166148. lajstromszámú szabadalom • Heterogén szerkezetű polimerek

7 166148 8 A szükséges koncentráció bizonyos mórtékben függ a használt észterektől és a térhálósítószerként használt monomer mennyiségétől, azonban a monomerek és a kicsapószer összsúlyára számítva 30—50 súly% kicsapószer felhasználásával a kívánt fáziselkülönülés általában végbemegy és ezáltal a polimerizált masszában makroretikuláris szerkezet alakul ki. A legalább 7 szénatomot tartalmazó alifás szénhidrogének, mint a heptán és izooktán kicsapószerként alkalmazható, ha a monoetilén csoportot tartalmazó telítetlen monomerekként akrilészterek kerülnek felhasználásra. A kicsapószer mennyisége a monomerek és kicsapószer összsúlyára számítva 25—50 súly%. A makroretikuláris gyanták és a hibrid gyanták előállításánál számos polimerizációs módszer alkalmazható, előnyösnek tekintjük azonban a szuszpenziós polimerizációt. Ebben az esetben egy további tényezőt is figyelembe kell venni, éspedig az oldhatóságot, vagyis a kicsapószer elegyíthetősógét a szuszpenziós közeggel. Mivel a legtöbb etilén-csoportot tartalmazó telítetlen monomer szuszpenziós polimerizációját általában vizes közegben végzik, így leggyakrabban a kicsapószer vízoldhatóságát kell figyelembe venni. Elvileg 20 g/100 g víz oldhatósággal rendelkező kicsapószerek is alkalmazásra kerülhetnek, ennek ellenére az alacsony vízoldhatóság előnyös mind a feldolgozhatóság, mind a regenerálás, mind a módszer gazdaságossága szempontjából. Ismert fogás az, hogy a vegyületek vízoldhatóságát vizes fázishoz adagolt sókkal csökkenteni lehet. Ez a módszer felhasználható a kicsapószerként használt folyadék vízoldhatóságának csökkentésére is. Rendszerint az a helyzet áll fenn szuszpenziós polimerizáció alkalmazása esetén, hogy a kicsapószer egyáltalában nem, vagy csak részben elegyedik a szuszpenziós közeggel. A makroretikuláris gyanták előállítására használt egyéb módszerek a 3 275 548 és 3 357 158 számú USA szabadalmakban vannak ismertetve. A bevezetőben megjegyeztük, hogy a „hibrid" kopolimer" vagy „hibrid gyanta" definíciót olyan anyagok megjelölésére alkalmazzuk, amelyek több szakaszos polimerizációs technológiával állíthatók elő. Általában a „hibrid kopolimer" megjelölést a találmány szerinti olyan termékeknél használjuk, amelyek még számtotevő mennyiségben nem tartalmaznak ioncserélő funkciós csoportokat, tehát a funkciós csoportokkal nem rendelkező kopolimereket értjük ezek a megjelölésen. A „hibrid gyanta" vagy „hibrid ioncserélő gyanta" definíciót pedig általában az átalakított vagy funkciós csoportokat tartalmazó hibrid kopolimereknél alkalmazzuk, vagyis a hibrid kopolimereknek megfelelő ioncserélő funkciós csoportokkal való kezelése, vagy a funkciós csoportot tartalmazó monomerek bevitele után. Az előzőekben ismertetett anyagok, katalizátorok, arányok és polimerizációs technológia, főként a szuszpenziós polimerizációs technológia használható a kész hibrid kopolimerek vagy hibrid gyanták előállításánál is, mint a prekurzornak tekintett makroretikuláris kopolimerek és a géltípusú kopolimerek előállításánál. A találmány szerinti hibrid ioncserélő gyanták szerkezetében a makroretikuláris kopolimer pórusai egy gyengén térhálósított gél-kopolimerrel vannak kitöltve, így a gél-típusú gyanták magas kapacitása kombinál-5 ható a makroretikuláris gyanták stabilitásával. A hibrid kopolimer előállításánál a makroretikuláris kopolimer vizes szuszpenziójához friss monomert, mint sztirolt, katalizátort és egy megfelelő térhálósítószert, mint divinilbenzolt adagolunk. A mono-10 mér adszorbeálódik vagy nedvesítve behatol a makroretikuláris kopolimer pórusaiba, majd a nedvesítés folytán behatolt monomer polimerizálódik a makroretikuláris kopolimer gyöngyökben, ha a keveréket melegítjük, végül pedig a komplex poli-15 merbe ioncserélő funkciós csoportokat viszünk be. Az így előállított gyantákban nemcsak a makroretikuláris gyanták és géltípusú gyanták kedvező kapacitása és stabilitása összegeződik, hanem egy jelentős javulás tapasztalható veszteségi tulajdonsá-20 gok (leakage) és nyomásesés szempontjából a megfelelő makroretikuláris és géltípusú gyantákhoz képest. Jóllehet a technika állása alapján több szakaszos polimerizációs technológiával kopolimereket és gyantaszerű anyagokat, beleértve ioncserélő 25 gyantákat is már előállítottak, a találmány szerint kialakított polimerrendszer azonban az alábbiakban felsorolt szempontokból különbözik minden eddig ismert polimer-rendszertől: az első szakaszban előállított polimer vagy a prekurzornak tekintett 30 makroretikuláris kopolimer adott esetben önmaga is rendelkezhet jelentős ioncserélő tulajdonságokkal, szemben a technika állásából ismert, inert szervetlen hordozóanyagokhoz vagy porózus polimerekhez (PVC, polietilén) képest, így a készter-35 méknek összkapacitása feltétlenül nagyobb, mint a korábban ismert termékeké. További eltérés az is, hogy az alap makroretikuláris kopolimer gyanta teljesen vagy részben ioncserélő gyantává alakítható át megfelelő funkciós csoportok bevitelével, 40 mielőtt a géltípusú polimert vagy a különböző módon térhálósított makroretikuláris kopolimert az alap gyanta vagy első szakaszban előállított polimer pórusaiba bevisszük. A makroretikuláris alapkopolimerben adszorbeálandó vagy nedvesítendő 45 monomert — amelyet jelen esetben második szakaszú monomernek nevezünk további jelölés megkönnyítése céljából — a szubsztrátum pórusaiba visszük be és a szubsztrátummal való kölcsönhatás nem feltétlenül szükséges. Ilyen kölcsönhatás 50 kialakulása nem minden esetben tekinthető kedvezőtlennek. A kölcsönhatás kialakulásától függetlenül azonban a végtermék mindenképpen heterogén. Ennek megfelelően a polimer massza csekély mértékű duzzadása teljes mértékben nem zárható 55 ki, az ojtóhatás elősegítése céljából azonban nem szükséges sem egyes csoportok bevitele, sem esetleges külön kezelés. Ha az első szakaszban előállított polimer térhálósítási foka magas, akkor a második szakaszban használt monomerrel való nedvesítés 60 lehetségessé válik a kapilláris hatás következtében, és így a technika állása szerint ismeretessé vált, egymással áthatott térhálós szerkezet (interpenetrált szerkezet) kialakítása nem szükséges. A hibrid gyanták ennek folytán heterogén termékeknek tekint-65 hetők, amelyek két viszonylag független fázisból