DE1443396C3 - Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen, ionenaustauschende Gruppen enthaltenden, hydrophilen Vernetzungsprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen, ionenaustauschende Gruppen enthaltenden hydrophilen Vernetzungsprodukten aus teilweise mit ionenaustauschenden Gruppen substituierten

a) Polysacchariden oder deren Hydroxylgruppen enthaltenden, nicht aktive Substitiienten enthaltenden Derivaten oder

b) Polyvinylalkohol oder

c) Vernetzungsprodukten aus Sorbit, Rohrzucker, Glucose oder Fructose und einer bifunktionellen Verbindung, wie Epichlorhydrin,

ίο in Form von Gelkörnern durch Umsetzung der zu vernetzenden Verbindung mit einer bifunktionellen organischen Verbindung der allgemeinen Formel

XRZ

in welcher R ein aliphatischer Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und X und Z jeweils ein Halogenatom oder eine Epoxygruppe, bedeuten, als Vernetzungsmittel in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Verbindung unter Bildung von Ätherbrücken mit den Hydroxylgruppen der zu vernetzenden Verbindung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Dispersion einer flüssigen Lösung der zu vernetzenden Verbindung in einer mit dieser Lösung nicht mischbaren Flüssigkeit als Dispersionsmittel unter ausreichend starkem Rühren, daß die Lösung in Form von Tropfen in dem Dispersionsmittel suspendiert ist, mit dem Vernetzungsmittel in Gegenwart der alkalisch reagierenden Verbindung bis zur Geldbilung umsetzt und die aus den suspendierten Tropfen entstandenen Gelkörner gewinnt.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen hydrophilen Vernetzungsprodukten aus mit Ionenaustauschgruppen teilweise substituiertem Dextran bekannt, bei dem das substituierte Dextran mit einer Halogenatome und/oder Epoxygruppen enthaltenden bifunktionellen organischen Verbindung umgesetzt wird, die sich in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Verbindung mit den Hydroxylgruppen des substituierten Dextrans unter Bildung von ätherartigen Bindungen umzusetzen in der Lage ist. Bei diesem Verfahren wirkt die alkalische Verbindung entweder als Akzeptor für den Halogenwasserstoff, wenn die unter Ätherbildung verlaufende Umsetzung eine Kondensation ist, bei der ein Halogenwasserstoff abgespalten wird, oder als Katalysator, wenn die Umsetzung eine reine Additionsreaktion ist (schwedische Patentschrift 169 293). Die Vernetzungsprodukte sind in Wasser unlöslich, können jedoch darin quellen.

Das bekannte Verfahren kann als »Blockpolykondensationsverfahren« bezeichnet werden, bei dem das Verfahrensprodukt gemahlen und dann gesichtet werden muß, um für chromatographische lonenaustauschzvvecke verwendet werden zu können. Dadurch erhält das Korn des Endproduktes eine unregelmäßige Gestalt, was wiederum zu einem großen Fließwiderstand in einer damit gefüllten Ionenaustauschkolonne führt. Wegen der unregelmäßigen Gestalt der Körner ist auch deren Sieben schwierig, falls Körner von bestimmter Größe erwünscht sind.

Ähnliche hochmolekulare, aktive, hydrophile Vernetzungsprodukte können auch durch Umsetzung des nicht aktiven Vernetzungsprodukles aus einer Hydroxylgruppen enthaltenden polymeren Substanz und einer bifunktionellen Verbindung der vorstehend beschriebenen Art mit einem Mittel zur Einführung von ionenaustauschendenG nippen (siehe die österreichische Patentschrift 223 141) erhalten werden. Dieses Verfahren führt jedoch in bestimmten Fällen zu einem

Produkt, bei dem die Verteilung der ionenaustauschenden Gruppen ungleichmäßig ist. Es hat sieh ferner gezeigt, daß sich in vielen Fällen im Verlauf der Umsetzung oder beim anschließenden Quellen des trockenen Produkts in Wasser Sprünge bilden.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Nachteile der ionenaustauscher der vorstehend beschriebenen Art beseitigen oder wesentlich vermindern lasten, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, das eine Weiterentwicklung des vorstehend angegebenen ist.

Die als Ausgangsmaterial für die eriindungsgemäße Umsetzung verwendeten, teilweise mit ionenaustauschenden Gruppen substituierten Hydroxylgruppen enthaltenden Vernetzungsprodukte werden zweckmäßigerweise dadurch hergestellt, daß man die Ausgangsverbindung in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Verbindung mit einer Verbindung der Formel Z₁ — R₁ — X₂ umsetzt, worin R₁ eine Alkylengruppe mit nicht mehr als 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, die wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann, Z₁ eine saure lonenaustauschergruppe ist, z. B. eine Carboxyl-, Sulfonsäure- oder Phosphonsäuregruppe, oder eine basische Gruppe, vorzugsweise eine Aminogruppe der folgenden Formel

— N

ist, worin R₂ und R₃ jeweils Wasserstoff oder eine niedere Alkylgruppe sind, die wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein können, und R₂ und R₃ zusammen einen Alkylenrest eines gesättigten heterocyclischen Ringsystems bedeuten, falls Z₁ eine Aminogruppe ist, R₂ wenigstens 2 Kohlenstoffatome enthält, und X₁ ein Halogenatom ist, oder, falls R₁ zwei Kohlenstoffatome oder mehr enthält, auch eine Epoxygruppe sein kann.

Als Polysaccharide können z. B. Dextran, Stärke, Dextrin, Cellulose oder Polyglucose und als Hydroxylgruppen enthaltende, nicht aktive Derivate dieser Polysaccharide z. B. Methyldextran, Äthyldextran, Hydroxypropyldextran, Methylcellulose, Äthylcellulose, Äthylhydroxyätliylcellulose oder Produkte, die durch teilweise Depolymerisation dieser Substanzen erhalten werden, und Fraktionen derselben genannt werden. Ferner können als Aiisgangsmaterial Hydroxylgruppen enthaltende Vernetzungsprodukte erwähnt werden, die durch Umsetzung von Sorbit, Rohrzucker, Glucose oder Fructose mit einer bifunktionellen Verbindung wie Epichlorhydrin, oder einer der nachfolgend angegebenen Verbindungen erhalten werden.

Als Aiisgangsmaterial für das erfind ungsgemäße Verfahren können auch Carboxymethy ldextran, 2-Carboxyäthyldextran, 3-Carboxypropyldextran mit unterschiedlichen Substitutionsgraden und Molekulargewichten, Sulfopropyldextran, 5-Sulfopentyldextran, Siilfomethylstärke, 2-Sulfoälhylstärke, 3-SuIfopropylstärke, 2-Sulfoäthylhydroxyäthylcellulose, 3-SuIfopropyl-hydroxyäthylcellulose, 2-Diäthylaminoäthyldextran, 3-Diäthylaminopropyldextran, 2-Dimethylaminoäthyldextran^-Dimethylaminoäthylstärkeode^-Phosphonäthylstärke erwähnt werden.

Als bifunktionelle organische Verbindungen werden solche der Formel X — R —-Z eingesetzt, worin R ein aliphatischen Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet und X und Z jeweils ein Halogenatom oder eine Epoxygruppe bedeuten, von denen die letztere wahlweise an ein Kohlenstoffatom der aliphatischen Gruppe unter Bildung einer Oxirangruppe gebunden sein kann.

Beispiele für geeignete bifunktionelle organische

Verbindungen sind Epichlorhydrin, Dichlorhydrin,

1,2,3,4-Diepoxybutan, Bis-Epoxypropyläther, Äthylenglykol-bis-epoxypropyläther und 1,4-Butandiol-bis-

lu epoxypropyläther. Der aliphatische Rest kann Substituenten, vorzugsweise eine oder mehrere Hydroxylgruppen, enthalten und/oder durch eine oder mehrere Heteroatome, vorzugsweise Sauerstoffatome, unterbrochen sein.

Das Molverhältnis zwischen der bifunktionellen organischen Verbindung und der substituierten, Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung soll so groß sein, daß ein Vernetzungsgrad erzielt wird, der zur Bildung eines Gels ausreicht.

Unter dem Ausdruck »Vernetzungsprodukte« werden in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen Produkte verstanden, die durch chemische Vereinigung einer Vielzähl von ähnlichen Einheiten zu einem Molekül als Ergebnis einer Polymerisation oder einer Kondensation erhalten werden.

Gewöhnlich ist die zur Umsetzung erforderliche alkalisch reagierende Verbindung in der Lösung der substituierten polymeren Verbindung enthalten, sie kann jedoch auch in der Flüssigkeit gelöst angewandt werden, die die kontinuierliche Phase des Zweiphasensystems bildet. Gegebenenfalls wird das Zweiphasensystem zuerst gebildet, dann wird die alkalisch reagierende Verbindung zugegeben, um die Vernetzungsreaktion einzuleiten.

Als alkalisch reagierende Verbindung kann im Prinzip jede Verbindung verwendet werden, die alkalisch reagiert. Gewöhnlich werden die Alkalihydroxyde, vorzugsweise Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd, benutzt. Jedoch können auch quaternäre Ammoniumverbindungen, verwendet werden. Gewünschtenfalls können auch Alkali- und Erdalkalicarbonate und Erdalkalihydroxyde verwendet werden.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Umsetzung ist es ratsam, so vorzugehen, daß eine Lösung der alkalisch reagierenden Verbindung und die mit aktiven Gruppen substituierte, Hydroxylgruppen enthaltende polymere Verbindung mit der Flüssigkeit gemischt werden, die als kontinuierliche Phase des Zweiphasensystems dienen soll, wobei ausreichend gerührt wird, um die gewünschte Größe der suspensierten Tropfen zu erzielen, woraufhin das Vernetzungsmittel in das Zweiphasensystem, gewünschtenfalls schubweise, eingeführt wird. Gegebenenfalls kann das Vernetzungsmittel auch in der als kontinuierliche Phase dienenden Flüssigkeit gelöst dem Zweiphasensystem zugegeben werden.

Die vorstehend angeführte Reihenfolge der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich in der Praxis als ratsam erwiesen, es ist jedoch auch möglich, einen Teil des Vernetzungsmittels öder die gesamte Menge desselben mit der Lösung der polymeren Verbindung in Berührung zu bringen, bevor das Zweiphasensystem gebildet wird. Hierbei muß Gelbildung verhindert werden, bevor sich das Zweiphasensystem gebildet hat. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man das Gemisch bei einer ausreichend niedrigen Temperatur hält, um die Umsetzung so langsam fortschreiten zu lassen, daß der Mischvorgang durchge-

führt werden kann. Die Gelbildung kann auch dadurch verhindert werden, daß man die alkali-Ii reagierende Verbindung zurück behält und erst dann zugibt, wenn die Tropfenbildung stattgefunden hat.

Für die meisten Substanzen, die für das eründungsgemäße Verfahren in I rage kommen, wie Stärke. Dextran, Cellulose und ähnliche Verbindungen, ist Wasser das geeignete Lösungsmittel, jedoch können auch andere Flüsisgkeilen mit ähnlichen Löslichkeitseigenschaftcn, wie Alkohole und Ketone, verwendet werden. Gewünschtcnfalls können Lösungsinittekemischc benutzt werden, in denen Wasser die Hauptkomponente ist. Vorzugsweise verwendet man ein Alkalihydroxyd als alkalisch reagierende Verbindung, die als Katalysator oder als Akzeptor für den Halogenwasserstoff, von dessen Freisetzung die vorliegende Erfindung abhängt, dient, wobei das Alkalihydroxyd dem Wasser oder der wäßrigen Flüssigkeit zugesetzt wird, die zum Lösen des zu vernetzenden Polymeren dient. In vielen Fällen erleichtert das Alkalihydroxyd das Lösen des Vernetzungsproduktes und erhöht seine Löslichkeit.

Die Konzentration der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung ist von großer Bedeutung, da sie die Quellbarkeit (Wasseraufnahme) des fertigen Ionenaustauscher-Vernetzungsproduktes bestimmt. Bei geringer Konzentration der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung wird eine höhere Quellbarkeit des Fertigproduktes erzielt als bei einer höheren Konzentration. [⁷ür substituiertes Dextran kann die Konzentration 5 bis 70 Gewichtsprozent betragen, wobei gute Ergebnisse auch bei Konzentrationen zwischen 10 und einschließlich 50 Gewichtsprozent erhallen wurden. Bei bestimmten Cellulosederivaten können sogar geringere Konzentrationen der Hydroxylgruppe enthaltenden Verbindung angewandt werden.

Zur Bildung der kontinuierlichen Phase des Zweiphasensystems werden Flüssigkeiten verwendet, die mit Wasser oder mit dem Lösungsmittel für die Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung nicht mischbar sind. Geeignete Flüssigkeiten sind aliphalische und aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Dichlormethan, 1,2-Dichloräthan und 1,2-Dibromäthan und o-Dichlorbenzol, wenn die Hydroxylgruppen enthaltende polymere Verbindung in Wasser gelöst wird.

Um die Dispersion der Lösung der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung zu stabilisieren, ist es ratsam, gemäß der vorliegenden Erfindung der die kontinuierlichen Phase bildenden Flüssigkeit ein stabilisierendes Mittel zuzusetzen.

Als stabilisierende Mittel können in Wasser unlösliche hochmolekulare Polymerisate genannt werden, z. B. Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyisobutylen und Celluloseacetatbutyrat. Es hat sich erwiesen, daß das durchschnittliche Molekulargewicht der hochmolekularen Polymerisate zu einem wesentlichen Ausmaß ihre Wirkung als Stabilisierungsmittel bestimmt, wobei hochmolekulare Produkte mit einem verhältnismäßig hohen durchschnittlichen Molekulargewicht die Dispersion unter gleichen Bedingungen wirksamer stabilisieren als Produkte mit einem niedrigeren durchschnittlichen Molekulargewicht. Es ist ratsam, die Menge des Stabilisierungsmittels auf das Lösungsmittel abzustimmen, das die kontinuierliche Phase bildet und das Vernetzungsmittel gelöst enthält, oder in dem dieses nach der Bildung des Zweiphasensystems gelöst wird.

Geeignete Mengen an Stabilisierungsmittel liegen zwischen Ü. I und einschließlich 15. vor/ugiweisc 0,1 und einschließlich 10",', (Gewichtsvolum).

Das Stabilisierungsmittel kann durch Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel aus den gebildeten Gclkörnern entfeint werden. Mit Rücksicht auf die hochmolekularen Polymeren, die unter verhältnismäßig milden Bedingungen zu hydrolysieren vermögen, ist es ratsam, zuerst die Gelkörner mit einem hydrolysiereiulen Mittel, beispielsweise einer Lösungeines Alkalihydroxyds, zu behandeln und dann die hydrolysieren Produkte durch Waschen der Gclkörner mit einem Lösungsmitte! für diese Produkte zu entfernen. Hochmolekulare Ester, z. B. Polyvinylacetat und Cclluloseacetatbutyrat, können zur Verseifung der Ester mit einer wäßrigen, niedrigprozentigen Lösung eines Alkalihydroxyds behandelt werden, woraufhin die hochmolekularen Alkohole, die sich gebildet haben, durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden.

Unter bestimmten Bedingungen ist es ratsam, dem umzusetzenden Gemisch ein oberflächenaktives Mittel vom Detergens-Typ zuzusetzen. Solche Mittel wirken nicht als Suspensionsstabilisatoren, können jedoch in Verbindung mit solchen Mitteln verwendet werden, wenn spezielle Effekte, z. B. eine geringere Teilchengröße des erhaltenen Vernetzungsproduktes, erwünscht sind.

In der ersten Stufe des Verfahrens sind die Rühr-

3ü bedingungen besonders entscheidend, da diese und die Gegenwart des Stabilisierungsmittels die Tropfengröße der dispergieren Phase bestimmen. In dieser Hinsicht kann der Fachmann durch Untersuchung von Proben, die bei verschiedenen Rührgeschwindigkeiten aus dem Reaktionsgemisch entnommen wurden, die für ein gewünschtes Ergebnis notwendige Rührgeschwindigkeit ermitteln.

Es ist häufig ratsam, die bifunktionelle organische Verbindung erst dann dem System zuzugeben, wenn angemessene Tropfengrößen erreicht sind. Die Zeit, nach welcher Gelbildung eintritt, hängt von dem Gehalt des Hydroxylgruppen enthaltenden Polymeren in der dispergierten Phase, der Menge der bifunktionellen organischen Verbindung und der Temperatur ab.

Die Umsetzung schreitet jedoch fort, bis die bifunktionelle organische Verbindung aufgebraucht ist oder die Umsetzung unterbrochen wird. Nachdem die Gelbildung stattgefunden hat, ist das Rühren für die Teilchengröße des fertigen Mischpolymerisats von keiner oder nur noch untergeordneter Bedeutung.

Die Umsetzungstemperatur bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Vernetzung stattfindet. Geeignete Temperaturen liegen zwischen Raumtemperatur und 90° C, vorzugsweise zwischen 20 und 6O⁰C.

Die Eigenschaft, die die Qualität des Vernetzungsproduktes als Ionenaustauscher bestimmt, ist seine Wasseraufnahme. Die letztere wird durch Quellen des Produktes in Wasser und entfernen der freien Restflüssigkeit, beispielsweise durch Zentrifugieren, ermittelt. Die Wasseraufnahme wird in Gewichtsmenge Wasser ausgedrückt, die pro Gramm der trockenen Substanz aufgenommen wurde.

Da wegen der Anwesenheit von ionenaustauschenden Gruppen die Wasseraufnahme des Gels von der Ionenstärke und dem pH-Wert der wäßrigen Phase abhängt, ist es ratsam, bei der Bestimmung eine Pufferlösung zu verwenden.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten

Ionenaustauscher können mit Kapazitäten von 0,1 bis 6 Milliäquivalenten/g erhalten werden.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

B e i s ρ i e 1 1

50 g 2-Diäthylaminoäthyldextranhydrochlorid mit einem Substitutionsgrad von 0,64 Diäthylaminogruppen pro Glucoseeinheit, das aus einem Dextran mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 000 hergestellt würde, werden in 100 ecm Wasser und 60 ecm 5-n-Natriumhydroxyd gelöst. In ein zylindrisches Gefäß mit einem Ankerrührer wird eine Lösung von 6 g Celluloseacetatbutyrat in 200 ecm 1,2-Dichloräthan gegeben. Die Geschwindigkeit des Rührers wird auf 200 U/min eingestellt und die wäßrige Lösung langsam zugegeben. Eine Stunde nach der Zugabe werden. 20 ecm Epichlorhydrin zugesetzt. Nachdem die Umsetzung 16 Stunden bei 5O⁰C fortgeschritten ist, wird das Reaktionsgemisch wie folgt aufgearbeitet: Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur gekühlt, und 500 ecm Aceton werden dazugegeben. Nachdem das gebildete Gel auf den Boden gesunken ist, wird die darüber befindliche Flüssigkeit abdekantiert. Das Gel wird dreimal in j eweils 300 ecm Aceton dispergiert, wobei zwischen jedem Dispergiervorgang einmal dekantiert wird. Das Gel wird dann in 300 ecm einer Lösung dispergiert, die aus gleichen Volumenteilen Äthanol und 2-molarer Natriumhydroxydlösung besteht. Nach 30 Minuten wird dekantiert und das Gel in 300 ecm 50%igem Äthanol dispergiert, das nach 30 Minuten abdekantiert wird. Das Gel wird dann in 300 ecm 50%igem Äthanol dispergiert, mit konzentrierter Salzsäure neutralisiert, auf einem Glasfilter abfiltriert, mit 50%igem Äthanol von Salz freigewaschen, mit 99,5%igem Äthanol gespült und unter Vakuum bei 7O⁰C getrocknet.

Die Ausbeute betrug 51 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 2,5 Milliäquivalenten pro Gramm und einer Wasseraufnahme von 6,33 g/g in einer 0,1 molaren Pufferlösung von Natriumphosphat, bei einem pH-Wert von 7,0.

Die Teilchengrößenverteilung war wie folgt:

über300|z 4%

100bis300[A 45%

40 bis 100 μ 41 %

unter 40 μ 10%

Beispiel 2

Auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 erhielt man aus 24 g Carboxymethyldextran-Natriumsalz mit einem Substitutionsgrad von 0,70 Carboxymethylgruppen pro Glucoseeinheit, das aus einem Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30 000 hergestellt worden war, und 24 ecm 5 molarer Natriumhydroxydlösung, 10 ecm Wasser, 3,5 g Celluloseacetatbutyrat, 50 ecm 1,2-Dichloräthan und 8 ecm Epichlorhydrin 24 g eines Produktes mit einer Ionenaustauschkapazität von 2,9 Milliäquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 7,36 g/g in 0,1 molarer Phosphat-Pufferlösung (pH-Wert: 7,0) und folgender Teilchengrößenverteilung:

über 100 μ 4%

40 bis 100 μ 61 %

unter 40μ 35%

B e i s ρ ie I 3

Aufähnliche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben. erhielt man aus 72 g 2-Sulfoäthyldextran-Natriumsalz mit einem Substitutionsgrad von 0,78 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseeinheit, das aus Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30 000 hergestellt war, und 72 ecm 5 molarer Natriumhydroxydlösung, 9 g Celluloseacetatbutyrat, .150 ecm 1,2-Dichloräthan und 24 ecm Epichlorhydrin 60 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 2,5 Milliäquivalenten pro Gramm, einer. Wasseraufnahme von 5,47 g/g in 0,1 molarer Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), und der folgenden Größenverteilung:

über600μ 9%

300 bis 600 μ ...... ■·. ..,-..:. i;'^:. 69%

150 bis 300 μ ...........:'^:.. .^;19%

unter 150μ 3%'

ao B e i s ρ i e 1 4

Auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 erhielt man aus 24 g 2-Sulfoäthylstärke-Natriumsalz mit einem Substitutionsgrad von 0,36 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseeinheit und 24 ecm 5 molarer Natriumhydroxyd-

lösung, 20 ecm Wasser, 3,5 g Celluloseacetatbutyrat, 50 ecm 1,2-Dichloräthan und 8 ecm Epichlorhydrin 24 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 1,3 Milliäquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 2,84 g/g in 0,1 molarer Phosphatpuffer-

lösung (pH-Wert: 7), sowie der folgenden Teilchengrößenverteilung:

über 300μ 12%

150 bis 300 μ 60%

75 bis 150 μ 24%

unter 75 μ 4 %

Beispiel 5

Auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 erhält man aus 4.0 24 g 2-Sulfoäthylhydroxyäthylcellulose, Natriumsalz, mit einem Gehalt an Sulfoäthylgruppen, der 5,46% Schwefel entspricht und 24 ecm 5 molarer Natriumhydroxydlösung, 50 ecm Wasser, 7 g Celluloseacetatbutyrat, 100 ecm 1,2-Dichloräthan und 8 ecm Epichlorhydrin 17 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 0,2 Milliäquivalenten pro g, einer Wasseraufnahme von 4,38 g/g in 0,1 molarer Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), sowie der folgenden Teilchen-Größenverteilung:

über 600 μ 6%

300 bis 600μ 63%

150 bis 300 μ 25%

unter 150 μ 6%

Beispiel 6

20 g 2-Sulfoäthyldextran-Natriumsalz mit einem Substitutionsgrad von 0,56 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseeinheit, das aus einem Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30 000 hergestellt worden war, wurden in 30 ecm einer 10%igen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxyd gelöst. 1,5 g Polyvinylacetat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 430 000 wurden in 50 ecm Toluol gelöst. Die Toluollösung wurde in ein zylindrisches Reaktionsgefäß gegeben, das mit einem Ankerrührer ausgestattet war und die Rührgeschwindigkeit wurde auf 200 U/Min, eingestellt; dann wurde die

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wäßrige Lösung langsam zugegeben. Eine Stunde später wurden 10 ecm l,2-Äthandiol-bis-2,3-epoxypropyläther zugegeben. Nachdem die Umsetzung bei 50 C 16 Stunden durchgeführt war, wurden die erhaltenen Gelkörner, wie im Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet, mit der Abweichung, daß das Gel in 300 ecm gleicher Volumina von 2-molarer Natriumhydroxydlösung und Äthanol dispergiert wurde. Die anschließende Neutralisation wurde mit 5 M Natriumhydroxyd durchgeführt. Die Ausbeute betrug 27 g eines Produkts mit einer lonenaustauschkapazität von 1,2 Äquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 2,9 g/g in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), sowie der folgenden Größenverteilung:

300 bis 800 μ 48 %

150 bis 300 μ 38%

unter 150 μ 14%

B e i s ρ i e 1 7

Auf ähnliche Weise wie im Beispiel 6 erhielt man aus 20 g 2-Sulfoäthyldextran-Natriuinsalz, der gleichen Art wie im Beispiel 6 und 15 g Trinatriumphosphatdodecanhydrat in 40 ecm Wasser, 1,5 g Polymethylmethacrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 000, 50 ecm 1,2-Dibromäthan und 6 ecm 1,2,3,4-Diepoxybutan, 11 g eines Produkts mit einer lonenaustauschkapazität von 1,8 Müliäquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 8,6 g/g in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), sowie der folgenden Größenverteilung:

über 300 μ 9%

150 bis 300 μ 64%

75 bis 150 μ 18%

unter 75 μ 9%

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen, ionenaustauschende Gruppen enthaltenden hydrophilen Vernetzungsprodukten aus teilweise mit ionenaustauschenden Gruppen substituierten

a) Polysacchariden oder deren Hydroxylgruppen enthaltenden, nicht aktive Substituenten enthaltenden Derivaten oder

b) Polyvinylalkohol oder

c) Vernetzungsprodukten aus Sorbit, Rohrzucker, Glucose oder Fructose und einer bifunktionellen Verbindung, wie Epichlorhydrin,

in Form von Gelkörnern durch Umsetzung der zu vernetzenden Verbindung mit einer bifunktionellen organischen Verbindung der allgemeinen Formel

XRZ

in welcher R ein aliphatischer Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und X und Z jeweils ein Halogenatom oder eine Epoxygruppe bedeuten, als Vernetzungsmittel in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Verbindung unter Bildung [von Ätherbrükken mit den Hydroxylgruppen der zu vernetzenden Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Dispersion einer flüssigen Lösung der zu vernetzenden Verbindung in einer mit dieser Lösung nicht mischbaren Flüssigkeit als Dispersionsmittel unter ausreichend starkem Rühren, daß die Lösung in Form von Tropfen in dem Dispersionsmittel suspendiert ist, mit dem Vernetzungsmittel in Gegenwart der alkalisch reagierenden Verbindung bis zur Gelbildung umsetzt und die aus den suspendierten Tropfen entstandenen Gelkörner gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vernetzungsmittel nach der Bildung der Dispersion mit der zu vernetzenden Substanz in Berührung bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einen Teil des Vernetzungsmittels als Lösung in dem Dispersionsmittel zuführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung der zu vernetzenden Verbindung, der alkalisch reagierenden Verbindung und des Vernetzungsmittels, die vor der Herstellung der Dispersion bei einer ausreichend niedrigen Temperatur gehalten wird, um die Gelbildung zu verhindern, in dem Dispersionsmittel dispergiert.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Dispersionsgrad durch Zusatz von 0,1 bis 15% eines hochmolekularen Polymeren, das in der Lösung der zu vernetzenden Verbindung nicht löslich ist, regelt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein hochmolekulares Polymeres verwendet, das unter milden Bedingungen hydrolysiert werden kann.