DE1720470B2 - Verfahren zur Herstellung von Ionenaustauscherharzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von IonenaustauscherharzenInfo
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Description
jo
Die Vorteile von makroporösen Harzen sind allgemein bekannt: Die in ihrer Struktur vorhandenen
Poren erleichtern den Zutritt von flüssigen Mitteln, die sie in Ionenaustauscher umwandeln sollen, und, nach js
erfolgter Umwandlung, die Umwandlung der zu behandelnden Flüssigkeiten.
Eines der allgemeinen Verfahren, die zur Herstellung
solcher Harze in Form von makroporösen Perlen angewendet werden, besteht darin, daß man in wäßriger
Suspension wenigstens ein monoolefinisches Monomeres und wenigstens ein polyolefinisches Monomeres in
Gegenwart eines porenbildenden Fällungsmittels oder Nichtlösers copolymerisiert Dieses porenbildende Mittel
muß mit den Monomeren mischbar sein, darf jedoch das gebildete Copolymere nicht lösen, kann es aber
quellen. Das anschließend aus dem Copolymeren entfernte porenbildende Mittel hinterläßt im Copolymeren
Kanäle, die die gewünschte Makroporenstruktur bilden. Bisher wurde vorgeschlagen, als porenbildende
Mittel bei diesem Verfahren Alkohole, Äther und Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die Lösungsmittel
der Monomeren sind.
Es wurde nun gefunden, daß man zu diesem Zweck vorteilhaft gesättigte Carbonsäuren verwenden kann,
die in Wasser unlöslich oder schwer löslich sind. Diese Säuren sind mit den Monomeren mischbar, ohne sie
unbedingt zu lösen. Sehr häufig lösen sie sich vielmehr in den Monomeren. Außerdem stellen sie Nichtlöser für
die gebildeten Copolymeren dar. eo
Die Carbonsäuren müssen zur Erzielung der gewünschten
Makroporenstruktur in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% bezogen auf die Monomeren und die als
Porenbildungsmittel verwendete Säure, gebracht werden.
Die Erfindung besteht demgemäß aus einem Verfahren zur Herstellung von lonenaustauscherharzen auf
Basis von makroporösen Harzen durch Copolymerisation wenigstens eines monoolefinischen monovinylsromatischen
Kohlenwasserstoffs, eines Acrylnitrils oder eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureester.·!, mit bis zu
30 Gew,-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Monomeren, wenigstens eines polyvinylaromatischen
Kohlenwasserstoffs, eines Dimethacrylats eines Glykols oder eines Polyvinyläthers, in wäßriger Suspension in
Anwesenheit eines Porenbildners und anschließende Einführung von Ionenaustauschergruppen oder Aktivierung
potentieller, im Harz vorliegender Ionenaustauschergruppen, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Copolymerisation in Gegenwart einer gesättigten, in Wasser nicht oder schwer löslichen Carbonsäure
durchführt, die etwa 5 bis 50 Gew.-% der Monomeren und der Säure insgesamt ausmacht
Als porenbildende Mittel können aliphatische, aromatische
oder naphthenische Carbonsäuren verwendet werden. Es ist lediglich notwendig, daß sie zu nicht mehr
als 2% in Wasser löslich sind, wobei jedoch eine leicht
über diesem Wert liegende Löslichkeit durch Zusatz von Salzen, wie Natriumchlorid, zum Copolyir.erisationsmedium
auf eine geeignete Höhe reduziert werden kann. Unter Berücksichtigung dieser Bedingung bezüglich
der Löslichkeit werden in der aliphatischen Reihe Säuren mit wenigstens 5 Kohlenstoffatomen verwendet
Besonders geeignet als porenbildende Mittel für die Zwecke der Erfindung sind Caprylsäure, 2-Äthyl-l-hexansäure,
Laurinsäure, Stearinsäure und Benzoesäure. Weitere Säuren, die sich als porenbildende Mittel
eignen, sind
2-Äthyl-l-butansäure,33-Dimethylbutansäure,
3-Methyl-l -butansäure, 1-Pentansäure,
Cyclobutancarbonsäure, 2-Äthyl-1 -butansäure,
2-Methylpentansäure, 3-Methyl-1 -pentansäure,
4-Methylpentansäure,2-Methyl-2-äthylbutansäure, Hexansäure, 5-Methyl-1 -hexansäure,
2-Äthyl-1 -pentansäure, 2-Methylhexansäure,
4-Methyl-1 -hexansäure,
2,2-Dimethyl-1 -hexansäure,
4-Methyl-4-äthylbuttersäure, Heptansäure und
Pelargonsäure.
3-Methyl-l -butansäure, 1-Pentansäure,
Cyclobutancarbonsäure, 2-Äthyl-1 -butansäure,
2-Methylpentansäure, 3-Methyl-1 -pentansäure,
4-Methylpentansäure,2-Methyl-2-äthylbutansäure, Hexansäure, 5-Methyl-1 -hexansäure,
2-Äthyl-1 -pentansäure, 2-Methylhexansäure,
4-Methyl-1 -hexansäure,
2,2-Dimethyl-1 -hexansäure,
4-Methyl-4-äthylbuttersäure, Heptansäure und
Pelargonsäure.
Es ist auch möglich, als porenbildendes Mittel oder Treibmittel beispielsweise aus Zweckmäßigkeitsgründen
(Erniedrigung des Schmelzpunktes des Treibmittels) oder zur Erzielung von Harzen mit unterschiedlichen
Porengrößen Säuregemische als Treibmittel zu verwenden. Die erzielte Makroporosität hängt vom
Anteil der verwendeten Säure und auch vom Molekulargewicht der Säure ab. Für eine bestimmte Porosität muß
eine höhere Menge «n niedrigmolekularer Säure als an
hochmolekularer Säure verwendet werden.
Die Verwendung von gesättigten Carbonsäuren als porenbildende Mittel oder Treibmittel hat zahlreiche
Vorteile gegenüber den bisher verwendeten Treibmitteln. Hierauf wird nachstehend ausführlicher eingegangen.
Diese Säuren sind insbesondere wenig flüchtig, ungiftig und leicht vom Harz durch Löslichmachung im
Dispersionswasser mit Hilfe von Basen abzutrennen. Die Löslichmachung kann bei ziemlich niedrigen
Temperaturen erfolgen, wodurch die Struktur des Harzes nicht verändert wird. Außerdem erfolgt die
Rückgewinnung der auf diese Weise löslich gemachten organischen Säuren leicht durch Ansäuerung der
Lösung. Für diese Ansäuerung können verdünnte Restsäuren verwendet werden, die als Nebenprodukt
erhalten werden, wenn man anschließend das Harz sulfoniert, um es in einen Kationenaustauscher umzuwandeln.
Ferner können die bei dieser Neutralisation
erhaltenen Salzlösungen verwendet werden, um die sulfonierten Harze in die alkalische Foirm zu bringen.
Abgesehen von der Zugabe der Carbonsäure wird die Copolymerisation der Monomeren in Wasser zur
Herstellung von Kugeln oder Perlen unter klassischen Bedingungen durchgeführt, wobei die Säure in Mischung
mit den Monomeren im Wasser mit üblichen Dispergiermitteln dispergiert wird. Die Copolymerisation
wird bei üblichen Temperaturen mit klassischen Katalysatoren, z, B, organischen Peroxiden oder minerauschen
Persalzen, durchgeführt.
Als monoolefinische vinylaromatische Kohlenwasserstoffe
eignen sich Verbindungen wie Styrol, Vinyltoluol, Vinylnaphthalin und analoge Verbindungen, Acrylnitril
oder Acrylsäure- und Methacrylsäureester, Als Vernetzungsmittel,
um das Harz unlöslich zu machen, eignen sich polyvinylaromatische Kohlenwasserstoffe, z.B.
Divinylbenzol (DVB) oder Trivinylbenzol, ferner Giykoldimethacrylate,
z. B. Äthylenglykoldimethacrylat,
oder Polyvinylätner von Polyalkoholen, z. B. Divinyloxyäthan.
Das Vernetzungsmittel wird in geringerer Menge im Verhältnis zum monoolefinischen Monomeren verwendet.
Sein Gewichtsanteil ist nicht höher als 30%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren.
Die durch die Copolymerisation erhaltenen Kugeln sind je nach ihrer Porosität mehr oder weniger
undurchsichtig; sie haben eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit, die besser ist als die der makroporösen Kugeln,
die bei den bekannten Verfahren erhalten werden. jo
Diese Kugeln die ran zur Herstellung von Ionenaustauschharzen.
Zur Herstellung dieser Austauscher unterwirft man die Kugeln nach der Copolymerisation
einer Behandlung, durch die loriMiausjauschergruppen
in das Harz eingeführt werden könneiv, oder durch die r,
potentielle lonenaustauschergnuppen, die im Harz vorhanden sind, aktiv gemacht werden. Diese Behandlungen
sind bekannt. Beispielsweise kann man zur Herstellung von Kationenaustauschern das Harz einer
Sulfonierung unterwerfen. Wenn das Ausgangsharz aus Acrylnitril oder einem Acrylsäureester gebildet worden
ist, kann man es einer Hydrolyse unterwerfen, durch die die Nitrilgruppen der Estergruppen zur Carboxylgruppen
umgewandelt werden.
Zur Herstellung von Anionenaustauschern kann man das bei der Copolymerisation gebildete makroporöse
Harz einer Halogenalkylierung mit anschließender Aminierung unterwerfen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
Eine Lösung von 03 g des Ammoniumsalzes des
Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren (CSAM) und 4 g Gummiarabikum in 200 ml Wasser wird erhitzt.
Wenn eine Temperatur von 96" C erreicht ist, gibt man schnell unter Rühren ein Gemisch von 111g Styrol,
34,5 g 63%igem DVB, 78 g 2-Äthyl-l-hexansäure und 1,1 g Benzoylperoxyd zu. Die Temperatur fällt auf etwa
75°C. Man erhöht auf 880C und hält bei dieser bo
Temperatur. Nachdem die Temperatur 4 Stunden bei 880C gehalten worden ist, gibt man Natronlauge, die
300 g NaOH/I enthält, zu, bis der pH-Wert bei 12 bleibt.
Anschließend wird 3 Stunden bei 90 bis 94° C gehalten.
Die Perlen werden anschließend filtriert und mit Wasser neutral gewaschen. Das Dispersionswasser und
der erste Liter Waschwasser werden für die Rückgewinnung der Säure aufbewahrt, die zu 88 bis 96%
zurückerhalten wird. Die Perlen werden 12 Stunden im
Tropkenschrank bei 75" C getrocknet.
Die Ausbeute erreicht im Durchschnitt 96% des Gewichts der eingesetzten Monomeren, Die leicht
durchscheinenden Perlen werden, wenn sie feucht sind, nach der Trocknung vollkommen weiß und undurchsichtig·
Zu 320 g Schwefelsäuremonohydrat werden 50 g der gemäß Beispiel 1 hergestellten Perlen gegeben. Die
Temperatur wird innerhalb von 6 Stunden auf 1000C erhöht und 1 Stunde bei diesem Wert gehalten. Man
kühlt, verdünnt, filtriert und wäscht Die erhaltenen
Perlen haben eine Austauschkapazität von 2,1 Äquivalenten/l
und von 4,5 Äquivalenten/kg in der Na-Form.
Der in Beispiel I beschriebene Versuch wird wiederholt, wobei jedoch 48 g an Stelle von 78 g
Ätbylhexansäure und 036 g an Stelle von 1,1g
Benzoylperoxyd verwendet werden. Die nach der Trocknung erhaltenen Perlen sind durchsichtig.
50 g der auf diese Weise hergestellten Perlen werden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise sulfoniert Bei
Verfolgung des Fortganges der Sulfonierung unter dem Mikroskop wurde festgestellt, daß die Sulfonierung
bereits bei 8O0C sehr weit fortgeschritten war. Wenn die
gleichen, jedoch ohne Treibmittel hergestellten Perlen der Behandlung unterworfen werden, ist festzustellen,
daß die Sulfonierung vor 1000C kaum beginnt
Hieraus ist erkennbar, daß die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Perlen zwar nicht
das undurchsichtige Aussehen haben, das die makroporösen Perlen kennzeichnet jedoch leichter sulfonierbar
sind als die ohne Treibmittel hergestellten Perlen.
Eine Lösung von 03 g des Ammoniumsalzes von
CSAM und 4 g Gummiarabikum in !60 ml Wasser wird erhitzt Wenn die Temperatur 96°C eKäidit, wird unter
Rühren ein Gemisch von 111g Styrol, 34,5 g 93%igem DVB, 48 g Laurinsäure und 0,96 g Benzoylperoxyd
zugesetzt. Man erhält 4 Stunden bei 880C, gibt Natriumhydroxydlösung mit 300 g NaOH/I zu, bis der
pH-Wert konstant bei 12 bleibt, und hält weitere 3 Stunden bei 90 bis 940C. Anschließend wird filtriert und
mit Wasser neutral gewaschen. Die erhaltenen Perlen sind auch im feuchten Zustand undurchsichtig. Ausbeute
96%.
Zu 275 g Schwefelsäuremonohydrat werden 50 g der auf diese Weise hergestellten Perlen gegeben. Man
gießt anschließend 53,5 g Chlorschwefelsäure innerhalb von 20 bis 30 Minuten bei Raumtemperatur zu, erhöht
dann die Temperatur in 3 Stunden auf 65°C und hält sie eine Stunde bei 65°C, worauf man kühlt und wäscht. Die
erhaltenen Perlen haben eine Austauschkapazität von 2,05 Äquivalenten/l und 4,45 Äquivalenten/kg in der
Na-Form.
Eine Lösung von 0,338 g des Ammoniumsalzes von CSAM und 3,6 g Gummiarabikum in 200 ml Wasser
wird auf 880C erhitzt. Unter Rühren wird ein Gemisch von 119,7 g Styrol, 10,3 g 63%igem DVB, 115,5 g
Caprylsäure und 2,21 g Benzoylperoxyd zugesetzt. Man hält 4 Stunden bei 880C, gibt Natriumhydroxydlösung
bis zu einem konstanten pH-Wert von 12 zu und bringt
die Temperatur auf 92° C. Bei diesem Wert wird sie 2 Stunden gehalten.
Die Perlen werden anschließend abfiltriert, mit 11
siedendem Wasser und dann mit kaltem Wasser neutral gewaschen. Das Wasser des Ftltrats und das Waschwasser
werden für die Rückgewinnung der Caprylsäure aufbewahrt Die Perlen werden 12 Stunden bei 75° C
getrocknet Ausbeute 97%,
Zu 350 ml 98%iger H2SQ4 werden 50 g der auf diese
Weise hergestellten getrockneten Perlen gegeben. Man erhöht die Temperatur auf 110° C, kühlt und hydratisiert
bei einer Temperatur unter 30° C. Die erhaltenen Perlen haben eine Austauschkapazität von 1,1 Äquivalenten/l
und von 4,6 Äquivalenten/kg in der Na-Form.
Eine Lösung von 4 g Gummiarabikum, 037 g des Ammoniumsalzes von CSAM und 60 g Natriumchlorid
in 160 ml Wasser wird auf 64° C erhitzt Nach Zugabe eines Gemisches von 101 g Acrylnitril,24,4 g61^%igem
DVB, 31,5g Caprylsäure und 3,2 g Benzoylperoxyd
unter Rühren wird 4 Stunden bei 60 bis 62° C gehalten.
Die Temperatur wird in einer Stunde saf 78° C erhöht
und eine Stunde bei diesem Wert gehalten. Die erhaltenen Perlen sind gelblich und undurchsichtig. Sie
werden filtriert, mit heißem Wasser gewaschen und 12 Stunden bei 75° C getrocknet
Zu 200 ml 60%iger H2SO4 werden 60 g der auf diese
Weise hergestellten getrockneten Perlen gegeben. Man hydrolysiert, indem 15 Stunden beim Siedepunkt
gehalten wird. Anschließend kühlt man, verdünnt mit Wasser und wäscht neutral. Die erhaltenen Perlen
haben eine Austauschkapazität von 3,73 Äquivalenten/l in der Η-Form, von 2,43 Äquivalenten/l in der Na-Form
und von 8,93 Äquivalenten/kg in der Na-Form.
Eine Lösung von 4 g Gummiarabikum, 037 g des
Ammoniumsalzes des Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren
und 60 g Natriumchlorid in 16OmI Wasser wird auf 64° C erhitzt. Unter Rühren wird ein Gemisch
von 94,5 g Acrylnitril, 30,5 g 61,5%igem DVB, 31,5 g
Caprylsäure und 2,6 g eines Peroxydkatalysators zugesetzt.
Die Temperatur wird 2 Stunden bei 60 bis 62°C gehalten und dann innerhalb einer Stunde auf 78° C
erhöht. Bei diesem Wert wird sie 1 Stunde gehalten. Die erhabenen Kugeln sind gelblic;i und undurchsichtig. Sie
werden abfiltriert, mit heißem Wasser gewaschen und 12 Stunden bei 75° C getrocknet
Zu 200 ml 60%iger H2SO4 werden 60 g der auf diese Weise hergestellten getrockneten Perlen gegeben,
worauf 15 Stunden am Rückfluß erhitzt wird. Die erhaltenen Perlen haben eine Austauschkapazität von
3,6 Äquivalenten/I in der Η-Form, von 2,46 Äquivalenten/l
in der Na-Form und von 7,7 Äquivalenten/kg in der Na-Form.
Auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise werden Perlen hergestellt, wobei Styrol und Divinylbenzol als
Monomere und Laurinsäure als Treibmittel verwendet werden. Das Divinylbenzol wird in einer Menge von
15%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, und die Laurinsäure in einer Menge von 25%, bezogen auf das
Gesamtgewicht von Monomeren und Säure, verwendet. Die getrockneten Perlen (30 g) werden anschließend mit
64 g Chlormethyläther in Gegenwart von 25 g AICI3 'ind
in 100 ml Petrolät' er chlormethyliert. Die chlormethylierten Perlen werden anschließend mit Trimethylamin
aminiert, wobei ein Anionenaustauscher erhalten wird.
10
15
20
25
30
35
45
50 der eine Austauscbkapazität von 1,>2 Äquivalenten/1 in
der Cl-Form und von 3,8 Äquivalenten/l in der Cl-Form
hat
Zum Vergleich der Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten makroporösen Ionenaustauscher mit
den nach bekannten Verfahren unter Verwendung von Alkoholen als Treibmittel hergestellten makroporösen
Austauschern wurden in Versuchen die Abriebfestigkeit und die Porosität ermittelt Zur Messung der Beständigkeit
der Perlen gegen Abrieb oder mechanischen Verschleiß wird eine Vorrichtung mit einem Zylinder
von 16 mm Durchmesser und 300 mm Höhe verwendet in der ein Kolben bewegt wird, der durch eine
automatische pneumatische Vorrichtung betätigt wird.
In den Zylinder werden 20 ml Perlen einer Siebgröße zwischen 0,5 und 0,6 mm und Wasser gegeben, worauf
man diese Perlen in einer Zeit von 50 Minuten 100 Hüben des Kolbens unter einem Druck von 3 kg/rm2
unterwirft Die Perlen werde? erneut mit einem Sieb einer Maschenweite von 0,5 mm gesiebt Die auf den
Sieb zurückbleibenden Perlen und die zerbrochenen Perlen, die das Sieb passieren, werden getrennt auf
einem getrockneten und gewogenen Filter abgenommen. Die beiden Fraktionen werden nach der
Trocknung gewogen. Auf diese Weise wird der Anteil zerbrochener Perlen ermittelt Dieser Prozentsatz stellt
das Maß der Abriebfestigkeit dar. Eine Zahl unter 1 % gilt als ausgezeichnete Abriebfest:gkeit
Als Beispiel werden in der folgenden Tabelle die Abriebzahlen genannt die an sulfonierten Perlen eines
Styrol-Divinylbenzol-Copolymeren ermittelt wurden, die in Gegenwart von Carbonsäuren bzw. Alkoholen als
Treibmittel hergestellt worden waren. In dieser Tabelle ist der Anteil an Divinylbenzol (% DVB) auf das
Gewicht der beiden Monomeren und der Anteil des Treibmittels auf das Gesamtgewicht von Monomeren
und Treibmittel bezogen.
Die sulfonierten Perlen des ersten Versuchs der folgenden Tabelle wurden gemäß Beispiel 3, die des
fünften Versuchs gemäß Beispiel 4 hergestellt Die in den anderen Versuchen der folgenden Tabelle und zur
Bewertung der Porosität untersuchten Perlen gemäß der Erfindung, d. h. mit den aufgeführten Carbonsäuren,
hergestellten Perlen wurden entsprechend Beispiel 4, aber mit den genannten Carbonsäuren und den
angegebenen DVB- bzw. Carbonsäureanteilen hergestellt. Ebenso wurden die Polymerisationen der
Vergleichsversuche durchgeführt mit dem Unterschied, daß an Stelle der Carbonsäuren die aufgeführten
Anteile an Amyl- bzw. Butylalkohol als Treibmittel zugesetzt wurden.
55
% DVB | Treibmittel | Abrieb, % |
15 | 25% Laurinsäure | 0,3 |
12 | 31% Caprylsäure | 0,35 |
10 | 35 % Caprylsäure | 0,31 |
8 | 36% Caprylsäure | 0,20 |
5 | 47% Caprylsäure | 0,5 |
12 | 35% tert. Amylalkohol | 3,2 |
12 | 30% sek. Butylalkohol | 1,75 |
65 Zur vergleichenden Bewertung der Porosität verschiedener Ionenaustauscher wurden Perlen aus einem
Styrol-Divinyibenzol-Copolyniereii mit 12% DVB hergestellt,
wobei als Treibmittel die unten angegebenen
Mengen Caprylsäure, Stearinsäure, Amylalkohol und Butylalkohol verwendet wurden (DVB-Anteil auf das
Gewicht der beiden Monomeren und der Treibmittelanteil auf das Gesamtgewicht von Monomeren und
Treibmittel bezogen). Bei diesen vier Polymerisationen
wurde das gleiche Volumen feuchter Perlen erhalten. Nach der Sulfonierung von Siebfraktionen einer Größe
von 0,5 bis 0,6 mm wurde die Wiederaufnahme von Feuchtigkeit in geregelter Atmosphäre bei 750C
ermittelt. Für diese Versuche wurden ve wendet:
Menge der | DVB | Treibmittel | Kapazität |
Perlen | |||
10ml | 12% | 31 % Caprylsäure | 4,56 Äqu./kg/Na |
lOml | 12% | 23,5% Stearinsäure | 4,52 Aqu./kg/Na |
10ml | 12% | 35% Amylalkohol | 4,46 Aqu./kß/Na |
8 ml | 12% | 30% Butylalkohol | 4,58 Aqu./kg/Na |
Die Perlen, deren Menge vorstehend als Volumen nach dem Einlegen in Wasser angegeben ist, wurden bei
75°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, worauf man sie die Feuchtigkeit in feuchter Atmosphäre bei 75°C
(Atmosphäre mit 80% Feuchtigkeit) aufnehmen ließ. Nach 39 Stunden wurden pro kg trockenes Material die
folgenden Mengen an aufgenommenem Wasser ermittelt:
Wiederaufnahme
von Wasser Nr. 1 - Perlen mit 12% DVB und
von Wasser Nr. 1 - Perlen mit 12% DVB und
31% Caprylsäure 312 g
Nr. 2 - Perlen mit 12% DVB und
23,5% Stearinsäure 222 g
Nr. 3 - Perlenmitl2%DVBund
35% Amylalkohol 262 g
Nr. 4 - Perlen mit 12% DVB und
30% Butylalkohol 242 g
Wenn die Wiederaufnahme von Wasser pro Äquivalent berechnet wird, erhält man:
Nr. 1 - 312/4,56 - 68,4 g
Nr. 2 - 222/4,52 - 49,1g
Nr. 3 - 262/4,46 - 58,7 g
Nr. 4 - 242/4,58 - 52,9 g
Nimmt man an, daß die in Gegenwart von Wasser
in sulfonierten Perlen in der hydratisierten Form vorliegen
(wobei jede HSOj-Gruppe ein Wassermolekül bindet),
so ist die auf ein Äquivalent bezogene und um das Hydratwasser der funktionellen Gruppe verminderti;
Wiederaufnahme von Wasser demgemäß proportional
2i dem Volumen der Harzporen. Es ergibt sich also in der
Reihenfolge der Porosität:
Porosität Nr. 1 > Porosität Nr. 3 >
Porosität Nr. 4 > Porosität Nr. 2
Porosität Nr. 4 > Porosität Nr. 2
Die Porosität ist proportional dim Treibmittel. Wenn
man auf 30% Treibmittel umrechnet, erhält man:
Nr. 1: 68.4 g bei 31% entsprechend
Ii 66,1g bei 30%
Ii 66,1g bei 30%
Nr. 2: 49,1 g bei 23,5% entsprechend
62,6 g bei 30%
Nr. 3: 58,7 g bei 35% entsprechend
Nr. 3: 58,7 g bei 35% entsprechend
50,4 g bei 30%
Nr. 4: 52,9 g bei 30% entsprechend
52,9 g bei 30%
52,9 g bei 30%
Hieraus ist ersichtlich, daß bei gleichen Treibmittelmengen die Säuren wirksamer sind als die Alkohole.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Ionenaustauscherharzen auf Basis von makroporösen Harzen
durch Copolymerisation wenigstens eines monoolefinischen vinylaromatischen Kohlenwasserstoffs,
eines Acrylnitrils oder eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureester^ mit bis zu 30 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht an Monomeren, wenigstens eines polyvinylaromatischen Kohlenwasserstoffs,
eines Dimethacrylats eines Glykols oder eines Polyvinylethers, in wäßriger Suspension
in Anwesenheit eines Porenbildners und anschließende Einführung von Ionenaustauschergruppen is
oder Aktivierung potentieller, im Harz vorliegender Ionenaustauschergruppen, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Copolymerisation in Gegenwart einer gesättigten, in Wasser nicht oder
schwer löslichen Carbonsäure durchführt, die etwa 5 bis 30 Gew.-% der Monomeren und der Säure
insgesamt ausmacht
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Carbonsäure eine aliphatische Carbonsäure mit wenigstens 5 Kohlenstoffatomen,
eine aromatische oder eine naphthenische Carbonsäure verwendet wird
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3627708A (en) * | 1968-08-05 | 1971-12-14 | Sybron Corp | Macroporous cross-linked copolymers and process therefor |
BE792928A (fr) * | 1971-12-18 | 1973-06-18 | Bayer Ag | Procede de preparation de sorbants |
JPS5858026B2 (ja) * | 1976-06-25 | 1983-12-23 | 昭和電工株式会社 | クロマトグラフイ−用充填剤及びその製造法 |
IT1088861B (it) * | 1976-10-28 | 1985-06-10 | Asahi Chemical Ind | Materiale assorbente per proteine |
JPS5424994A (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-24 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Production of porous gel of polystyrene |
USRE33429E (en) * | 1981-03-23 | 1990-11-06 | Dow Corning Corporation | Lattice-entrapped emollient-moisturizer composition |
HU203252B (en) * | 1986-01-16 | 1991-06-28 | Nitrokemia Ipartelepek | Process for producing ion-exchange resins with grain size mainly less than ten microns for analytical and preparative purposes |
US4898913A (en) * | 1989-04-07 | 1990-02-06 | Dow Corning Corporation | Method of making hydrophobic copolymers hydrophilic |
US5035890A (en) * | 1989-04-10 | 1991-07-30 | Dow Corning Corporation | Emulsifier-free hand and body lotion |
US5100477A (en) * | 1989-05-15 | 1992-03-31 | Dow Corning Corporation | Decontamination of toxic chemical agents |
US4948818A (en) * | 1989-05-15 | 1990-08-14 | Dow Corning Corporation | Method of making porous hydrophilic-lipophilic copolymeric powders |
US4961532A (en) * | 1989-07-07 | 1990-10-09 | Dow Corning Corporation | Fragrance release device containing a highly adsorptive copolymer |
US5017238A (en) * | 1989-08-30 | 1991-05-21 | Dow Corning Corporation | Aqueous cleaning dispersions using adsorptive polymeric powder and method of using |
US4962170A (en) * | 1989-08-31 | 1990-10-09 | Dow Corning Corporation | Method of making highly absorptive polymers |
US4962133A (en) * | 1989-09-05 | 1990-10-09 | Dow Corning Corporation | Method of making highly adsorptive copolymers |
US5037485A (en) * | 1989-09-14 | 1991-08-06 | Dow Corning Corporation | Method of cleaning surfaces |
US5102662A (en) * | 1989-12-08 | 1992-04-07 | Dow Corning Corporation | Insect repellent plastic |
US5208038A (en) * | 1989-12-08 | 1993-05-04 | Dow Corning Corporation | Coacervated highly absorptive polymers |
WO2001051476A2 (en) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Purdue Research Foundation | Production of taxol and taxanes |
US7323527B1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-01-29 | Rohm And Haas Company | Process for macroporous acrylic resins |
EP2088160B1 (de) * | 2006-12-01 | 2012-10-31 | Institute of Process Engineering Chinese Academy of Sciences | Supermakroporöse polymermikrokugel und herstellungsverfahren dafür |
CN112337447B (zh) * | 2020-10-21 | 2023-03-17 | 西安近代化学研究所 | 一种发酵液中1,2,4-丁三醇的分离方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1745717A1 (de) * | 1957-03-09 | 1970-01-29 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von vernetzten Mischpolymerisaten mit Schwammstruktur |
GB849122A (en) * | 1958-02-03 | 1960-09-21 | Permutit Co Ltd | Improvements relating to ion-exchange resins and their manufacture |
NL241315A (de) * | 1958-07-18 | |||
US3322695A (en) * | 1966-07-01 | 1967-05-30 | Dow Chemical Co | Preparation of porous structures |
-
1966
- 1966-04-28 FR FR59462A patent/FR1483946A/fr not_active Expired
-
1967
- 1967-03-17 BE BE695645A patent/BE695645A/xx not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
---|---|
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DE1720470A1 (de) | 1971-06-16 |
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NL6705477A (de) | 1967-10-30 |
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