193490. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított tulajdonságú ioncserélő gyanták kindulási anyagaként szolgáló gyöngypolimer előállítására
193490 máson behatoló higany a nyomás megszűnésével maradéktalanul eltávozik a pórusból. Ha viszont a geometria ettől eltér, azaz a pórusok „bejárata" szőkébb, mint „belsejük”, a nyomás megszűnésével bizonyos mennyiségű higany visszamarad. Ha tehát az eloszlásgörbét csökkenő nyomáson is felvesszük, a görbe hiszteróziséből a tintásüveg porozitás viszonylagos mennyiségére lehet következtetni. Ezt az arányt egy százalékos viszonyszámmal lehet kifejezni, amely nem abszolút érték, de összehasonlításra tökéletesen megfelel A pórustérfogat, a differenciális póruseloszlási görbe maximuma és szélessége, valamint a hiszterézis mértéke kielégítően alkalmas az általunk előállított polimerek jellemzésére és a végbemenő változások nyomonkövetésére. Az eljárásnak a szerkezet alakulására gyakorolt előnyös hatását közvetlenül bizonyítják a polimerből előállított ioncserélő gyantákkal végzett vizsgálatok Ha azonos pórustérfogatú, „hagyományos” módon és a leírt eljárással készült ioncserélő gyanta cseresebességét hasonlítjuk össze, az utóbbi előnyei a cseresebesség növekedésében nyilvánulnak meg A cseresebesség növekedése viszont a gyanta használati értékét egyértelműen növeli Az elvégzett összehasonlító vizsgálatok, amint azt a kiviteli példák bizonyítják, a találmány szerinti eljárás előnyeit mulatják ki. A találmány tárgya tehát 0,1 tői 1,0 ml/g-ig terjedő pórustérfogatú ioncserélő gyanták kiindulási anyagául szolgáló gyöngypolimerek előállítása sztirolból, divinil-benzolból, legalább egy akril monomerből, 4-10 szénatomszámú alifás szénhidrogénből és/vagy alkoholból és polimerízációs katalizátorból álló elegy szuszpenziós polimerizációja, majd a polimerizációban részt nem vevő szénhidrogén és/vagy alkohol eltávolítása útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a sztirol, a dívinil benzol és az akril-monomer ossztömegere számított 5 8,5 tömeg% divinilbenzol, 3 6 tömeg°/o akrilmonomer és40-80 tömeg% 4 10 szénatomszámú alifás szénhidrogén, illetve alkohol tartalmú elegyet polimerizáljuk, majd 8 15 lömeg% maradék monomertartalomnál az alifás szénhidrogént és/vagy alkoholt (ismert módon) eltávolítjuk és a keletkező polimert 80 150 C hőmérséklettartományban 20 tói 100 percig végzett hőkezelésnek vetjük alá, és ezzel a maradék monomertartalom 0,1 tömeg%alá csökken, a pórustérfogat pedig 0,1 - 1,0 ml/g lesz A pórustérfogat mértékének beállítása oly módon történik, hogy az 1,0 ml/g értékhez közeli pórustérfogat kialakításához 80 °C-hoz, a 0,1 ml/g értékhez közeli pórustérfogat kialakításához 150 °C-hoz közeli hőmérsékleten végezzük a hőkezelést A maradék monomertartalmat illóanyagtartalom meghatározással állapítjuk meg. Azt tapasztaltuk, hogy a pórustérfogat beállítása annál könnyebb, minél kisebb a diviml benzol aránya 5 4 Eljárásunkkal olyan nagy rugalmasságú, erősen duzzadóképes, különleges szerkezetű gyöngypolimerekhez juthatunk, amelyek késztermékké történő alakítás után elegendő porozitással rendelkeznek a funkciós csoportok gyors megközelítéséhez és a nagyobb móltömegü anyagok befogadására, míg a primer globulák nagysága és térhálóssági foka a csopor'ok teljes mennyiségének egyforma kihaszná ását és viszonylag nagy hasznos kapacitás elérését teszi lehetővé. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerint, technológiailag jól megvalósítható módon olyan kopolimereket állítunk elő, amelyek egyesítik a gél- és makropórusos szerkezet előnyeit, azok hátrányai nélkül Ennek értelmében az eljárásunk során kialakult polimer szerkezetét átmeneti porozitásúnak nevezhetjük Eljárásunk előnye továbbá, hogy bizonyos határok között a kiindulási monomer elegy változtatása nélkül adott hőfok tartományban vég zett hőkezelés segítségével szabályozott porozitású ioncserélő mátrixhoz juthatunk A kialakított pórusszerkezet a továbbiak során nem változik és így azonos geometriájú pórusokat lehet képezni olyan térhálósító monomer arányoknál is, amelyre a hagyományos eljárásokkal nem nyílik lehetőség. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal mutatjuk be 1 példa 221,1 g sztirolt (technikai, 98 tömeg%-os), 16,4 g divinil-benzolt (technikai, 64 tömeg%os), 12,5 g akrilnitrilt (technikai, 98 tömeg%-os) és 155,7 g izooktánt (analitikai, 99 tömeg%-os) tartalmazó elegyhez 5,0 g benzoil-peroxídot (gyártja. Finomvegyszer Szövetkezet) adunk es a keveréket 1200 ml, 0,1 tömeg% nátrium-klondot tartalmazó, 2,5 tömeg%-os felfőzött és lehűtött keményítő oldatban 50 C-on, keveréssel cseppekké oszlatjuk Az önálló, elkülönült monomercsöppek kialakulása után a hőmérsékletet 10-15 perc alatt 78 C-ra emeljük és ezen az értéken tartjuk 6 órán keresztül (A kioldható anyagtartalom 9,5 tömeg%) A lombik tartalmát lehűtjük, a keményítőt és a nátrium kloridot kimossuk. A polimert tömegére számított kétszeres mennyiségű vízzel felönt jük és az elegyet, állandó keverés közben 15 “C/óra sebességgel 60 "C-ra melegítjük, majd ezen a hőfokon 26 kPa nyomáson tartjuk, míg 140 145 g izooktánt a lombikhoz csatolt hűtőben ki nem nyerünk. Az így nyert termékről a vizet leszivatjuk és a gyöngyök egyharmad részét elkülönítjük (I polimer). A gyöngyök megmaradt hányadát 10 perc alatt 90 C-ra melegítjük és ezen az értéken tartjuk 30 percig Ezután a polimert 60 “C-on megszárítjuk (II polimer). Az I és II polimer látszólagos sűrűségét, pórustérfogatát, 75 %-os pórussugár intervallumát és hiszterézis %-át meghatározzuk A higanyporozimetriás méréseket Carlo Erba AG 65 típusú higanyporozíméterrel végezzük A vizsgá-6 5 10 15 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 65
