171016. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karboxiltartalmú gyöngypolimer kationcserélők előállítására

5 171016 6 sítószer alkalmazása szükséges, amelynél a vizes hígítás során negatív irányú térfogatváltozás vagyis térfogatcsökkenés történik. Meglepő módon azt találtuk, hogy ha a hidrolízist káliumionok jelenlétében végezzük, akkor a vízzel semlegesre mosott 5 gyanta térfogatváltozása a hidrogén, illetve kálium-forma között eléri ugyan a mintegy 2,9%-ot, azonban a térfogatváltozás olyan irányú, hogy a semlegesre mosott gyanta-forma irányában csökken. Ha a hidrolízist káliumionok jelenlétében, de főtöme- 10 gében nátriumhidroxiddal végezzük, akkor beállítható egy olyan térfogatváltozási arány, hogy ezáltal a repedezett, törött gyöngyök aránya a minimálisra csökkenthető. Kísérleteink szerint pl. 50% nátriumhidroxid és 50% káliumhidroxid hidrolizálószer al- 15 kalmazásakor a térfogatnövekedés mértéke 2,1%-ot tesz ki, ezáltal pedig a repedezett és törött gyöngyök aránya is emelkedik. Ha a hidrolízist lítiumhidroxiddal végezzük, akkor a térfogatnövekedés mértéke a nátriumhidroxidhoz képest még növek- 20 szik. f, A káliumionok jelenlétén kívül szükséges a hidrolízis sikeres lefolytatásához az is, hogy a reakció kellő hőmérsékleten, nyomáson, megfelelő káliumhidroxid koncentráció és iparilag megengedhető 25 reakcióidő leforgása alatt menjen végbe. Megállapításaink szerint a hidrolízis legalább 95% hatásfokkal atmoszférikus nyomáson 95-100 C° -on 4-5 óra leforgása alatt végbemegy, ha az alkalmazott káliumhidroxid koncentráció legalább 30 10súly%. 10-nél kisebb súly%-ú káliumhidroxid alkalmazása esetén a reakcióidő meghosszabbodik, 5 súly% káliumhidroxid koncentráció alatt pedig a hidrolízis hatásfoka csökken. Az a körülmény, hogy a hidrolízis és az azt követő vizes mosás 35 megfelelő káliumion koncentráció jelenlétében lényegében térfogatváltozás nélkül lefolytatható, rendkívül meglepő felismerést jelent, mivel a technika ismert állása szerint a káliumionok különleges szerepére a hidrolízis, illetve az azt követő vizes 40 mosás során még csak utalás sem történik. Az uralkodó műszaki felfogás szerint, mint már a fentiekben megállapítottuk, a hidrolízis és az azt követő vizes mosás egyik alapfeltétele a szerves oldószerben végzett előzetes duzzasztás és a kimé- 45 letes mosás volt. A találmány szerinti eljárás közelebbi részleteit az alábbi kiviteli példákban ismertetjük, megjegyezve azt, hogy az 1., 2. és 3. példát össze- 50 hasonlítás céljából adjuk meg, míg a 4—9. példa a találmány szerinti eljárás alkalmazására vonatkozik. 1. példa (összehasonlító) 55 298,0 g metil-metakrilát 23,8 g divinilbenzol (62,5%-os) 38,2 g metakrilsav 3,8 g benzoilperoxid 60 felhasználásával monomer elegyet ismert módon polimerizálunk. 25,0 g polimert 30,0 g nátriumhidroxid és 170 ml vizes oldatában 95-100 C°-on 5 óra hosszat keverünk. A reakcióelegyet vízzel 65 fokozatosan hígítjuk, mossuk először n-sósawal, majd n-nátriumhidroxiddal, végül ismét n-sósawal, a mosás befejeztével ionmentes vízzel a gyantát semlegesre mossuk. A kapott termék elemzése: Kapacitás: 3,6 mval/ml 10,7 mval/g Repedt gyöngyök aránya: 10,5% 2. példa (összehasonlító) Az 1. példa szerint készült gyöngypolimerből 25 g-ot 30 g nátriumhidroxid 170 ml vizes oldatában 70—75 C° közötti hőmérsékleten 2 óra hosszat keverünk, majd a hőmérsékletet 95-100 C°-ra emeljük és még 3 óra hosszat keverjük. A vizes elegyet vízzel fokozatosan hígítjuk, felváltva normál sósavval, normál nátriumhidroxiddal és ismét normál sósavval kezeljük, végül ionmentes vízzel semlegesre mossuk. A kapott terméke elemzése: Kapacitás: 3,65 mval/ml 10,7 mval/g Repedt gyöngyök aránya: 5,50% 3. példa (összehasonlító) Az 1. példa szerint készült 25 g gyöngypolimert 15 g nátriumhidroxid és 15 g káliumhidroxid 170 ml vizes oldatában 70-75 C -on 2 óra hosszat keverünk, majd a hőmérsékletet 95—100C°-ra emelve még 3 óra hosszat keverjük. A kapott terméket gyors ütemben vízzel, normál sósavval és normál nátriumhidroxid oldattal kezeljük, végül ionmentes vízzel semlegesre mossuk. A kapott termék elemzése: Kapacitás: 3,60 mval/ml 10,60 mval/g Repedt gyöngyök aránya: 5,0% 4. példa Az 1. példa szerint készült 25 g gyöngypolimert 12 g káliumhidroxid 170 ml vizes oldatában 70-75 C°-on 2 óra hosszat keverünk, majd a hőmérsékletet 95-100 C°-ra emeljük, és még 8-10 óra hosszat keverjük. A terméket ezután gyors ütemben vízzel mossuk, normál sósav, majd normál nátriumhidroxid oldattal kezelve, végül ionmentes vízzel semlegesre mossuk. A kapott tennék elemzése: Kapacitás: 3,45 mval/ml 10,4 mval/g Repedt gyöngyök aránya: 0,5% 3