用于生产单分散、酰胺甲基化的乙烯基芳香族珠状聚合物的方法_3

文档序号:9650130阅读:来源:国知局
散酰胺甲基化的乙烯基芳香族珠状聚合物与烷化剂反应以形成 阴离子交换剂和螯合树脂。
[0065] 出于本发明的目的,优选的烷化剂是卤代烷、卤代醇、硫酸烷基酯、硫酸二烷基酯、 烷基醚、洛伊卡特-沃勒克(Leuckart-Wallach)试剂或它们两者之间和/或依次的组合。
[0066] 给予特别优选的是使用氯甲烷、环氧乙烷、环氧丙烷以及还有洛伊卡特-沃勒克 试剂或它们的组合。通过举例,洛伊卡特 -沃勒克试剂描述于Organikum, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften,柏林 1968,第 8 版,479 页中。
[0067] 水或无机酸被用作悬浮介质。但是取决于所希望的产物任选地还可以添加碱。优 选的是使用水。氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或碱性但不亲核的胺任选地作为碱是有 用的。
[0068] 步骤d)在20°C至150°C的温度下、优选地在40°C至IKTC的温度下进行。步骤d) 在范围从大气压力至6巴、优选地范围从大气压力至4巴的压力下进行。
[0069] 本发明进一步提供了通过本发明的方法获得的单分散阴离子交换剂和螯合树脂。
[0070] 本发明的方法优选地提供在步骤d)过程中形成的具有官能团的单分散阴离子交 换剂和螯合树脂:
[0072] 其中
[0073] R3代表氣、烷基、轻烷基或烷氧基烷基,
[0074] R4代表氣、烷基、轻烷基或烷氧基烷基,
[0075] R5代表氣、烷基、轻烷基或烷氧基烷基,
[0076] m代表从1至5,更优选1,并且
[0077] X代表一种阴离子平衡离子,优选Cl、Br、OH、NO3或SO 42。
[0078] 在这些R3、心和R5部分中的烷氧基和/或烷基优选地各自代表从1至6个碳原子。
[0079] 在本发明的这些单分散阴离子交换剂和螯合树脂中,每个芳环优选地带有从0. 1 至2个上述官能团(III)、(IV)。
[0080] 根据本发明获得的这些阴离子交换剂被使用
[0081] -以从水性有机溶液中去除阴离子,
[0082] -以从冷凝物中去除阴离子,
[0083] -以从水性有机溶液中去除有色颗粒,
[0084] -以从水溶液中去除有机组分,例如以从地表水中去除腐殖酸。
[0085] 本发明的阴离子交换剂进一步可用于在化学工业和电子工业中、特别是在超纯水 的生产中纯化并且再生水。
[0086] 本发明的阴离子交换剂是可进一步结合凝胶状和/或大孔的阳离子交换剂采用 的,以使水溶液和/或冷凝物完全不含离子。
[0087] 本发明使一种新颖的生产单分散酰胺甲基化的乙烯基芳香族珠状聚合物的方法 可供使用,该方法具体地考虑到生态方面并且以高产率有效地提供了邻苯二甲酰胺甲基化 的珠状聚合物和单分散氨甲基化的珠状聚合物。
[0088] 实例 1
[0089] 在苯乙烯、二乙烯基苯和乙基苯乙烯的基础上制备单分散大孔珠状聚合物
[0090] -个10升的玻璃反应器装入3000g完全不含离子的水,并且加入由IOg明胶、16g 十二水合磷酸氢二钠和〇. 73g间苯二酚在320g完全不含离子的水中的一种溶液并进行混 合。使该混合物平衡至25°C。随后,在搅拌下,施用3200g的微胶囊化的单体液滴的一种混 合物,这些液滴具有窄的粒径分布,由按重量计5%的二乙烯基苯和按重量计1 %的乙基苯 乙烯(以一种具有80%的二乙烯基苯的可商购的二乙烯基苯和乙基苯乙烯的异构体混合 物的形式使用)、按重量计〇. 4%的过氧化二苯酰、按重量计56. 3 %的苯乙烯、以及按重量 计37. 5%的异十二烷(具有高比例五甲基庚烷的工业异构体混合物)组成,该微囊由一种 由明胶构成的甲醛固化的复合凝聚层以及丙烯酰胺与丙烯酸的一种共聚物组成,并且加入 3200g pH为12的水相。这些单体液滴的平均粒径是460 μ m。
[0091] 对该混合物进行搅拌,并且通过根据从25°C开始并且在95°C结束的一个温度程 序升高温度来使该混合物聚合至完成。将该混合物冷却,通过32 μ m的筛进行洗涤并且然 后在80°C下减压干燥。这给出1893g呈珠状形式的聚合物,该聚合物具有440 μ m的平均粒 径、窄的粒径分布和光滑的表面。
[0092] 该聚合物具有白垩色的外观并且具有大约470g/l的堆密度。
[0093] I. 1.在45°C下反应制备具有叔氨基-CH2N(CH3)2-的单分散大孔阴离子交换剂
[0094] 在此作为一个中间体阶段制备了一种具有氨甲基-CH2NH2-的单分散大孔阴离子 交换剂。
[0095] 1.2.邻苯二甲酰亚胺甲基化的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0096] 装置:4升四颈烧瓶、计量漏斗、温度计、加热浴、搅拌器
[0097] 在室温下最初装入1503ml的1,2-二氯乙烷。将252. 5g来自实例1的单分散大孔 珠状聚合物计量加入到初始进料中。将该悬浮液在室温下搅拌持续2小时。这之后是计量 加入117. 3g的91wt%多聚甲醛和507. 8g邻苯二甲酰亚胺。将该悬浮液加热到45°C。在 此温度下,将该混合物搅拌持续〇. 5小时。在2小时内,在45°C下然后计量加入677g硫酸 一水合物。随后,然后将该悬浮液在该温度下搅拌持续3小时。将温热的反应液抽吸滤出。 将2升完全不含离子的水计量加入。通过蒸馏将残留量的1,2-二氯乙烷除去。然后冷却 该混合物,并确定树脂体积。
[0098] 体积产量:1350ml
[0099] 干重:0· 454g/ml 树脂
[0100] 1. 3.含氨甲基单分散大孔珠状聚合物的制备
[0101] 装置:4升高压釜、搅拌器、温度计
[0102] 在室温下,最初装入826ml完全不含离子的水。计量加入371ml完全不含离子的 水和567的50wt%水性氢氧化钠的一种混合物。在搅拌下计量加入1330ml根据实例I. 1 制备的树脂。
[0103] 将该悬浮液加热至180°C并在此温度下再搅拌8小时。此后,冷却该悬浮液。生成 的珠状聚合物通过筛除去,并用完全不含离子的水洗涤至中性。
[0104] 体积产量:950ml
[0105] 在中间体阶段的总产量上推算为:964ml
[0106] 所形成的总碱量-HCl数与树脂总产量的乘积:1822mmol
[0107] HCl 数:1. 89mol/l
[0108] 交货形式:30ml
[0109] 氯化物形式:44ml
[0110] 第二碱形式:35ml-这些35ml重量为:9. 609g
[0111] 第一取代:0.81
[0112] 1.4.含二甲氨基单分散大孔珠状聚合物的制备
[0113] 装置:4升四颈烧瓶、冷凝器、搅拌器、温度计、Dulcometer
[0114] 在室温下最初装入1380ml完全不含离子的水、289. 8g的36wt%福尔马林水溶液 和920ml来自实例1.2.的树脂。将该悬浮液加热到40°C。通过计量加入85wt%水性甲酸 将pH调整至pH 3。然后如下进行一个反应程序:
[0115] 加热至55°C并且在55°C下搅拌另一个0· 5小时
[0116] 然后加热至70°C并且在70°C下搅拌另一个0· 5小时
[0117] 加热至80°C并且在80°C下搅拌另一个0· 5小时
[0118] 然后加热至回流温度-约97°C。通过计量加入85wt%甲酸在整个加热阶段内保 持pH 3。在达到回流温度时,在0.5小时的过程内建立pH 2。首先用剩余的甲酸,然后用 96wt%硫酸。这之后是在pH 2下搅拌持续0.5小时。然后建立pH 1。然后将另外的硫酸 在0. 5小时内如要求的计量加入,接着是在回流下搅拌另一个10小时。然后冷却该悬浮液, 并且通过一个筛将该树脂分离出并且用完全不含离子的水洗涤。
[0119] 总而言之,将207g的85wt%甲酸和266. 3g的96wt%硫酸计量加入。
[0120] 体积产量:1400ml
[0121] 将全部量的树脂填充到一个柱中并且用3床体积的4wt%氢氧化钠水溶液向下处 理。然后用5床体积的完全不含离子的水洗掉过量的氢氧化钠水溶液。
[0122] 体积产量:1050ml
[0123] 在树脂的总产量上推算为:1100ml
[0124] 所形成的总碱量-HCl数与树脂总产量的乘积:1584mmol
[0125] HCl 数:1. 44mol/l
[0126] 交货形式:50ml
[0127] 氯化物形式:66ml
[0128] 第二碱形式:50ml
[0129] 树脂稳定性:99%整体珠粒
[0130] 实例 2
[0131] 在65°C下反应制备具有叔氨基-CH2N(CH3) 2-的单分散大孔阴离子交换剂
[0132] 在此作为一个中间体阶段制备了一种具有氨甲基-CH2NH2-的单分散大孔阴离子 交换剂。
[0133] 2. 1.邻苯二甲酰亚胺甲基化的单分散大孔珠状聚合物的制备
[0134] 装置:4升四颈烧瓶、计量漏斗、温度计、加热浴、搅拌器
[0135] 在室温下最初装入1503ml的1,2-二氯乙烷。将252. 5g来自实例1的单分散大孔 珠状聚合物计量加入到初始进料中。将该悬浮液在室温下搅拌持续2小时。这之后是计量 加入117. 3g的91wt%多聚甲醛和507. 8g邻苯二甲酰亚胺。将该悬浮液加热到65°C。在 此温度下,将该混合物搅拌持续〇. 5小时。在2小时内,在65°C下然后计量加入677g硫酸 一水合物。随后,然后将该悬浮液在该温度下搅拌持续3小时。将温热的反应液抽吸滤出。 将2升完全不含离子的水计量加入。通过蒸馏将残留量的1,2-二氯乙烷除去。然后冷却 该混合物,并确定树脂体积。<
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