194572. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ioncserélő gyanták vagy adszorbens gyanták előállítására túlnyomás alkalmazásával
1 194 572 2 A találmány ioncserélő gyanták vagy adszorbeus gyanták olyan előállítására vonatkozik, amellyel a gyanták minősége javítható. Az ioncserélők előnyös tulajdonságai a gél szerkezetűekkel szemben közismertek. Ezek közé tartoznak többek között a kedvező kinetikai tulajdonságok, s/.ervcsanyag-mcgkötő képesség, jó ozmotikus stabilitás, kiváló kémiai és termikus tulajdonság. A gyakorlati életben egyre jobban elterjednek. Előállításukkal számos szabadalom és irodalmi publikáció foglalkozik. Ezek alapján előállításuk az alábbiak szerint foglalható össze: A polimereket viniimonomerek és két, illetve több vinil-csoporlot tartalmazó monomerek szus/.penziós polimerizálásával állítják elő, pórusképző anyagok alkalmazásával. A pórusképző anyagoknak a polimerizáció szempontjából inertnekkell lennie. Kopolimerizálás után a pórusképző anyagokat desztillálással, extrahálással, oldással eltávolítják. A pórusképző anyagoktól mentes (adott esetben még azokat tartalmazó) kopolimereket, ha kationcserélő gyantát akarnak nyerni, szulfonálják, ha ioncserélő gyantát akarnak nyerni, klórmetilezik, majd aminálják. Az egyes szabadalmi leírásokban elsősorban a pórusképző anyagok különböznek egymástól. A viszonylag nagyszámú eljárás az alábbiak szerint csoportosítható: a) A pórusképző anyagok folyadékok (alifás, cikloalifás szénhidrogének, alifás vagy cikloalifás alkoholok stb.). Ezeknek az a jellemzőjük, hogy a vinilmonomcreket és a több vinil-csoportot tartalmazó monomereket oldják, de a polimereket legfeljebb csak kismértékben duzzasztják. A folyékony pórusképzőket úgy alkalmazzák, hogy a vinil-monomerben és a több vinil-csoportot tartalmazó monomerben a pórusképző anyagokat, valamint a gyökös polimerizációra alkalmas ínicíátorokat oldják és a megfelelő hőmérsékleten polimerizálják. A pórusképző anyagok eltávolítását a gyöngyökből túlnyomórészt vízgőzdesztillációval végzik. A leginkább használatos pórusképzők a következők: hexán, n-heptán, i-oktán, benzin-származékok, petrolétcr, n-butil-alkohol, amíl-alkohol. ciklohexanol stb. Ilyen eljárásokat ismertetnek a 849 I22 sz., 942 388 sz., 1 269 986 sz. angol; I 045 102 sz. NSZK, 1 237 343 sz. francia, 50-99 641 sz, japán, 3 843 568 sz. USA szabadalmi leírásokban. b) A pórusképző anyagok lineáris polimerek [polisztirol, poli(etil-sztirol), poli(etil-metakrilát), poli(etil-akrilsav), nylon, alifás poliészterek). Ezeket a polimereket a kiindulási vinilmonomerekben és több vinilcsoportot tartalmazó monomerekben oldják és a kopolimerizáció után oldószerrel (toluol, benzol, diklór-etán stb.) extrahálják vagy egyes esetekben előzetesen elszappanosítják és utána kioldják. Ilyen eljárásokat az 1 082 635 és az 1 115 019 sz. angol, 169 290 sz. cseh, 653 359 sz. olasz, 3 122 512 sz. USA, 142 661 sz. magyar, 1 483 946 sz. francia szabadalmi leírásokban ismertetnek. c) A pórusképző anyagokkal együtt oldószert is használnak. Az oldószerek megfelelő arányú jelenléte a pónisszerkexct kialakítására előnyösen szinergetikusan - hat. Oldószerként többek között aromás és alifás szénhidrogének, klórozott alifás és aromás szénhirogének (benzol, toluol, xilol, klór-benzol, diklór-etán), ketonok, észterek használhatók. A szerkezet kialakításának ezt a módszerét ismertetik az I 269 986 és az. I 483 578 sz. angol, 2 044 630 sz. francia, 53-82 867 sz. japán, 2 121 448 sz. NSZK szabadalmi leírásokban. Az adszorbens gyanták speciális ioncserélők, amelyek az előzőkben ismertetett ioncserélő gyantáktól az előállítás módjában, illetve az összetételben csak annyiban különböznek, hogy általában nem tartalmaznak aktív csoportokat, fajlagos felületük vagy pórustérfogatuk pedig az ioncserélő gyantákénál lényegesen nagyobb. Az ioncserélő mátrixok és adszorbens kopolimerek előállításánál gyakran használnak olyan inert anyagokat pórusképzőként és oldószerként, amelyeknek forráspontja a polimcrizációs hőmérséklet közelében van, illetve gőztenziójuk viszonylag nagy a poiimerizácíó hőmérsékletén. Az ioncserélő mátrixok előállítása gyakorlatilag vizes közegben, szuszpenziós polimerizációval történik. A szerves fázis és vizes fázis révé i nem elegyedő folyadékrendszer keletkezik. Ezekre jellemző, hogy a rendszer kisebb hőmérsékleten forr, mint a komponensek bármelyike. Ez. azzal a hátránnyal jár, hogy az. inert anyag, illetve annak egy része a szuszpendált monomer elegyből, majd a reakció előrehaladásával a polimerizálódó szemcsékből könnyen eltávozhat, és félmakro-, vagy gél-szerkezetű terméket kapunk. Az is előfordulhat, hogy az inert anyag viszonylag nagy tenziója miatt a pórusok sugara az optimálisnál nagyobb lesz. A polimerizációs hőmérsékletet tehát az előbbi okok miatt az inert anyagok meghatározzák, és így a kopolimer minősége és a gyártás gazdaságossága szempontjából optimális hőfoklefutás legtöbbször nem valósítható meg. A pórusképző anyagokat és oldószereket a kopolimerizáció után desztillálással vagy extrahálással kel! a polimerből eltávolítani. A leggazdaságosabban azok az oldószerek és/vagy pórusképző anyagok nyerhetők vissza, amelyek a gyöngyből desztillálással, előnyösen vízgőzdesztillációval eltávolíthatók. A polimeriz.áció során épp ezeknél merülnek fel elsősorban problémák amiatt, hogy a vizes fázis/szervcs fázis rendszer forráspontja viszonylag alacsony hőmérsékleten van, a pórusképző anyagok párolgási sebessége pedig már ezen a viszonylag alacsony hőfokon is nagy, és a kívánatosnál több pórusképző anyag távozik a szuszpendált gyöngyökből. A készülékre helyezett visszafolyatós hűtő alkalmazása esetén sem biztosítható, hogy a pórusképzők csak azokba a gyöngyökbe oldódjanak be, amelyekből kiléptek, illetve a poiimerizácíó stádiumában levő gyöngyökbe egyáltalán visszakerüljenek. A gyakorlati célra alkalmas, megfelelő térfogat- és tömegkapacilással, valamint, megfelelő porozitássa! és fajlagos felülettel rendelkező ioncserélők, illetve adszorbensek gyártásához alkalmas kopolimerek előállításánál a pórusképző anyagok és monomerek arányát szűk határok között kell tartani. Amennyiben a polimerizálás folyamán valamilyen gyártási tényező 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
