ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Водорастворимые катионные полиэлектролиты из "Синтетические ионообменные материалы" Катионные полиэлектролиты получают следующими способами. [c.147] Одним из самых распространенных способов синтеза водорастворимых катионных полиэлектролитов является химическая модификация полимеров с целью введения в их структуру ионогенных групп. Водорастворимые полиэлектролиты в данном случае получают путем хлорметилирования и последующего аминирования полистирола, поливинилтолуола, поливинил-ксилола [370, 371, 372]. [c.148] Хлорметилирование обычно проводят монохлорме-тиловым эфиром в присутствии катализаторов Фриделя— Крафтса (хлористый цинк, окись цинка и др.) при 30—60°С. В ряде работ [371—372] показано, что в процессе хлорметилирования протекают побочные реакции, приводящие к структурированию полимера. Причем с увеличением молекулярной массы исходного полимера процессы сщивания ускоряются. Для получения линейных водорастворимых полимеров реакцию хлорметилирования проводят в сравнительно мягких условиях при большом избытке монохлордиметпло-вого эфира. Степень превращения при оптимальных условиях хлорметилирования составляет 75—95% [371]. [c.148] Реакцию аминирования хлорметилированного полимера наиболее целесообразно проводить в среде органического растворителя при 20—40°С. В качестве аминирующего агента используют третичные амины моноэтаноламин, триметиламин, триэтиламин, пиридин и др. Степень аминирования колеблется в широких пределах в зависимости от строения и основности третичного амина, природы и молекулярной массы исходного полимера [371, 372]. [c.148] Технологический процесс получения такого водорастворимого анионита состоит из следующих стадий хлорметилирование полистирола осаждение и промывка полимера аминирование хлорметилированного полимера. [c.149] Процесс аминирования проводят при 40—45 °С в течение 4—5 ч до образования прозрачного раствора. После окончания процесса аминирования избыток трнметиламина и часть воды отгоняют под вакуумом. Затем реакционную массу охлаждают и загружают сульфокатионит для окончательной очистки раствора полиэлектролита от трнметиламина. Полученный водорастворимый анионит используют либо в виде раствора, либо выпаривают под вакуумом и применяют в сухом виде. [c.150] Водорастворимые сильноосновные полиэлектролиты могут быть получены на основе полифениленэтила [27] и его привитых сополимеров со стиролом [373], полифенилового эфира [374] и др. [c.150] Полученные в результате химических превращений сильноосновные полиэлектролиты отличаются нерегулярностью строения, что обусловлено невысокой степенью хлорметилирования и аминирования, а также нежелательными побочными процессами, протекающими на этих стадиях реакции. [c.150] Даванковым и Зубаковой изучены условия кватер-низации поли-2-метил-5-винилпиридина хлористым бензилом и получены полиэлектролиты с максимальной степенью галогенирования 77% (от вычисленной теоретически) [380]. [c.151] Полимеризацию аминоэфиров метакриловой кислоты проводят в среде органического растворителя в присутствии 1%(мол.) динитрила азобисизомасляной кислоты. В качестве растворителя используют гептан. Оптимальное соотнощение (объемное) мономер гептан равно 1 1. Синтезированные слабоосновные полиэлектролиты, содержащие третичную аминогруппу, подвергают алкилированию и переводят в полимерные четвертичные аммониевые соли. В качестве алки-лирующих агентов применяют иодистый метил, бромистый этил и хлористый бензил. [c.151] Наиболее перспективными для практического использования являются полиэлектролиты марок ВА-112, ВА-102, ВА-212, полученные соответственно иа основе р-диметиламиноэтилметакрилата, 3-диэтилами-ноэтилметакрилата и бис(диметиламин)изопропил-метакрилата [382, 386]. Молекулярная масса этих полиэлектролитов составляет 50 000—100 000. [c.151] Таким образом, полиэтиленимин содержит первичные, вторичные и третичные аминогруппы. [c.152] Толимеризацию этиленимина проводят в воде при 100—102°С. Исходная реакционная смесь содержит 28—29% (масс.) этиленимина в воде и 0,7—0,75% (мол.) эпихлоргидрина в расчете на этиленимин. Полимеризация длится 2 ч. Вязкость полученного раствора полиэтиленимина составляет 320 сСт. Его концентрируют в вакууме до концентрации—50% (масс.). [c.152] Одностадийный процесс полимеризации ионогенных ненасыщенных мономеров, позволяющий получать высокомолекулярные аниониты с максимальным содержанием ионогенных групп, является весьма перспективным. [c.152] При исследовании механизма и кинетики полимеризации четвертичных диаллиламмониевых солей [391, 392] было установлено [391], что при полимеризации образуются линейные водорастворимые полимеры, не содержащие двойных связей. [c.152] Существует другой, более интересный способ получения катионных полиэлектролитов [393] взаимодействием бифункциональных аминов и галогенидов или полимеризацией диметиламиногалогенидов. Полученные полимерные соли, содержащие четвертичный атом азота в основной цепи макромолекулы, предложено называть ионенами [394], а реакцию синтеза таких полиэлектролитов — ониевой полимеризацией [395]. Реакцию обычно проводят в среде полярных органических растворителей в интервале температур О—45°С. [c.152] Наибольший интерес представляет способ получения катионных полиэлектролитов полимеризацией непредельных аммониевых и пиридиниевых солей [396— 401], который дает возможность получать высокомолекулярные полимеры регулярной структуры с максимальным содержанием ионогенных групп. [c.152] Вернуться к основной статье