egyre kisebb lesz. így pl. a legáltalánosabban 8% divinilbenzoUal térhálósított polistirolszulfósavas gyanta elméleti súlykapacitása 5,37 mval/g száraz anyag. A gyakorlatban. 5,2 mval/g szárazanyagig terjedő vagy ennél kevéssé nagyobb súlykapacitásokat kapunk. Az ismert erősen savas kicserélőgyanták cserélőkapacitásának növelését a gyanták cserélőképességének felfedezésa óta a legkülönbözőbb módokon gya.kran megkísérelték. A kapacitás növelése eddig más alapépítőelemeket tartalmazó új műgyanták létrehozásával sikerült, azonban 5,4 mval/g feletti súlykapaeitású szulfósavcsoportokat tartalmazó kationcserélőket eddig még nem állítottak elő. Azt találtuk, hogy lényegesen nagyobb siilykapacitású kationcserólőlket állíthatunk elő oly módon, hogy nagy meglevő ioncserélőikapacitású, ismert eljárással előállított, térhálós polistirolszulfósavgyantát — esetleg szárítás után — polimerizálható, 184,2^iél kisebb egyenértéksúlyú szulfósavas vegyület oldatába duzzasztunk és e vegyület polimerizálását a cserélő térhálóban létrehozzuk, így pl. a térhálós polistirolszu.lfósavas gyantát pl. etilénszulfósav és/vagy sói, és/vagy könnyen elszappanosítható származékai vizes oldatával kezelhetünk.- A kezelés során az említett vegyület az erősen savas szulfósavas cserélő hálójába behatol. Ezt követően az etilénszulfósav vagy származékai polimerizálását a gyanta belsejében létrehozzuk. Célszerűen vízben oldódó gyökös polimerizálás-iniciátort, pl. hidnogénperoxidot, vagy káliumperoxidiszulfátiot alkalmazunk a polimerizálás előidézésére. A gyökös iniciálást redukálószer, pl. nátriumszulfit adagolásával redox^katalízisként is elvégezhetjük. A találmány szerinti polimerizálás után a kezelt cserélőgyantát az oldattól elválasztjuk és célszerűen magasabb hő-