防腐材料及其生产方法和用途技术

本发明专利技术涉及化学工业，尤其是涉及具有防腐性能的物质并且涉及获得这种物质的方法和其用途。本发明专利技术的物质能够用作过滤材料或过滤材料的混合物的添加剂、或作为过滤复合物的组分，以用于液体优选饮用水或气体的消毒和纯化。本发明专利技术的防腐材料由固体非水溶性交联聚合物材料组成，其含有与氮原子可逆地连接的氯原子并通过以下通式表示：Ｍ（Ｆ）１．０－５．５（Ｐｈ）０．６－１．０Ｃｌ－４．２，其中Ｍ是三聚氰胺，Ｆ－桥基和端基－甲醛衍生物，Ｐｈ－氧化态为＋５的磷，Ｃｌ－与氮原子连接的氯原子，其中以上提及的材料通过将含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团键合而发生交联。本发明专利技术的用于获得防腐材料的方法包括使固体非水溶性交联聚合物材料发生氯化，该聚合物材料是通过使三聚氰胺磷酸盐与多聚甲醛在水溶液中缩合而获得的，其中以上提及的聚合物材料通过在获得所述产品的方法中使含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团直接键合而发生交联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及化学工业并且尤其是涉及具有防腐性能的物质，以及该防腐物质的生产方法和用途。本专利技术可以用作过滤材料或过滤材料混合物的添加剂或过滤复合材料的组 分以用于液体优选饮用水或气体的消毒和纯化。
技术介绍
根据美国专利第4，594，392号，已知存在一种用于水消毒的稳定复合形式的卤化 和/或卤间化树脂，其包含A/B-X形式的共聚物，其中X包括具有官能性吡啶基C5H5N的聚 乙烯吡啶，与约2% 25%的二乙烯基苯发生交联，其中A/B是卤素和/或卤间化合物的组 合，连接至官能性吡啶基X的氮原子。获得这种材料的方法包含用卤化物和/或间卤化物 的甲醇、氯甲烷或氯仿溶液进行处理然后再用水冲洗所获得的材料。在生产所述聚合物材料的方法中使用有毒的且价格昂贵的组分，这不仅会使方法 本身复杂化，而且也增加了最终产品的净成本，而且同时所获得的用于水消毒的聚合物材 料会向水中引入毒性极强的碘和溴。碘过量会引起甲状腺疾病，而溴过量会引起神经系统 疾病。本专利技术的最接近类似物(原型)是在加拿大专利第849614号中描述的选自由 脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、脲-三聚氰胺-甲醛树脂组成的组中的固体水不溶性交联聚合 物材料，其包含与氮原子可逆地连接的氯原子，并含有不少于按重量计1 %的氯。所描述的聚合物材料包含氮原子和氯原子之间的弱键合作用，并易于向环境中释 放氯，因此其能够用于不同水源的消毒。这种材料通过使气态氯在室温下通过交联聚合物 树脂的含水悬浮液而获得，这种交联聚合物树脂选自由脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、脲-三 聚氰胺_甲醛树脂组成的组。这种材料的缺点是其不能保持氯。在储存中，这种材料会发生自氧化和变质。生 产这种材料的方法在氯化期间需要另外的组分和步骤，这就使生产方法变得复杂，增加了 能耗并最终增加了产品的净成本。为了使产品不溶于水，需要一个交联阶段，在使用三聚 氰胺_甲醛树脂的情况下，存在其他组分如乙二醛单水合物这种有毒物质时就会发生交联 阶段。生产脲_三聚氰胺-甲醛树脂的方法是多阶段的，需要另外的成分，而且是耗时的。 脲-甲醛树脂的交联要花费很长时间，约17小时。上述树脂用于生产氯化聚合物材料的这 种应用与生产树脂本身的复杂和耗时工艺有关，这导致能耗增加同时在氯化阶段使用游离 的氯原子降低了生态相容性。加拿大专利第849 614号中描述的本专利技术的另一个方面是美国专利第3，948，853 号中描述的固体水不溶性交联聚合物材料，其包含与氮原子可逆地连接的氯原子，氮原子 含量不低于lwt%，该固体水不溶性交联聚合物材料选自包含以下物质的组a)脲-甲醛树 脂；b)三聚氰胺_甲醛树脂；c)脲_三聚氰胺_甲醛树脂；其中在每一种情况下树脂都通 过二氧化氯或次氯酸盐或通过多重氯化而稳定化。专利技术人提出了用于稳定聚合物材料并增 强其抗自氧化性的方法。然而，这种生产稳定化树脂的方法与其原型相比甚至更加复杂，因为其包括其他阶段，即暴露于次氯酸盐和二氧化氯的阶段。这些物质最终导致更大的能耗 和最终产品净成本的增加，而其抗自氧化性并没有得到显著改进，仍为大约3个月，这不适 合长期储存和远距离运输。现有已知的聚合物环状生物杀灭化合物，包括美国专利第5，490，983号中描述的 N-糖胺(糖胺是指氯胺和溴胺)。专利技术人提出了一种聚合物环状生物杀灭化合物及其使用 方法，其中这类化合物如卤化乙内酰脲、三嗪二酮或嘧啶酮中的官能团与廉价的聚合物连 接基团如聚苯乙烯、聚乙烯或改性聚甲基丙烯酰胺连接基团混合。所述聚合物化合物是稳 定的可重复利用的不溶性生物杀灭 剂，其仅向水中产生少量的游离卤素和掺混物。它们能 够用作饮用水、游泳池、热水浴、工业供水系统、加热塔、空调系统、气流、油漆、油、药膏、组 织、无菌敷料剂、涂料、固体表面、插入物和容器等的消毒剂。其缺点尤其在于其生产方法的净成本高且生态相容性低。而且，该方法非常复杂 并且功耗和能耗高，这是因为其使用了昂贵且有毒的组分，即乙酰氯和二硫化碳，当其蒸气 与空气接触时具有爆炸的危险。使用这种对于人类有危险的化合物会对其生产地点和附近 的环境带来不良影响。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人解决的技术问题在于提供一种能够多次再生的稳定防腐材料，其 采用简单的方法进行生产并且净成本低，其能够用作过滤材料或过滤材料混合物的添加剂 或过滤复合物的组分以用于液体(优选饮用水)或气体的纯化和消毒。本专利技术的技术效果在于所提出的防腐材料预期用途的实施降低了其生产的经济 和能量需求，并且在于其生产方法的简化和生态相容性的提高。技术效果是这样实现的由固体非水溶性交联聚合物材料组成的防腐材料含有与氮原子可逆地连接的氯 原子，根据本专利技术具有通式=M(F) 1. 0-5. 5 (Ph)O. 6-1. 0C1-4. 2，其中M是三聚氰胺，F-桥基 和端基-甲醛衍生物，Ph-氧化态为+5的磷，Cl-与氮原子连接的氯原子，其中以上提及的 材料通过将含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团键合而发生交联，其中所述聚合物材 料是粉末或颗粒或它们的混合物，其中颗粒是粒径为0. 1 4mm，优选0. 3 2mm的多孔 材料，其对自氧化具有抗性，能够在液体或气体环境中直接接触而使微生物失活，以不低于 0. 01mg/L但不高于4mg/L，优选0. 1 1. 5mg/L,更优选0. 2 0. 4mg/L的可控浓度向液 体环境中释放活性氯，其并不显著地依赖于环境的pH水平或温度，对于人是安全的并足以 长期维持对环境的防腐效应；使还原剂被氧化，该还原剂例如是亚砷酸盐、硫化氢、亚铁离 子。生产本专利技术的防腐材料的方法包括使固体非水溶性交联聚合物材料发生氯化并使用产 品，该聚合物材料是通过使三聚氰胺磷酸盐与多聚甲醛或可溶性非有机磷酸盐、三聚氰胺 和多聚甲醛在水溶液中缩合来生产的，其中以上提及的材料通过在获得所述产品的工艺过 程中使含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团直接键合而发生交联，而碱金属的次氯酸 盐的水溶液用作氯化剂，例如钠、钾、锂的次氯酸盐或碱土金属例如钙的次氯酸盐。使用这 种防腐材料作为过滤材料或作为过滤材料混合物的添加剂或过滤复合物的组分，以用于液 体(优选饮用水)或气体的消毒和纯化，所述防腐材料由固体非水溶性交联聚合物材料组 成，含有与氮原子可逆地连接的氯原子并具有通式=M(F) 1. 0-5. 5 (Ph)O. 6-1. 0C1-4. 2，其中M是三聚氰胺，F-桥基和端基-甲醛衍生物，Ph-氧化态为+5的磷，Cl-与氮原子连接的氯 原子，其中以上提及的材料是通过将含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团键合而发生 交联。这种防腐材料是这样获得的将三聚氰胺磷酸盐、水和多聚甲醛的混合物或可溶性非有机磷酸盐、三聚氰胺、水 和多聚甲醛的混合物边加热边进行搅拌。随后，根据搅拌条件，获得粉末或颗粒或它们的 混合物形式的产物，其中颗粒是多孔材料，尤其是亲水性多孔材料，粒径为0. 1 4mm，优选 0.3 2mm。随后除去反应液体，用水冲洗产品，并在室温下用碱金属次氯酸盐水溶液，例如 钠、钾、锂的次氯酸盐水溶液，或碱土金属例如钙的次氯酸盐水溶液进行处理。所获得的材 料对正在通过其的液体进行消毒，可杀灭细菌和病毒，并可以用作用于纯化液体的过滤材 料，该液体例如是饮用水、游泳池水、废本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防腐材料，由包含可逆地与氮原子结合的氯原子的固体水不溶性交联聚合物材料组成，其特征在于，所述材料是具有以下通式的聚合物材料：Ｍ（Ｆ）１．０－５．５（Ｐｈ）０．６－１．０Ｃｌ－４．２其中，Ｍ是三聚氰胺，Ｆ是桥基和端基－甲醛衍生物，Ｐｈ是氧化态为＋５的磷，Ｃｌ是与氮原子连接的氯原子，其中所述聚合物材料通过使含磷离子与聚合物链的三聚氰胺连接基团键合而发生交联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥列格弗拉基米罗维奇杜博夫，
申请(专利权)人：艾库弗拉有限责任公司，
类型：发明
国别省市：RU[俄罗斯]