147998. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kationcserélő gyanták előállítására

Megjelent: 1961. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.998. SZÁM 39. c. OSZTÁLY — FA—426. ALAPSZÁM Eljárás kationcserélő gyanták előállítására VEB Farbenfabrik Wolfen cég, Wolfen, NDK Feltalálók: dr. Morgner Manfréd, vegyész, Wolfen, Wiíharm Roland, vegyészmérnök, Dessau A bejelentés napja: 1959. szeptember 17. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1959. január 31. Ismeretes, hogy fenolos vegyületeknek acetaldehiddiszulfosavval és formalinnal való isavanyú kondenzálásával olyan ioncserélő gyanták állíthatók elő, amelyek kationcserélő csoportokat tartalmaznak. Ezek a gyanták erősen savanyú közegben nagyobb mennyiségű kénsav hozzáadásával keletkéz nek. Az acetaldehiddiszulfosav és fenol előkondenzálása után pufferolás céljából nátriumhidioxidot kell hozzáadnunk; ezzel a feleslegben jelenlevő savat megkötjük. Az ismeretes eljárás S03

felesleggel dolgozik, ami a gyanta tulajdonságait hátrányosan befolyásolja. A hasznos térfogat-kapacitások nagyon különbözőek és viszonylag alacsonyak, 1,8 és 2,3% CaO közé esnek. Ezen túlmenőleg ez a munkamódszer nem mindig vezet szilárd gyanta gélekhez. Azt találtuk, hogy különösen jó kationcserélő tulajdonságú gyantákat kapunk, ha acetaldehiddiszulfosavat fenollal és/vagy fenolos vegyületekkel, pl. fenolszulfosavval, vagy omega-fenolszulfosavval és formaiinnal kénsav távollétében kondenzálunk és a fenol-acetaldehiddiszulfosav előkondenzálási terméket nem pufferoljuk nátronlúggal, hanem vízzel hígítjuk. Az új eljárással előállított, nátriumszulfát-mentes gyanta, amely ismeretes módon után-szulfurálható, kisebb ozmózis nyomása következtében vízben nagyobb szemcseállandóságú. Azt találtuk továbbá, hogy a találmány szerinti módszerrel előállított ioncserélő gyanta kapacitása javítható, ha olyan acetaldehiddiszulfosavat alkalmazunk, mely 40—45%-os oleumnak acetilénnel való reakciójában képződik. Ezáltal a gyanta kapacitása 3—3,5% CaO-ra növekszik és nem ingadozik többé. Az acetaldehiddiszulfosav és fenol moláris aránya tág határok között változhat anélkül, hogy a gyanta minősége, különös tekintettel ä hasznosítható térfogat kapacitásra, és a peptizálódásra csökkenne. A szélső értékek 0,4 mol acetaldehiddiszulfosav 1 mol fenolra, illetőleg 1,4 mol acetaldehiddiszulfosav 1 mol fenolra. E szélső értékek alatt és felett vagy a gyanták minősége csökken, vagy a technikai feldolgozhatóság válik kérdésessé. Az adott határok közötti változatok lehetővé teszik, hogy az értékesebb fenol egy részét az olcsóbb acetaldehiddiszulfosavval helyettesítve, azonos mennyiségű és minőségű gyanta előállítása mellett megtakarítást érjünk el. A találmány szerinti eljárással előállított kationcserélő gyanták cserélő kapacitása még növelhető, ha a gyantát utólag ismeretes módon, pl. 98%-os kénsawal vagy oleummal, szulfuráljuk. A találmány szerint előállított gyanták előnyösen alkalmazhatók membránok előállítására. Ezek a membránok, amelyeket ismeretes módon pl. egy preparált hordozó váznak gyantaoldattal történő átitatásával állítanak elő, tetszőleges nagyságban és vastagságban készíthetők; vízben és vizes oldatokban rugalmasak; savakkal és lúgokkal szemben megfelelően állandók. 1. sz. példa: (0,4 mol acetaldehiddiszulfosav 1 mol fenolra.) 82 súlyrész acetaldehiddiszulfosavat, melyet acetilénnek 40—45%-os oleumban telítésig történő bevezetésével állítottunk elő, 23 súlyrész jéggel exotermás reakcióban felhígítunk. A hőmérsékletnek nem szabad 60 C° fölé emelkednie. Ezután a hígított acetaldehiddiszulfosavat 94 súlyrész fenollal visszük reakcióba. A hőmérsékletet 100—105 C° között kell tartani. 150 súlyrész víz hozáadása után az előkondenzálási terméket 40—42 C°-ra hűtjük és 100 súlyrész 30%-os formaiint adunk hozzá. A termék 80—85 C°-on kb. 30 perc múlva kondenzál. A törés, keményítés és őrlés után kapott kationcserélő gyanta kapacitása 0,3—1,5 mm szemcsenagyság mellett 3,5% CaO. 2. sz. példa: (0,86 mol acetaldehiddiszulfosav 1 mol fenolra.) 175 súlyrész acetaldehiddiszulfosavat, 94 súlyrész fenolt, 150 súlyrész vizet, 50 súlyrész jeget