ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ И ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ СЕТЧАТЫХ ИОНИТОВ НА ОСНОВЕОЛИГОМЕРА ЭПИХЛОРГИДРИНА И ПОЛИАМИНОВ

,

КазУТБ, г. Астана, Казахстан

Т?йін

Эпихлоргидринні?  олигомерімен и полиаминдер негізінде алын?ан иониттерді? химиялы? ж?не термиялы? беріктік ?асиеттері зерттелінген.

Summary

In this work the chemical and thermal stability of ion exchangers synthesized on the basis of polyamines and epichlorohydrin oligomers was studied.

Важным показателем ионообменников является их химическая и термическая устойчивость. Необходимость изучения термической и химической стойкости ионитов обусловлена потребностью промышленного производства в полимерных материалах, сохраняющих свое химическое строение при повышенных температурах и в агрессивных средах [1].

Термическая устойчивость анионитов зависит от природы используемого амина и строением каркаса ионообменника, так как кроме изменения состав функциональных групп аниони­тов при термообработке в некоторых случаях идет процесс изменения структуры полимера [2]. Обычно термическое разложение ионитов начиняется с функциональных групп и отражается, прежде всего на величине обменной емкости.  Термическую стойкости анионитов в воде исследовали при температурах 80, 100 и 1200С в герме­тически запаянных ампулах и определяли по потери емкости после 48-часовой обработки. Полученные данные приведены в таблице 1.Данные таблицы 1 свидетельствуют о устойчивости анионитов при термообработке. Повышение температуры от 80 до 120°С снижает емкость (табл.1). Так, для анионита на основе ПЭХГ и ПЭПА при 800С за 48 ч. теряется 7,7% от первоначального значения обменной  емкости, а при 120°С - 20,9%.

Потеря емкости ионита на основе ПЭИ составляет до 22% при понижении емкости от 6,3 до 4,9 мг-экв/г., что свидетельствует о зависимости термостойкости ионитов от природы используемого амина. Увеличение термостойкости ионитов на основе ПЭИ по сравнении с ионитами ПЭПА  можно объяснит увеличением содержание вторичных аминогрупп при использовании ПЭИ в качестве полиамина.

Ре­зультаты исследования устойчивости анионитов в воде показали, что матрица синтезированных анионитов не претерпевает каких-ли­бо изменений что объясняется регулярностью структуры ионитов вследствие равноценности функциональных групп.

Таблица 1-Термостойкость анионитов на основе ПЭХГ в воде (48 ч)


Анионит

СОЕ((мг-экв/г) по0,1н раствору

Потеря СОЕ (%) при Т, С0

Амин

Олигомер

исходная

После контакта при Т, С0

80

100

120

80

100

120

ПЭПА

ПЭИ

ПЭХГ

9,1

6,3

8,4

5,8

7,9

5,4

7,2

4,9

7,7

7,9

13,2

14,3

20,9

22,2

Химическая устойчивость анионитов судили по изменению СОЕ после контакта с растворами 5н H2S04, 5н NaOH, 10% Н202.Основные ионообменные характеристики синтезированных полифункциональных ионитов, а также промышленного анионита ЭДЭ-10П приведены в табл. 2. Эти образцы устойчивы к действию 5 н. растворов кислот и щелочей, потеря емкости после контакта составляет от 2,2,7 до4,6%. Иониты на основе ПЭИ и ПЭПА при действии на них окислителей теряют обменную емкость до 54,9%.

Таблица2-Ионообменные характеристики анионитов на основе ПЭХГ


Анимирующий агент

Исходная емкость (мг экв/г) по 0,1 растворам

СОЕ((мг-экв/г) после контакта с растворами

Потеря емкости, %

НС1

NaCl

H2SO4

NaOH

H2O2

H2SO4

NaOH

H2O2

ПЭПА

ПЭИ

ЭДЭ-10П

9,1

6,3

8,1

0.4

0.8

-

8.9

6.0

8.0

8.8

8.0

8,0

4.1

3.2

3,3

2.2

4.5

1,2

3.3

4.6

1,2

54.9

49.9

59,3

Из результатов испытаний следует, аниониты устойчивы к действию указанных кислот и щело­чи. Они также более стабильны в среде 10% раствора перекиси водорода по сравнению с ЭДЭ-10п. Такие свойства ионитов регулярности структуры анионитов, которые формируется при применении в качестве сшивающего агента ЭХГ.

Таким образом установлено, что аниониты обладают хорошей химической стойкостью и термической стабильностью в воде по сравнению с промышленными образцами.

Литература

1. , , Методы исследованияионитов. М., 1976. 208 с.

2. Химическое строение и температурные характеристики полимеров. М., 1970. 420 с