163925. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tercier-aminofunkciós csoportokat tartalmazó stabilizált gyanták előállítására
163925 amino-csoportok. A műgyanták természetesen tercier amino-, illetve aminoxid-csoporttól különböző nitrogéntartalmú csoportokat, pl. amido-, nitrovagy cián-csoportokat is tartalmazhatnak. Az alábbiakban részletesen kitérünk arra, hogy az 5 aminoxid-csoportok részaránya könnyen változtatható kb. 5 és 100% között és arra is, hogy az aminoxiddá történő átalakulási fok az illető műgyanta specifikus felhasználási területétől függően optimális módon választható meg. 10 A találmány szerinti célra alkalmas műgyanta tetszés szerinti alifás vagy nem heterociklusos, aromás tercier amino-csoportot tartalmaz, amely tercier aminooxid-csoporttá alakítható át. A műgyantában levő tercier aminoxid-csoport általa- 15 nos képlete az alábbi: R I matrix — N — R' I 0 © 20 amely képletben R és R' szubsztituens azonos vagy 25 különböző alkil-, aril-, alkaril- vagy aralkü-csoport, vagy ahol R és R' együttesen a kapcsolódó nitrogénatommal együtt telített heterociklusos gyűrűt képez, vagy R vagy R' szubsztituens valamely más nitrogéntartalmú funkciós csoporthoz 30 kapcsolódik egy alkuén- vagy alkilénamino-láncon keresztül. A tercier amino-csoportok általános képlete tehát a következő: matrix - N; V, 35 (II) 40 ahol R és R' szubsztituens jelentése a fenti. R és R' szubsztituensek közül a metil-, etil-, propil-, hexil-, ciklohexil-, dodecil-, fenil-, benzil-, 45 p-metilbenzil-csoportokat említjük. R és R' szubsztituens a kapcsolódó nitrogénatommal pirrolidinil-, piperidino-, morfolino- és hasonló heterociklusos csoportokat képezhet. A találmány szerinti új típusú, aminoxid-tartal- 59 mú műgyanták előállításánál a polimer gyantamatrixok számos változata felhasználható és elvben tetszés szerinti tercier amino funkciós csoportot tartalmazó polimer gyanta alkalmas. Az ilyen gyanták közé tartoznak mind a makroretikuláris és 55 géltípusú gyanták, mind a kondenzált gyanták számos változata. Az aminoxid-tartalmú gyanták előállításánál használt alapgyanták önmagában mind ismeretesek és a kereskedelmi forgalomban beszerezhetők. 60 A térhálós és géltípusú, tercier amino-csoportokat tartalmazó műgyantákat a szakirodalom részletesen ismerteti. Általában hasonló típusú monomereket használnak mind a térhálós, mind a géltípusú gyanták előállításánál azzal az eltéréssel, hogy az 65 előállítási eljárást változtatják különböző tulajdonságok, főként különböző porozitás kialakítása végett a két említett gyanta-típusnál. Ha a találmány szerinti műgyanták előállításánál térhálós vagy géltípusú gyanták kerülnek felhasználásra, akkor a gyanta vázát alkotó polimer jellege lényegtelen, az egyedüli követelmény az, hogy a műgyanta végül olyan tercier-amino-csoportokat tartalmazzon, amelyek tercier i aminoxid-csoporttá átalakíthatók. Általában azonban ezeknek a gyantáknak a váza (1) valamely többszörösen telítettlen, számos nem konjugált CH2 = Cégcsoportot tartalmazó monomerből és (2) egy monoetilén-csoportot tartalmazó telítetlen monomerből készült térhálósított kopolimer. Az alkalmas, többszörösen telítetlen térhálósítók közül a következőket soroljuk fel: divinilbenzol, divinilpiridin, divimltoluolok, divinilnaftalinok, diallilftalát, etilénglikol-diakrilát, etilénglikol-dimetakrilát, divinilxilol, diviniletilbenzol, divinilszulfon, divinilketon, divinilszulfid, allilakrilát, diallilmaleát, diallilfumarát, diallilszukcinát, diallilkarbonát, diallilmalonát, dialliloxalát, dialliladipinát, diallilszebacát, divinilszebacát, dialliltartarát, diallilszilikát, triallil-trikarballilát, triallilakonitát, triallilcitrát, triallilfoszfát, N,N'-metilén-diakrilamid, N,N'-metilén-dimetakrilamid, N,N'-etüén-diakrilamid, trivinilbenzol, trivinilnaftalin, polivinilantracének, glikol és glicerin, poliallil- és poliviniléterei, pentaeritrit, rezorcinol és a glikolok monotio- vagy ditio-származékai. Az előnyös térhálósító monomerek közé tartoznak a polivinil aromás szénhidrogének, mint a divinilbenzol és a trivinilbenzol, glikol-dimetakrilátok, mint az etilén-glikol-dimetakrilát, többértékű alkoholok poliviniléterei, mint a diviniloxietán és triviniloxipropán. A térhálósító mennyisége tág határok között változtatható, mivel azonban a végső anioncserélő gyanta összes értékesíthető kapacitása csökken a térhálósító szer mennyiségének növelésével, így moláris bázison számítva rendszerint kb. 2—20%, előnyösen pedig kb. 3-10%-os mennyiség elegendő. A megfelelő monoetilén-csoportot tartalmazó monomerek közé tartoznak a következők: az akrilsav észterei, mint a metilakrilát, etilakrilát, propilakrilát, izopropilakrilát, butilakrilát, tercbutilakrilát, etilhexilakrilát, ciklohexilakrilát, izobornilakrilát, benzilakrilát, fenilakrilát, alkilfenilakrilát, etoximetílakrilát, etoxietilakrilát, etoxipropilakrilát, propoximetilakrilát, propoxietilakrilát, propoxipropilakrilát, etoxifenilakrilát, etoxibenzilakrilát, etoxi-ciklohexilakrilát, a metakrilsav megfelelő észterei, sztirol, o-, m- és p-metilsztirolok, o-, m-, p-etilsztirolok, vinilnaftalin, viniltoluol és vinilnaftalén. A fenti monomerek közül kiemeljük a sztirol, valamint az akril- és metakrilsav 1—10 szénatomos alifás alkoholokkal képzett észtereit. A polimerizációs reakciót általában valamely katalizátor jelenlétében végezzük. A megfelelő, szabad gyököt képző és reakcióiniciátorként felhasználható katalizátorok közé tartoznak a 2
