MXPA02004644A - Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados. - Google Patents

Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados.

Info

Publication number
MXPA02004644A
MXPA02004644A MXPA02004644A MXPA02004644A MXPA02004644A MX PA02004644 A MXPA02004644 A MX PA02004644A MX PA02004644 A MXPA02004644 A MX PA02004644A MX PA02004644 A MXPA02004644 A MX PA02004644A MX PA02004644 A MXPA02004644 A MX PA02004644A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
weight
polymer
seed polymer
seed
hours
Prior art date
Application number
MXPA02004644A
Other languages
English (en)
Inventor
Halle Olaf
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of MXPA02004644A publication Critical patent/MXPA02004644A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F257/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00
    • C08F257/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of aromatic monomers as defined in group C08F12/00 on to polymers of styrene or alkyl-substituted styrenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04Processes using organic exchangers
    • B01J39/05Processes using organic exchangers in the strongly acidic form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16Organic material
    • B01J39/18Macromolecular compounds
    • B01J39/20Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/36Sulfonation; Sulfation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/20Copolymer 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)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

La invencion se refiere a un procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, con elevada estabilidad osmotica y mecanica y con estabilidad mejorada a la oxidacion segun un procedimiento de siembra-alimentacion, empleandose como siembra un polimero con un 3,5 hasta un 7% en peso de reticulante.

Description

P OCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE INTERCAMBIADORES DE CATIONES EN FORMA DE GEL. MONODISPERSADOS. Campo de la invención. La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de intercambiadores de cationes en forma de gel con elevada estabilidad a la oxidación, a los propios intercambiadores de cationes así como a sus aplicaciones. Descripción de la técnica anterior. Los intercambiadores de cationes en forma de gel pueden obtenerse mediante sulfonación de polímeros de estireno reticulados. Recientemente se emplean cada vez mas polímeros de estireno reticulados que se han obtenido mediante la técnica de siembra/alimentación. De este modo la EP-0098 130 Bl describe la obtención de polímeros de estireno en forma de gel mediante un procedimiento de siembra/alimentación, en el cual se añade la alimentación, bajo condiciones de polimerización, a una siembra, que se ha reticulado previamente con un 0,1 hasta un 3 % en peso de divinilbenceno. La EP-0 101 943 Bl describe un procedimiento de siembra/alimentación, en el cual se añaden a la siembra varias alimentaciones de composición diferente, de manera sucesiva, bajo condiciones de polimerización. La US 5 068 255 describe un procedimiento de siembra/alimentación, en el cual se polimeriza una primera mezcla monómera hasta una composición del 10 hasta el 80 % en peso y, a continuación, se combina con una segunda mezcla monómera sin iniciador por radicales, a modo de alimentación, bajo condiciones de polimerización. El inconveniente de los procedimientos según las EP-00 98 130 Bl, EP-0 101 943 Bl y US 5 068 255 reside en la complicada dosificación, a la cual tiene que ajustarse la velocidad de alimentación a la cinética de REF : 138215 polimerización. Se conoce por la EP-A 0 826 704 y por la DE-A 19 852 667 procedimientos de siembra/alimentación con empleo de partículas de polímero microencapsuladas a modo de siembra. Los polímeros en perlas, obtenidos según estos procedimientos, se caracterizan por una proporción acrecentada en polímero soluble, no reticulado, en comparación con los polímeros en perlas tradicionales, directamente sintetizados. Esta proporción de polímero no reticulado, soluble, es indeseable en el caso de la conversión para dar intercambiadores de iones, puesto que las proporciones de polímero eliminadas por disolución se enriquecen en las soluciones de reacción empleadas para el funcionalizado. Además cantidades elevadas de polímero disuelto pueden conducir a una migración indeseable 0eaching) de los intercambiadores de iones. La migración puede presentarse también debido a una estabilidad suficiente a la oxidación de los intercambiadores de cationes. La estabilidad a la oxidación en el sentido de la presente invención significa que el intercambiador de cationes no desprende componentes al medio a ser purificado, preferentemente agua, bajo condiciones oxidantes -como las que se presentan usualmente cuando se utilizan los intercambiadores de iones- en combinación con un intercambiador de aniones. El desprendimiento de productos de oxidación, por regla general ácidos poliestireno-sulfónicos, conduce por otra parte a un aumento de la conductibilidad del eluato. La migración de los intercambiadores de cationes es especialmente problemática cuando los ácidos poliestirenos sulfónicos desprendidos presenten un elevado peso molecular en el intervalo de aproximadamente 10.000 hasta 100.000 g/mol. Otro problema de los intercambiadores de cationes, preparados según el estado de la técnica anteriormente citado, consiste en que su estabilidad mecánica y osmótica no son siempre suficientes. De este modo las perlas de los intercambiadores de cationes pueden romperse con ocasión de la dilución tras la sulfonación, debido a las fuerzas osmóticas que se producen. Para todas las aplicaciones de los intercambiadores de cationes se cumple que los intercambiadores, que se presentan en forma de perlas, tienen que mantener su hábito y no deben descomponerse parcial o incluso totalmente durante su empleo o no deben degradarse en trozos. Los trozos y las esquirlas de los polímeros en perlas pueden llegar hasta las soluciones a ser purificadas durante la purificación y producir su propia impurificación. Además la presencia de polímeros en perlas deteriorados es también desfavorable para el funcionamiento de los intercambiadores de cationes empleados en los procedimientos de columna. Las esquirlas conducen a un aumento de la pérdida de presión del sistema en columna e impiden de este modo el flujo del líquido a ser purificado a través de la columna. Descripción detallada de la invención. La tarea de la presente invención consiste en la puesta a disposición de intercambiadores de cationes en forma de gel con elevada estabilidad mecánica y osmótica y, al mismo tiempo, con una estabilidad mejorada a la oxidación. El objeto de la presente invención consiste por lo tanto en un procedimiento para la obtención de intercambiadores de cationes en forma de gel con estabilidad mejorada a la oxidación según un procedimiento de siembra-alimentación (procedimiento seed/feed) caracterizado porque a) se dispone en una suspensión acuosa un polímero de estireno reticulado, en forma de perlas, que contiene de 3,5 hasta 7 % en peso de reticulante como polímero de siembra, b) el polímero de siembra se deja hinchar en una mezcla monómera constituida por monómeros vinílicos, reticulante y por iniciador mediante radicales, c) la mezcla monómera se polimeriza en el polímero de siembra, y d) el copolímero formado se funcionaliza mediante sulfonación. El polímero de siembra procedente de la etapa del procedimiento a) contiene desde un 3,5 hasta un 7 % en peso, preferentemente desde un 4,5 hasta un 6 % en peso de reticulante. Como reticulantes son adecuados compuestos que contengan dos o mas, preferentemente dos hasta cuatro dobles enlaces polimerizables por medio de radicales, por molécula. De manera ajemplificativa pueden citarse, divinilbenceno, diviniltolueno, trivinilbenceno, divinilnaftalina, trivinilnaftalina. dietilenglicoldiviniléter, octadieno-1,7, hexadieno-1,5, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano, metacrilato de alilo o metilen-N,N'-bisacrilamida. Como reticulante será preferente el divinilbenceno. Para la mayoría de las aplicaciones son suficientes calidades comerciales del divinilbenceno, que contengan, además de los isómeros del divinilbenceno, también etilvinilbenceno. El componente principal de la siembra es el estireno. Además de estireno y reticulante pueden estar presentes en la siembra otros monómeros, por ejemplo en cantidades desde un 1 hasta un 15 % en peso. De manera ejemplificativa pueden citarse acrilonitrilo, vinilpiridina, acrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de hidroxietilo o ácido acrílico. El tamaño de las partículas del polímero de siembra es de 5 hasta 750 µm, preferentemente de 20 hasta 500 µm, de forma especialmente preferente de 100 hasta 400 µm. La forma de la curva de la distribución del tamaño de las partículas debe corresponder al intercambiador de cationes deseado. Para la obtención de un íntercambiador de iones estrechamente distribuido o bien monodispersado, en el sentido de la presente invención se empleará, por lo tanto, un polímero de siembra de distribución estrecha o bien monodispersada. En una forma de realización preferente de la presente invención se empleará un polímero de siembra monodispersado. Por monodispersado quiere indicarse en este contexto que la proporción entre el valor del 90 % (0 (90)) y el valor 10 % (0 (10)) de la función de la distribución en volumen del tamaño de las partículas sea menor que 2, de forma preferente menor que 1,5, de forma especialmente preferente menor que 1,25. El valor 90 % (0 (90)) indica el diámetro que no es alcanzado por el 90 % de las partículas. De manera correspondiente el 10 % de las partículas no alcanza el valor del 10 % (0 (10)). Para la determinación del tamaño medio de las partículas y la distribución del tamaño de las partículas son adecuados los métodos usuales, tales como análisis por tamizado o análisis fotográfico. En otra forma preferente de realización de la presente invención el polímero de siembra está microencapsulado. Los polímeros microencapsulados, adecuados como siembra, pueden obtenerse según la EP-00 46 535 Bl, cuyo contenido queda abarcado por la presente solicitud en lo que se refiere al microencapsulado. Para el microencapsulado entran en consideración los materiales conocidos para esta finalidad, especialmente poliéster, poliamidas naturales y sintéticas, poliuretanos, poliureas. Como poliamida natural es adecuada de una manera especialmente buena la gelatina. Esta se emplea especialmente en forma de coacervato y de coacervato complejo. Se entenderán por coacervatos complejos de tipo gelatina, en el sentido de la invención, ante todo combinaciones de gelatina y de polielectrolitos sintéticos. Los polielectrolitos sintéticos adecuados son copolímeros con unidades incorporadas de, por ejemplo, ácido maleico, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilamida o metacrilamida. Las cápsulas que contienen gelatina pueden endurecerse con agentes endurecedores usuales tales como, por ejemplo, formaldehído o glutarodialdehido. El encapsulado de las gotículas monómeras por ejemplo con gelatina, coacervatos de tipo gelatina o con coacervatos complejos que contienen gelatina se describe detalladamente en la EP-00 46 535 Bl. Los métodos del encapsulado con polímeros sintéticos son conocidos. De manera ejemplificativa es perfectamente adecuada la condensación en la superficie límite entre fases, en la cual se hace reaccionar un componente reactivo, disuelto en la gotícula monómera (por ejemplo un isocianato o un cloruro de ácilo) con un segundo componente reactivo, disuelto en la fase acuosa (por ejemplo una amina). Según la presente invención es preferente el microencapsulado con coacervato complejo que contiene gelatina. El polímero de siembra se suspende, preferentemente, en una fase acuosa, pudiendo encontrarse la proporción entre polímero y agua entre 2:1 y 1:20. De manera preferente la proporción será de 1 :1,5 hasta 1:5. El empleo de un agente auxiliar, por ejemplo de un tensioactivo o de un coloide protector no es necesario. La suspensión puede llevarse a cabo, por ejemplo, con ayuda de un agitador normal, empleándose fuerzas de cizalla preferentemente bajas hasta medias. En la etapa del procedimiento b) se añade al polímero de siembra, suspendido, una mezcla ("alimentación") constituida por monómero vinílico, reticulante e iniciador mediante radicales. Como monómeros vinílicos entran en consideración los monómeros constituidos por estireno, viniltolueno, etilestireno, a-metilestireno, cloroestireno, ácido acrílico, ácido metacrílico, esteres del ácido acrílico, esteres del ácido metacrílico, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acrilamida, metacrilamida, así como mezclas de estos monómeros. Serán preferentes mezclas constituidas por estireno y por acrilonitrilo. De forma especialmente preferente se empleará una mezcla constituida por 86 hasta 98 % en peso de estireno y por 2 hasta 14 % en peso de acrilonitrilo. Será muy especialmente preferente una mezcla constituida por 88 hasta 95 %en peso de estireno y por 5 hasta 12 % en peso de acrilonitrilo. Como reticulantes se citarán divinilbenceno, divinil tolueno, trivinilbenceno, divinilnaftalina, trivinilnaftalina, dietilenglicoldiviniléter, octadieno-1,7, hexadieno- 1,5, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano, metacrilato de alilo o metilen-N,N'-bisacril-amida. Es preferente el divinilbenceno. Para la mayoría de las aplicaciones son suficientes calidades comerciales del divinilbenceno, que contengan, además de los isómeros del divinilbenceno, también etilvinilbenceno. El contenido en reticulante en la mezcl? monómera es de un 5 hasta un 20 % en peso, preferentemente de un 7 hasta un 15 % en peso. Los iniciadores mediante radicales, adecuados para el procedimiento según la invención, en la "alimentación" son, por ejemplo, peroxi-compuestos tales como peróxido de dibenzoilo, peróxido de dilauroilo, bis(p-clorobenzoilperóxido), peroxidicarbonato de diciclohexilo, peroxihexanoato de terc.-butil-2-etilo, 2,5-bis-(2-etilhexanoilperoxi)-2,5-dimetilhexano o terc.-amilperoxi-2-etilhexano, peroxibenzoato de tere. -butilo, además compuestos azoicos tales como 2,2' -azobis(isobutironitrilo) y 2,2'-azobis(2-metilisobutironitrilo). Preferentemente se emplearán mezclas de iniciadores mediante radicales, especialmente mezclas de iniciadores mediante radicales con cinética de descomposición diferente, por ejemplo mezclas constituidas por peroxihexanoato de terc.-butil-2-etilo y peroxibenzoato de tere. -butilo. Los iniciadores mediante radicales se emplearán, en general, en cantidades desde 0,05 hasta 2,5 % en peso, preferentemente desde 0,2 hasta 1,5 % en peso, referido a las mezclas formadas por los monómeros y los reticulantes. La proporción entre el polímero de siembra y la mezcla añadida (proporción siembra/alimentación) se sitúa, en general, desde 1:0,25 hasta 1:5, preferentemente desde 1:0,5 hasta 1:2,5, de forma especialmente preferente desde 1:0,6 hasta 1:1,6. Teniendo en consideración el elevado grado de reticulación de la siembra es sorprendente que la mezcla monómera añadida se hinche por completo en el polímero de siembra bajo las condiciones según la invención. En el caso de un tamaño dado de las partículas del polímero de siembra puede ajustarse el tamaño de las partículas del copolímero formado o bien del intercambiador de iones mediante la proporción siembra/alimentación. El hinchado de la mezcla monómera en el polímero de siembra se lleva a cabo a una temperatura a la cual no sea activo ninguno de los iniciadores mediante radicales añadido. En general el hinchado se lleva a cabo a 0 hasta 60°C y dura aproximadamente desde 0,5 hasta 5 horas. La polimerización del polímero de siembra hinchado para dar el copolímero según la etapa del procedimiento c) se lleva a cabo en presencia de uno o varios coloides protectores y, en caso dado, de un sistema tampón. Como coloides protectores en el sentido de la presente invención son adecuados polímeros naturales y sintéticos, solubles en agua, tales como por ejemplo gelatinas, almidones, alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico o copolímeros constituidos por ácido (met)acrílico y esteres del ácido (met)acrílico. También son adecuados de una manera muy buena los derivados de la celulosa, especialmente los esteres de la celulosa o los éteres de la celulosa, tales como carboximetilcelulosa o hidroxietilcelulosa. Los derivados de la celulosa son preferentes en el sentido de la presente invención a modo de coloides protectores. La cantidad empleada de los coloides protectores supone, en general, desde 0,05 hasta 1 % en peso referido a la fase acuosa, preferentemente desde 0,1 hasta 0,5 % en peso. La adición del coloide protector puede llevarse a cabo en forma de una solución acuosa y se verifica, por regla general, solo después del hinchamiento de la mezcla monómera en la siembra. La polimerización según la etapa del procedimiento c) puede llevarse a cabo en presencia de un sistema tampón. Serán preferentes los sistemas tampón que ajusten el valor del pH de la fase acuosa al inicio de la polimerización a un valor comprendido entre 14 y 6, preferentemente entre 13 y 9. Bajo estas condiciones, los coloides protectores con grupos de ácidos carboxílicos se presentan total o parcialmente en forma de sales. De este modo se influye favorablemente sobre el efecto de los coloides protectores. Los sistemas tampón adecuados de una manera especialmente buena en el sentido de la presente invención contienen sales de fosfato o de borato. En una forma de realización especial de la presente invención la fase acuosa contiene un inhibidor disuelto. Como inhibidores entran en consideración tanto productos inorgánicos como también productos orgánicos. Ejemplos de inhibidores inorgánicos son compuestos nitrogenados tales como hidroxilamina, hidrazina, nitrito de sodio y nitrito de potasio. Ejemplos de inhibidores orgánicos son compuestos fenólicos tales como hidroquinona, monometiléter de hidroquinona, resorcina, pirocatequina, terc.-butilpirocatequina o productos de condensación de fenoles con aldehidos. Otros inhibidores orgánicos son compuestos nitrogenados tales como, por ejemplo, dietilhidroxilamina e isopropil-hidroxilamina. La resorcina es preferente como inhibidor en el sentido de la presente invención. La concentración del inhibidor supone desde 5 hasta 1.000 ppm, preferentemente desde 10 hasta 500 ppm, de forma especialmente preferente desde 20 hasta 250 ppm, referido a la fase acuosa. La proporción entre la fase orgánica y la fase acuosa durante la polimerización de la semilla hinchada es de 1 :0,8 hasta 1:10, preferentemente de 1:1 hasta 1:5. La temperatura durante la polimerización del polímero de siembra hinchado depende de la temperatura de descomposición del iniciador/iniciadores empleado o empleados. Esta se encuentra comprendida, en general, entre 50 y 150°C, preferentemente entre 55 y 140°C. La polimerización dura de 2 hasta 20 horas. Se ha acreditado el empleo de un programa de temperaturas en el cual se inicie la polimerización a temperatura baja, por ejemplo 60°C y se aumenta la temperatura de la reacción, a medida que avanza la polimerización, por ejemplo hasta 130°C. Se ha encontrado que la polimerización conduce en un amplio intervalo de temperaturas, especialmente cuando se utilicen al menos dos iniciadores mediante radicales con cinética de descomposición diferente, a intercambiadores de cationes con una excelente estabilidad mecánica y osmótica. Tras la polimerización puede aislarse el copolímero según métodos usuales, por ejemplo mediante filtración o decantación y, en caso dado, puede secarse después de uno o varios lavados y, en caso deseado puede tamizarse. La conversión de los copolímeros en intercambiadores de cationes según la etapa del procedimiento d) se lleva a cabo mediante sulfonación. Los agentes de sulfonación adecuados en el sentido de la presente invención son ácido sulfúrico, trióxido de azufre y ácido clorosulfónico.
Será preferente un ácido sulfúrico con una concentración del 90 al 100 % en peso, de forma especialmente preferente del 90 al 99 % en peso. La temperatura durante la sulfonación se encuentra, en general, comprendida entre 60 y 180°C, preferentemente es de 90 hasta 130°C, de forma especialmente preferente es de 95 °C hasta 110°C. Se ha encontrado que los copolímeros según la invención pueden sulfonarse sin adición de agente de hinchamiento (tal como por ejemplo clorobenceno o dicloroetano) y, en este caso, proporciona productos de sulfonación homólogos. Durante la sulfonación se agita la mezcla de la reacción. En este caso pueden emplearse diversos tipos de agitadores, tales como agitadores de palas, de ancla, de rejilla o de turbina. Se ha observado que es adecuado de una manera especialmente buena un agitador de doble turbina de propagación radial. En una forma de realización especialmente preferente de la presente invención se lleva a cabo la sulfonación según el denominado "procedimiento por semicargas". En este método se dosifica el copolímero en el ácido sulfúrico atemperado. En este caso es especialmente ventajoso llevar a cabo el dosificado en porciones. Tras el sulfonado se refrigera hasta la temperatura ambiente la mezcla de k reacción constituida por producto de sulfonación y por ácido residual y, en primer lugar, se diluye con ácido sulfúrico con concentraciones decrecientes y a continuación con agua. El conjunto del procedimiento puede llevarse a cabo de manera continua, por cargas o por semicargas. En una forma preferente se llevará a cabo el procedimiento en una instalación controlada mediante proceso. El objeto de la presente invención son, además, los intercambiadores de cationes en forma de gel con una estabilidad mejorada a la oxidación, obtenibles según un procedimiento de siembra-alimentación mediante a) puesta a disposición de una suspensión acuosa de un polímero de estireno, a modo de polímero de siembra, reticulado, en forma de perlas, que contiene de 3,5 hasta 7 % en peso de reticulante, b) hinchado del polímero de siembra en una mezcla monómera constituida por monómeros vinílicos, reticulante e iniciador mediante radicales, c) polimerización de la mezcla monómera en el polímero de siembra y d) funcionalizado del copolímero formado mediante sulfonación. Para muchas aplicaciones es conveniente transformar los intercambiadores de cationes, obtenibles según la invención, desde su forma acida hasta su forma sódica. Esta inversión de la carga se lleva a cabo con lejía de hidróxido de sodio a una concentración de 1 hasta 60 % en peso, preferentemente de 3 hasta 10 % en peso. Los intercambiadores de cationes, obtenidos según el procedimiento de la invención, se caracterizan por una estabilidad y pureza especialmente elevadas. Estos muestran, incluso después de un uso prolongado y de muchas regeneraciones, una ausencia de defectos en las bolas de los intercambiadores de iones y no presentan migraciones (Leaching) del intercambiador. Se ha encontrado que los intercambiadores de cationes según la invención presentan incluso con bajos contenidos en divinilbenceno, a modo de reticulante, por ejemplo de 6,5 hasta 7, 6 % en peso de DVB en el copolímero, una capacidad total elevada, ventajosa, desde 2,1 hasta 2,4 equivalentes/litro. Para los intercambiadores de cationes existe una pluralidad de diversas aplicaciones. De este modo se emplearán, por ejemplo, para la preparación del agua potable, en la fabricación de agua purísima (necesaria para la fabricación de microcircuitos impresos para la industria de ordenadores), para la separación cromatográfica de glucosa y fructosa y como catalizadores para diversas reacciones química (tal como por ejemplo en la obtención de bisfenol-A a partir de fenol y acetona). Para la mayoría de las aplicaciones es deseable que los intercambiadores de cationes cumplan las tareas que se han supuesto para los mismos, sin desprender en su medio ambiente impurezas que puedan deberse a su fabricación o que se formen durante la utilización por descomposición del polímero. La presencia de impurezas en el agua que sale del intercambiador de cationes se pone de manifiesto porque aumenta la conductibilidad y/o el contenido en carbono orgánico (contenido TOC) del agua. Los intercambiadores de cationes según la invención son adecuados también de una manera excelente para el desalinizado total del agua. Incluso después de tiempos de vida prolongados de las instalaciones de desalinizado no se observa ningún aumento de la conductibilidad. Aún cuando no se conoce en todos sus detalles la correlación entre la estructura y las propiedades de los intercambiadores de cationes según la invención, es probable que las propiedades favorables a la migración se deban a la estructura reticulada particular. Así pues el objeto de la presente invención consiste en el empleo de los intercambiadores de cationes según la invención - para la eliminación de cationes, partículas de colorantes o componentes orgánicos a partir de soluciones y de condensados acuosos u orgánicos, tales como, por ejemplo, condensados de procesos o de turbinas, - para el desendurecido en el intercambio neutro de soluciones y condensados acuosos u orgánicos, tales como por ejemplo condensados de procesos o de turbinas, para la purificación y la preparación de aguas para la industria química, para la industria electrónica y para centrales térmicas, para el desalinizado completo de soluciones y/o condensados acuosos, caracterizado porque se emplean éstos en combinación con intercambiadores de aniones en forma de gel y/o macroporosos, para el decoloreado y el desalinizado de sueros lácteos, de caldos diluidos de gelatina, de jugos de frutas, de mostos de frutas y de soluciones acuosas de azúcares, en forma de polvo finamente molido solo o, en caso dado, en mezcla con intercambiadores de aniones fuertemente básicos para la filtración o el desalinizado de aguas, por ejemplo condensados o en la hidrometalurgia.
Así pues la presente invención se refiere también a procedimientos para el desalinizado total de soluciones y/o condensados acuosos, tales, por ejemplo, condensados de procesos o de turbinas, caracterizados porque se emplean los intercambiadores de cationes monodispersados, según la invención, en combinación con intercambiadores de aniones heterodispersados o monodispersados, en forma de gel y/o macroporosos, a combinaciones de los intercambiadores de cationes monodispersados, preparados según la invención, con intercambiadores de aniones heterodispersados o monodispersados, en forma de gel y/o macroporosos para el desalinizado total de soluciones y/o condensados acuosos, tales como, por ejemplo, condensados de procesos o de turbinas, - a procedimientos para la purificación y la elaboración de aguas de la industria química, de la industria electrónica y de centrales térmicas, caracterizados porque se emplean los intercambiadores de cationes monodispersados, según la invención, - a procedimientos para la eliminación de cationes, de partículas de colorantes o de componentes orgánicos a partir de soluciones o de condensados acuosos u orgánicos, tales como, por ejemplo, condensados de procesos o de turbinas, caracterizados porque se emplean intercambiadores de cationes monodispersados, según la invención, - a procedimientos para el desendurecimiento y el intercambio neutro de soluciones y condensados acuosos u orgánicos tales como, por ejemplo, condensados de procesos o de turbinas, caracterizados porque se emplean intercambiadores de cationes monodispersados según la invención, - a procedimientos para el decoloreado y el desalinizado de sueros lácteos, caldos diluidos de gelatina, jugos de frutas, mostos de frutas y soluciones acuosas de azúcares en la industria azucarera, del almidón y farmacéutica o en centrales lecheras, caracterizados porque se emplean intercambiadores de cationes monodispersados, preparados según la invención. Ejemplos. Métodos de ensayo; Determinación de la conductibilidad en el eluato de mtercambiadores de cationes. Se conduce 1 litro de agua desionizada, según una forma de trabajo en circuito cerrado, en primer lugar a través de 1 litro del intercambiador de cationes a ser ensayado en la forma H y, a continuación, a través de 5 ml de intercambiador de aniones del tipo Mono Plus H 500® (Bayer AG, Leverkusen) con una velocidad de recirculación de 7 l/h a 25 °C. La conductibilidad del agua en recirculación se determina al cabo de 70 horas en µS/cm. Determinación del peso molecular de los ácidos poliestirenosulfónicos en el eluato de intercambiadores de cationes. El peso molecular de los ácidos poliestirenosulfónicos en agua, que se sometió a recirculación durante 70 horas según una forma de trabajo en circuito cerrado, a través del intercambiador de cationes y de aniones, se determina mediante la cromatografía de permeación de gel con empleo de ácidos poliestirenosulfónicos de peso molecular conocido como substancia patrón. Ejemplo 1. (ejemplo comparativo). a) Obtención de un copolímero. De acuerdo con el ejemplo 2a-b) de la EP-A 1 000 659 se preparó un copolímero. b) Obtención de un inter cambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,4 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen, bajo agitación, en 10 porciones - en total 350 g de copolímero seco procedente de la). A continuación se continúa agitando durante 6 horas a 120°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran desde la parte superior, a través de la columna, ácidos sulfúricos de concentraciones en disminución, comenzando con un 90 % en peso, y finalmente con agua pura. Se obtienen 1.630 ml de intercambiador de cationes en la forma H. . c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes. Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.610 ml del producto sulfonado procedente de Ib) y 540 mi de agua desionizada, a temperatura ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.489 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se continuó agitando durante otros 5 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. 1.490 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 2 (según la invención), a) Obtención de un copolímero. Se dispone en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 600,2 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, de gelatina y de un copolímero de acrilamida-ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 365 µm y de 0(90)/ 0(10) el valor es de 1,05. La mezcla se agite con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. Se añaden, en el transcurso de 30 minutos, una mezcla consumida por 476,2 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 76,0 g de divinilbenceno (al 80,6 % en peso), 2,2 g de hexanoato de terc.-butilperoxi-etilo y 1,5 g de peroxibenzoato de tere. -butilo como siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 63°C y se deja durante 10 horas a esta temperatura, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras la refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y seguidamente se seca durante 18 horas a 80°C en el armario de secado. Se obtienen 1.164 g de un copolímero en forma de esferas con un tamaño de las partículas de 460 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,07. b) Obtención de un Intercambiador de cationes. Se dispone en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,2 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen, en 10 porciones - en total 350 g de copolímero seco procedente de 2a, bajo agitación. A continuación se continúa agitando durante otras 6 horas a 120°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran a través de la columna, desde la parte superior ácidos sulfúricos de concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente agua pura. Se obtienen 1.460 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes.
Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.440 ml del producto sulfonado procedente de 2b) y 450 mi de agua desionizada, a temperatura ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.230 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.340 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 3 (según la invención). a) Obtención de un copolímero. Se disponen en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 648,9 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y de un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 375 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,06. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 inutos se añade una mezcla constituida por 430,5 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 73,0 g de divinilbenceno (al 80,6 %en peso), 2,0 g de peroxi-2-etilhexanoato de tere. -butilo y 2,0 g de peroxibenzoato de tere. -butilo como siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 61 °C y se deja durante 10 horas a esta temperatura, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y se seca a continuación durante 18 horas a 18°C en el armario de secado. Se obtienen 1.140 g de un copolímero en forma de esferas con un tamaño de las partículas de 460 µm con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,07. b) Obtención de un ínter cambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,1 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g de copolímero seco procedente de 3a), bajo agitación. A continuación se agita durante otras 6 horas a 105 °C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. A través de la columna se filtran, desde la parte superior, ácidos sulfúricos con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.480 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un inter cambiador de cationes. Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.460 ml del producto sulfonado procedente de 3b) y 450 ml de agua fina a temperatura ambiente en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.383 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se agita durante otros 5 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.380 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 4 (según la invención), a) Obtención de un copolímero. Se dispone en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 631,8 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 365 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,05. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 minutos se añade una mezcla constituida por 463 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 57,6 g de vinilbenceno (al 80,6 % en peso), 2,1 g de peroxi-2- etilhexanoato de tere. -butilo y 1,4 g de peroxibenzoato de tere. -butilo a modo de siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 61 °C y se deja durante 10 horas a esta temperatura, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras la refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y a continuación se seca durante 18 horas a 80°C en el armario de secado. Se obtienen 1.121 g de un copolímero en forma de esferas con un tamaño de partícula de 450 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,05. b) Obtención de un intercambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,4 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g de copolímero seco procedente de 4a, bajo agitación. A continuación se agita durante otras 6 horas a 120°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtra a través de la columna, desde la parte superior, ácidos sulfúricos con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.480 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes. Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.460 ml de producto sulfonado procedente de 4b) y 450 ml de agua desionizada, a temperatura ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.400 g de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.330 ml de intercambiador de cationes eñ la forma Na.
Ejemplo 5 (según la invención), a) Obtención de un copolímero. Se disponen en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa de 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 600,2 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 365 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,05. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 minutos se añade una mezcla constituida por 504,6 g de estireno, 36,0 g de acrilonitrilo, 59,6 g de divinilbenceno (al 80,6 % en peso), 2,2 g de peroxi-2-etilhexanoato de tere. -butilo y 1,5 g de peroxibenzoato de tere. -butilo a modo de siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 61 °C y se deja durante 10 horas a esta temperatura, a. continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras la refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y a continuación se seca durante 18 horas a 80°C en el armario de secado. Se obtienen 1.176 g de un copolímero en forma de bolas con un tamaño de las partículas de 460 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,06. b) Obtención de un intercambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,5 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g de copolímero seco procedente de 5a), bajo agitación. A continuación se agita durante otras 6 horas a 105°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran a través de la columna, desde la parte superior, ácidos sulfúricos con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.500 mi de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes. Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.480 ml del producto sulfonado procedente de 5b) y 450 ml de agua desionizada, a temperatura ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.364 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.380 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 6 (según la invención), a) Obtención de un copolímero. Se dispone en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 600,2 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 %en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 365 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,05. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 minutos se añade una mezcla constituida por 476,2 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 76,0 g de divinilbenceno (al 80,6 % en peso), 2,2 g de peroxi-2-etil-hexanoato de tere. -butilo y 1,5 g de peroxibenzoato de tere. -butilo a modo de siembra. La mezcla se agita durante 3 horas a 30°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 30°C. La carga se calienta a 61 °C y se deja durante 8 horas a esta temperamra, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. Las carga se lava, tras la refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y seguidamente se seca durante 18 horas a 80 °C en el armario de secado. Se obtienen 1.133 g de un copolímero en forma de bolas con un tamaño de las partículas de 460 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,07. b) Obtención de un intercambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,2 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g del copolímero seco procedente de 6a), bajo agitación. A continuación se agita durante otras 6 horas a 105°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran a través de la columna, desde la parte superior, ácidos sulfúricos con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.440 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes. Para la inversión de la carga de un intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.400 ml del producto sulfonado procedente de 6b) y 450 ml de agua desiomzada, a temperamra ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.337 mi de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 %en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.340 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 7 (según la invención), a) Obtención de un copolímero. Se dispone en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico y 1,0 g de hidróxido de sodio en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 600,2 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constituida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 365 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,05. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 minutos se añade una mezcla constituida por 485,2 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 67,0 g de divinilbenceno, (al 80,6 % en peso), 2,2 g de peroxi-2-etil-hexanoato de tere. -butilo y 1,5 g de peroxibenzoato de tere. -butilo a modo de siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietil- celulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 63 °C y se deja durante 10 horas a esta temperamra, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras la refrigeración, a través de un tamiz de 40 µm con agua desionizada y se seca durante 18 horas a 80°C en el armario de secado. Se obtienen 1.169 g de un copolímero en forma de esferas con un tamaño de partícula de 460 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,08. b) Obtención de un intercambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,1 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g del copolímero procedente de 7a), bajo agitación. A continuación se agita durante 6 horas a 120°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran a través de la columna, desde la parte superior, ácido sulfúrico con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.480 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga en un intercambiador de cationes. Para la inversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica se disponen 1.460 g del producto sulfonado procedente de 7b) y 450 ml de agua desionizada, a temperamra ambiente, en un reactor de vidrio de 6 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 2.361 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 %en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.350 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Ejemplo 8 (según la invención) a) Obtención de un copolímero. Se dispone en un reactor de vidrio, de 4 litros, una solución acuosa constituida por 3,6 g de ácido bórico, 1,0 g de hidróxido de sodio y 0,10 g de resorcina en 1.100 g de agua desionizada. Se añaden 648,9 g de polímero de siembra microencapsulado, monodispersado, que contiene un 95 % en peso de estireno y un 5,0 % en peso de divinilbenceno. El polímero de siembra se preparó según la EP-00 46535 Bl. La pared de la cápsula del polímero de siembra está constimida por un coacervato complejo, endurecido con formaldehído, formado por gelatina y por un copolímero de acrilamida/ácido acrílico. El tamaño medio de las partículas del polímero de siembra es de 375 µm y el valor 0(90)/ 0(10) es de 1,06. La mezcla se agita con una velocidad de agitación de 220 revoluciones por minuto. En el transcurso de 30 minutos se añade una mezcla constimida por 430,5 g de estireno, 48,0 g de acrilonitrilo, 73,0 g de divinilbenceno (al 80,6 % en peso), 2,0 g de peroxi-2-etilhexanoato de tere. -butilo y 1,4 g de peroxibenzoato de terc-butilo como siembra. La mezcla se agita durante 2 horas a 50°C, barriéndose el recinto gaseoso con nitrógeno. A continuación se añade una solución de 2,4 g de metilhidroxietilcelulosa en 120 g de agua desionizada y se agita durante 1 hora a 50°C. La carga se calienta a 61°C y se deja durante 10 horas a esta temperamra, a continuación se agita durante 3 horas a 130°C. La carga se lava, tras la refrigeración, cuidadosamente a través de un tamiz de 40 µm, con agua desionizada y se seca a continuación durante 18 horas a 80°C en el armario de secado. Se obtienen 1.144 g de un copolímero en forma de bolas con un tamaño de las partículas de 460 µm y con un valor 0(90)/ 0(10) de 1,07. b) Obtención de un intercambiador de cationes. Se disponen en un matraz de cuatro cuellos, de 2 litros, 1.400 ml de ácido sulfúrico al 98,5 % en peso y se calientan a 100°C. En el transcurso de 4 horas se introducen en 10 porciones - en total 350 g del copolímero seco procedente de 8a), bajo agitación. A continuación se agita durante otras 6 horas a 105°C. Tras la refrigeración se transfiere la suspensión a una columna de vidrio. Se filtran a través "de la columna, desde la parte superior, ácidos sulfúricos con concentraciones en disminución, comenzando con 90 % en peso, finalmente con agua pura. Se obtienen 1.430 ml de intercambiador de cationes en la forma H. c) Inversión de la carga de un intercambiador de cationes. Para la conversión de la carga del intercambiador de cationes desde la forma H hasta la forma sódica, se disponen 1.410 ml del producto sulfonado procedente de 8b) y 450 mi de agua desionizada, a temperamra ambiente, en un reactor de vidrio de 4 litros. La suspensión se combina, en el transcurso de 120 minutos, con 1.752 ml de lejía acuosa de hidróxido de sodio al 5 % en peso. A continuación se agita durante otros 15 minutos. Seguidamente se lava el producto con agua desionizada. Se obtienen 1.325 ml de intercambiador de cationes en la forma Na.
Sorprendentemente los intercambiadores de cationes, preparados según la invención, presentan al cabo de 70 horas una conductividad claramente menor en el eluato que los intercambiadores de cationes preparados según la EP-A 10 00 659.
Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1.- Procedimiento para la obtención de intercambiadores de cationes, en forma de gel, con estabilidad mejorada a la oxidación según un procedimiento de semilla - alimentación, caracterizado porque a) se prepara en una suspensión acuosa un polímero de estireno reticulado, en forma de perlas, que contiene de 3,5 hasta 7 % en peso de reticulantes a modo de polímero de siembra, b) se deja que se hinche el polímero de siembra en una mezcla monómera constituida por monómeros vinílicos, reticulante y por iniciadores mediante radicales, c) la mezcla monómera se polimeriza en el polímero de siembra y d) el copolímero formado se funcionaliza mediante sulfonación. 2.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de estireno reticulado, en forma de perlas, tiene en la etapa del procedimiento a) una distribución del tamaño de partículas con la que el cociente entre el valor del 90 % y el valor del 10 % de la función de distribución en volumen es menor que 2. 3.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero de siembra está microencapsulado. 4.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en reticulante en la mezcla monómera procedente de la etapa del procedimiento b) es desde un 5 hasta un 20 % en peso. 5.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero vinílico procedente de la etapa del procedimiento b) es una mezcla constimida por 88 a 98 % en peso de estireno y 2 a 14 % en peso de monómero acrílico. 6.- Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el monómero acrílico es acrilonitrilo. 1 - Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el iniciador por medio de radicales es un peréster alifático. 8.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la polimerización en la etapa del procedimiento c) tiene lugar en un amplio intervalo de temperaturas desde 50 hasta 150°C. 9.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla monómera en la etapa del procedimiento b) contiene una mezcla al menos de dos iniciadores mediante radicales diferentes. 10.- Intercambiador de cationes, en forma de gel, obtenibles según un procedimiento de siembra-alimentación, caracterizado porque se obtiene mediante a) preparación de una suspensión acuosa de un polímero de estireno reticulado, en forma de perlas, que contiene de 3,5 hasta 7 % en peso de reticulante, a modo de polímero de siembra. b) hinchado del polímero de siembra en una mezcla monómera constituida por monómeros vinílicos, reticulante y por iniciadores mediante radicales, c) polimerización de la mezcla monómera en el polímero de siembra y d) funcionalizado por sulfonación del copolímero formado. 11.- Empleo de los intercambiadores de cationes, en forma de gel, según la reivindicación 10, para la eliminación de cationes, partículas de colorantes o componentes orgánicos de soluciones y de condensados acuosos u orgánicos, para el desendurecido en el intercambio neutro de soluciones y de condensados acuosos u orgánicos, para la purificación y la preparación de aguas para la industria química, para la industria electrónica y para las centrales térmicas, para el desalinizado total de soluciones y/o condensados acuosos, caracterizado porque éstos se emplean en combinación con intercambiadores de aniones en forma de gel y/o macroporosos, para el decoloreado y el desalinizado de sueros lácteos, caldos diluidos de gelatina, jugos de frutas, mostos de frutas y soluciones acuosas de azúcares, en forma de polvo finalmente molido solo o, en caso dado, en mezcla con intercambiadores de aniones fuertemente básicos para la filtración o para el desalinizado de aguas, por ejemplo condensados o en la hidro metalurgia.
MXPA02004644A 2001-05-11 2002-05-09 Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados. MXPA02004644A (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10122896A DE10122896A1 (de) 2001-05-11 2001-05-11 Verfahren zur Herstellung von monodispersen gelförmigen Kationenaustauschern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA02004644A true MXPA02004644A (es) 2002-11-20

Family

ID=7684396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA02004644A MXPA02004644A (es) 2001-05-11 2002-05-09 Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20020195392A1 (es)
EP (1) EP1256383A3 (es)
JP (1) JP2003026829A (es)
KR (1) KR20020086293A (es)
CN (1) CN1265885C (es)
DE (1) DE10122896A1 (es)
HU (1) HUP0201589A3 (es)
MX (1) MXPA02004644A (es)
RU (1) RU2293061C2 (es)
TW (1) TWI265826B (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004006116A1 (de) * 2004-02-06 2005-08-25 Bayer Chemicals Ag Verfahren zur Herstellung von monodispersen porenhaltigen Ionenaustauschern
DE102004006115A1 (de) * 2004-02-06 2005-08-25 Bayer Chemicals Ag Verfahren zur Herstellung von monodispersen acrylhaltigen Perlpolymerisaten
DE102005035616A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-08 Lanxess Deutschland Gmbh Monodisperse Kationenaustauscher
DE102006009522A1 (de) 2006-02-28 2007-09-06 Lanxess Deutschland Gmbh Kombinationsverfahren zur Demineralisation von Wasser
DE102007009072A1 (de) * 2007-02-24 2008-08-28 Lanxess Deutschland Gmbh Monodisperse schwachsaure Kationenaustauscher
KR100861452B1 (ko) * 2007-03-05 2008-10-02 성균관대학교산학협력단 중금속 이온의 선택적 분리를 위한 표면 각인된 코어-쉘형태의 폴리아크릴레이트 미소구체의 제조 방법
DE102007060790A1 (de) 2007-12-18 2009-06-25 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kationenaustauschern
JP2009263309A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Mitsubishi Chemicals Corp 縮合反応方法
JP2011098301A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Mitsubishi Chemicals Corp カチオン交換樹脂及びビスフェノール化合物の製造方法
JP2014077149A (ja) * 2014-02-04 2014-05-01 Kurita Water Ind Ltd カチオン交換樹脂の製造方法、カチオン交換樹脂、混床樹脂および電子部品・材料洗浄用超純水の製造方法
RU2689137C1 (ru) 2014-08-14 2019-05-24 Ром Энд Хааc Компани Способ полимеризации
US10221257B2 (en) 2014-08-14 2019-03-05 Rohm And Haas Company Polymer with releasable gas
EP3707175A1 (en) * 2017-11-10 2020-09-16 DDP Specialty Electronic Materials US, Inc. Component addition polymerization
CN112062893B (zh) * 2020-09-16 2022-03-18 浙江天顺生物科技有限公司 一种大孔弱酸性阳离子交换树脂的方法及其设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3031737A1 (de) * 1980-08-22 1982-04-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von perlpolymerisaten einheitlicher teilchengroesse
US4419245A (en) * 1982-06-30 1983-12-06 Rohm And Haas Company Copolymer process and product therefrom consisting of crosslinked seed bead swollen by styrene monomer
US5068255A (en) * 1982-08-02 1991-11-26 The Dow Chemical Company Ion exchange resins prepared by sequential monomer addition
US4564644A (en) * 1982-08-02 1986-01-14 The Dow Chemical Company Ion exchange resins prepared by sequential monomer addition
US5221478A (en) * 1988-02-05 1993-06-22 The Dow Chemical Company Chromatographic separation using ion-exchange resins
US5021253A (en) * 1989-12-13 1991-06-04 The Dow Chemical Company Decaffeination of liquid medium
DE19634393A1 (de) * 1996-08-26 1998-03-05 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung vernetzter Polymerisate
DE19852667A1 (de) * 1998-11-16 2000-05-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von monodispersen gelförmigen Kationenaustauschern
DE10105103A1 (de) * 2001-02-05 2002-08-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von gelförmigen Kationenaustauschern

Also Published As

Publication number Publication date
TWI265826B (en) 2006-11-11
HU0201589D0 (es) 2002-07-29
CN1389299A (zh) 2003-01-08
HUP0201589A3 (en) 2004-03-01
RU2293061C2 (ru) 2007-02-10
CN1265885C (zh) 2006-07-26
US20020195392A1 (en) 2002-12-26
EP1256383A2 (de) 2002-11-13
DE10122896A1 (de) 2002-11-14
JP2003026829A (ja) 2003-01-29
HUP0201589A2 (hu) 2002-12-28
KR20020086293A (ko) 2002-11-18
EP1256383A3 (de) 2003-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4486313A (en) Polymerication processes and products therefrom
US4382124A (en) Process for preparing macroreticular resins, copolymers and products of said process
JPS5918705A (ja) コポリマ−の製造方法、その方法による生成物およびその生成物の用途
US8362182B2 (en) Process for producing cation exchangers
MXPA02004644A (es) Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados.
JP2003301016A (ja) 単分散アニオン交換ゲルの製法および単分散アニオン交換ゲル
US6365683B2 (en) Process for preparing monodisperse crosslinked bead polymers
EA001922B1 (ru) Способ получения монодисперсных гелеобразных анионитов
JPH10147603A (ja) マイクロカプセルに封入されたポリマーの製造方法
US20060199892A1 (en) Method for producing monodisperse gel-type ion exchangers
WO2004004903A1 (en) Process for preparing gel-type cation exchangers
JPS60227838A (ja) 混床式イオン交換樹脂組成物用ビーズ
KR100621945B1 (ko) 겔형 공중합체 비드 및 이로부터 제조된 이온 교환 수지
KR100579675B1 (ko) 단분산 젤라틴상 양이온 교환체의 제조방법
MXPA00008360A (es) Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de aniones monodispersados con grupos funcionales fuertemente basicos.
EP0502619B1 (en) Oxidation-resistant cation-exchange resins
MXPA01004179A (es) Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de cationes en forma de gel, monodispersados.
US20020153323A1 (en) Process for the preparation of cation exchangers in gel form
US20020143109A1 (en) Process for preparing stable gel-type cation exchangers
JPH01297552A (ja) イオン交換樹脂を用いるクロマトグラフィー分離
CN118265732A (zh) 用于制备聚合物的方法
MXPA99010230A (es) Procedimiento para la obtencion de intercambiadores de aniones monodispersados en forma de gel

Legal Events

Date Code Title Description
FA Abandonment or withdrawal