DE1151121B - Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von stark sauren KationenaustauschernInfo
- Publication number
- DE1151121B DE1151121B DEF34953A DEF0034953A DE1151121B DE 1151121 B DE1151121 B DE 1151121B DE F34953 A DEF34953 A DE F34953A DE F0034953 A DEF0034953 A DE F0034953A DE 1151121 B DE1151121 B DE 1151121B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- production
- cation exchangers
- strongly acidic
- acidic cation
- sulfonation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 title claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 title claims description 4
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 claims description 9
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N oxidanium;hydrogen sulfate Chemical compound O.OS(O)(=O)=O FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CC1(C)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O KEQGZUUPPQEDPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N chlorosulfonic acid Substances OS(Cl)(=O)=O XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/16—Organic material
- B01J39/18—Macromolecular compounds
- B01J39/20—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
- C08F2800/20—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Kationenaustauschern mit erhöhter Kapazität
durch einen neuartigen Prozeß zur Sulfonierung von vernetztem Polystyrol.
Für die Herstellung sulfonierter vernetzter Polystyrolharze sind verschiedene Verfahren bekannt. Sie
sind sämtlich dadurch gekennzeichnet, daß man mittels bekannter Sulfonierungsmittel, wie Schwefelsäuremonohydrat,
Chlorsulfonsäure, rauchender Schwefelsäure (Oleum), gegebenenfalls unter Zusatz vonKatalysatoren,
das im allgemeinen perlförmige, vernetzte Styrolpolymerisat bei erhöhter Temperatur behandelt.
Um dabei Produkte mit befriedigender mechanischer und chemischer Beständigkeit zu erhalten,
sind bei obengenannten Sulfonierungsverfahren der Anwendung von Temperatur und SO3-Konzentration
des Sulfonierungsmittels Grenzen gesetzt. Die üblichen technischen Sulfonierungsmethoden beruhen
beispielsweise auf einer Verwendung von Schwefelsäuremonohydrat — mit praktisch keinem oder nur
geringem Gehalt an zusätzlichem SO3 — bei einer Reaktionstemperatur von etwa 100° C.
Bei der beschriebenen Herstellungsweise dieses Austauschertyps gelingt praktisch nur die Einführung
einer Sulfogruppe je aromatischer Kern. Man kann zwar durch Anwendung erhöhter Temperaturen und
bzw. oder von Sulfonierungsmitteln mit höherer SO3-Konzentration
zu Produkten mit erhöhtem Gehalt an Sulfonsäuregruppen bis zur Disulfonierung der aromatischen
Kerne gelangen. Diese Harze genügen jedoch den technischen Anforderungen nicht, da sie
leicht zerspringen sowie infolge schlechter chemischer Beständigkeit gefärbte Abläufe zeigen.
Um dennoch Sulfonsäureharze dieser Art mit erhöhter Leistung und gleichzeitig befriedigender mechanischer
und chemischer Beständigkeit zu erzielen, ergab sich demnach die Notwendigkeit, gelindere
Sulfonierungsmittel zu finden, die ein anderes, weniger Verfahren zur Herstellung
von stark sauren Kationenaustauschern
von stark sauren Kationenaustauschern
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen
Leverkusen
Dr. Walter Hagge, Leverkusen,
und Dr. Günther Naumann, Leverkusen-Bayerwerk, sind als Erfinder genannt worden
aggressives Agens als SO3 enthalten und gleichzeitig
die Anwendung höherer Umsetzungstemperaturen gestatten.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern durch Sulfonierung
vernetzter Polyvinylarylverbindungen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sulfonierung in
Gegenwart von Phosphorpentoxyd vorgenommen wird.
Phosphorpentoxyd kann z. B. zusammen mit Schwefelsäuremonohydrat angewendet werden. Es ist
günstig, das Phosphorsäurepentoxyd vor der Umsetzung in dem Sulfonierungsmittel zu lösen. Die Gemische
bzw. Lösungen enthalten vorzugsweise 5 bis 30% an Phosphorpentoxyd. Die Sulfonierung selbst
wird im allgemeinen bei Temperaturen von 100 bis 180° C, vorzugsweise 130 bis 150° C, vorgenommen.
Unter den sonst üblichen Bedingungen einer Sulfonierung von vernetzten Styrolpolymerisaten erhält
man mit P2O5-Monohydrat-Gemischen bzw. -Lösungen
unter Variierung von Temperatur und Versuchszeit Austauscher mit den in folgender Tabelle
beschriebenen Eigenschaften:
Sulfonierung von vernetzten Styrolpolymerisaten mit P2O5-Monohydrat
| Versuchs | ■ieit | Handelsübliche Styrol- | Nutzbare | Gesamt- | Gesamt- | o-oenait | Kornform | |
| Nr. | temperatur | Stunden | sulfosäureharze ... | Volumenkapazität | Volumenkapazität | Gewichtskapazität | °/o | |
| 0C | 24 | g CaO/1 Harz | mval/ml Harz | mval/g Harz | 18,7 | sehr gut | ||
| 1 | 130 | 9 | 53 | 2,8 | 5,2 | 19,2 | sehr gut | |
| 2 | 130 | 4 | 54 | 2,9 | 4,9 | 18,0 | befriedigend | |
| 3 | 130 | 9 | 52 | T Q Z,o |
4,9 | 19,5 | gut | |
| 4 | 150 | 4 | 58 | 2,9 | 4,9 | 19,0 | sehr gut | |
| 5 | 150 | 57 | 2,9 | 4,6 | ||||
| Zum Vergleich: | ||||||||
| 14bisl5 | ||||||||
| 40 bis 44 | 2,1 bis 2,3 | 4,5 bis 4,8 | ||||||
309 619/294
Die erfindungsgemäß gewonnenen Harze sind dunkelbraune, perlförmige Kationenau&tauscher mit
guter Stabilität und den aus obiger Tabelle ersichtlichen, stark verbesserten Austauscheigenschaften.
Zur näheren Kennzeichnung des Herstellungsverfahrens dienen die im folgenden beschriebenen Beispiele.
Die darin angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
125 Teile eines mit 8 % Diyinylbenzol vernetzten Polystyrols werden bei Raumtemperatur unter Außenkühlung
und ständigem Rühren in eine Lösung von 200 Teilen Phosphorpentoxyd in 1000 Teilen Monohydrat
eingetragen. Nach etwa 1 Stunde wird das Gemisch innerhalb von 1 bis 2 Stunden auf 130° C
erwärmt und 9 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch unter Eiskühlung zunächst mit 200 Teilen
80%iger Schwefelsäure, dann mit Wasser verdünnt, bis keine Wärmetönung mehr auftritt. Das sulf onierte
Harz wird schließlich von der Reaktionsflüssigkeit durch Filtration getrennt, mit Kochsalz neutralisiert
sowie mit warmem und kaltem entmineralisiertem Wasser gewaschen. Der Kationenaustauscher besitzt
die unter Nr. 2 der Tabelle genannten Eigenschaften.
125 Teile eines mit 8 % Divinylbenzol vernetzten Polystyrols werden bei Raumtemperatur unter Außenkühlung
und ständigem Rühren in eine Lösung von 170 Teilen Phosphorpentoxyd in 1000 Teilen Monohydrat
eingetragen. Nach etwa 1 Stunde wird das Gemisch innerhalb von 1 bis 2 Stunden auf 150° C erwärmt
und 4 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1
näher beschrieben. Der Kationenaustauscher besitzt die unter Nr. 5 der Tabelle genannten Eigenschaften.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH;Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern durch Sulfonierung vernetzter Polyvinylarylverbindungen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Sulfonierung in Gegenwart von Phosphorpentoxyd vorgenommen wird.© 309 619/294 6.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE622383D BE622383A (de) | 1961-09-20 | ||
| DEF34953A DE1151121B (de) | 1961-09-20 | 1961-09-20 | Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern |
| US216720A US3238153A (en) | 1961-09-20 | 1962-08-14 | Process for the production of strongly acid cation exchangers |
| FR909217A FR1334084A (fr) | 1961-09-20 | 1962-09-12 | Procédé de fabrication de résines échangeuses de cations fortement acides |
| GB35342/62A GB960049A (en) | 1961-09-20 | 1962-09-17 | Improvements in or relating to cation exchange resins |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEF34953A DE1151121B (de) | 1961-09-20 | 1961-09-20 | Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1151121B true DE1151121B (de) | 1963-07-04 |
Family
ID=7095790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEF34953A Pending DE1151121B (de) | 1961-09-20 | 1961-09-20 | Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3238153A (de) |
| BE (1) | BE622383A (de) |
| DE (1) | DE1151121B (de) |
| GB (1) | GB960049A (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1570565C3 (de) * | 1965-05-03 | 1979-01-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von Kationenaustauschern |
| JPS6050361B2 (ja) * | 1981-08-21 | 1985-11-08 | 三菱化学株式会社 | 陽イオン交換樹脂の製造法 |
| US4439458A (en) * | 1982-04-26 | 1984-03-27 | The Coca-Cola Company | Preparation of citrus juices, concentrates and dried powders which are reduced in bitterness |
| JP2905562B2 (ja) * | 1990-05-31 | 1999-06-14 | 株式会社日本触媒 | 電気粘性流体組成物 |
| DE19644227A1 (de) | 1996-10-24 | 1998-04-30 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung ausblutarmer Kationenaustauscher |
| JP2007505209A (ja) * | 2003-07-07 | 2007-03-08 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレーテッド | 交換樹脂の改良された無溶媒スルホン化 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2733231A (en) * | 1956-01-31 | Method of sulfonating insoluble | ||
| US2500149A (en) * | 1947-02-21 | 1950-03-14 | Dow Chemical Co | Sulfonation of copolymers of monovinyl-and polyvinyl-aromatic compounds |
| US2645621A (en) * | 1949-09-24 | 1953-07-14 | Koppers Co Inc | Sulfonated aromatic hydrocarbonaliphatic polyene hydrocarbon ion-exchange resins |
| US2694086A (en) * | 1949-11-23 | 1954-11-09 | Colgate Palmolive Co | Sulfonation of poly-alkyl substituted aromatic hydrocarbons |
| NL250070A (de) * | 1959-04-01 | |||
| NL260330A (de) * | 1960-01-21 | 1900-01-01 |
-
0
- BE BE622383D patent/BE622383A/xx unknown
-
1961
- 1961-09-20 DE DEF34953A patent/DE1151121B/de active Pending
-
1962
- 1962-08-14 US US216720A patent/US3238153A/en not_active Expired - Lifetime
- 1962-09-17 GB GB35342/62A patent/GB960049A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US3238153A (en) | 1966-03-01 |
| GB960049A (en) | 1964-06-10 |
| BE622383A (de) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1151121B (de) | Verfahren zur Herstellung von stark sauren Kationenaustauschern | |
| DE2229064A1 (de) | Verfahren zur herstellung von fruktose | |
| EP0207269B1 (de) | Phenylsulfonatgruppen-haltige Organopolysiloxane, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung | |
| DE829498C (de) | Verfahren zur Herstellung von kationenaustauschenden Kunstharzen | |
| DE1131013B (de) | Verfahren zur Herstellung fremdstoffarmer Polymerisatdispersionen | |
| DE2223048A1 (de) | Hydrolytisch und thermisch bestaendige vinylaromatische Sulfonsaeureharze | |
| DE876913C (de) | Verfahren zur Herstellung von synthetischen organischen, als Anionenaustauscher verwendbaren Produkten | |
| DE1570565C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kationenaustauschern | |
| DE1804833A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methallylsulfonsaeure und deren Salzen | |
| DE2162963C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Diaminobenzol-2,5-disulfonsäure | |
| DE3021146A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cellulosederivat-loesungen in organischen loesungsmitteln mit hoher konzentration und durch dieses verfahren gewonnene loesungen | |
| DE1016445B (de) | Verfahren zur Herstellung von kationenaustauschenden Perlpolymerisaten von hoher Kornfestigkeit | |
| AT228783B (de) | Verfahren zur Herstellung von Monosulfonsäureanhydriden halogensubstituierter, aromatischer Kohlenwasserstoffe | |
| DE611443C (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Sulfonierungsprodukten | |
| DE1543972C (de) | Verfahren zum galvanischen Abschei den von Zinn aus Sulfomerungsprodukte aromatischer Hydroxyverbindungen enthalten den sauren Zinnbadern | |
| DE968753C (de) | Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher, durch Ansaeuern faellbarer Dicyandiamid-Formaldehyd-Kondensationsprodukte | |
| AT267424B (de) | Verfahren zur Herstellung von Ionenaustauscherharzen | |
| DE1168081B (de) | Verfahren zur Erhoehung der Kapazitaet von maximal eine Sulfonsaeuregruppe pro Arylkern enthaltenden Kationenaustauschern | |
| DE915036C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kationenaustauschern, welche eine schwach saure austauschaktive Atomgruppe enthalten | |
| DE515664C (de) | Verfahren zur Darstellung mineralsaeurefreier synthetischer Gerbstoffe | |
| DE1543972B2 (de) | ||
| DE479162C (de) | Verfahren zur Herstellung von gerbend wirkenden Kondensationsprodukten aus den Sulfitablaugen der Celluloseindustrie | |
| DE741295C (de) | Verfahren zur Herstellung von wasserloeslichen Kondensationsprodukten | |
| DE517498C (de) | Verfahren zur Herstellung von Kondensationsprodukten | |
| DE408871C (de) | Verfahren zur Darstellung von Sulfobenzylaethern von aus Phenolen sich ableitenden harzartigen Kondensationsprodukten |