Способ получения гомогенных ионообменныхл\ембран

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимое от авт. сьч1l(тельства ¹

1«л. 39с, 25 01

Заявлс11о 26.Х!!.1967 (№ 1206684 23-5) с присоедине1шем заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 10.1,1969. Бюллетень X 4

Дата опубликования описания 15Л .1969

МП1«С 081

Комитет ло делом изобретений и открытиР при Совете Министров

СССР

УДК 678.743.41-139-9:

:661.183.123.3 (088.8) Авторы изобречеиия

Г. С. Колесников, А. С. Тевлина и С. Е. Васюков

Заявитель Московский химико-технологический институт имени Д. И. Менделеева

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ roMOrEHHblx ИОНООБМЕННЫХ

МЕМБРАН

Известен способ получения гомогенны«сильноосновных ионообменных мембран, заключающийся в том, что пленку из фторсодержащих соиолимеров иочвергают набуханию в винилпиридине или в смеси винилииридина с дивпнилпиридином с последующей обработкой алкилирующим агентом при температуре, обеспечивающей полимеризацию образующейся соли винилпиридина. Такие мембраны сочетают «орошие электро«им ические свойства, обусловленные гомогенностью мембран, с высокими физико-механическими показателями и химической стойкостью, обусловленными фторсодержащей основой мембраны.

С целью расширения ас ортимента и создания новых типов мембран в качестве реагента для обработки набухшей в винилпиридине пленки применяют минеральную кислоту. В результате получают слабоосновные мембраны.

Способ заключается в следующем.

Фторсодержащую пленку из сополимера гексафторпропилена и фтористого винилпдена подвергают набуханию в 4-иинилпиридине или

2,5-метилвинилпиридине ири температуре от

20 до 40 С.

Затем набухшую пленку переносят в концентрированный водный раствор минеральной кислоты. Диффузия кислоты внутрь набу«шей пленки вызывает спонтанную полпмеризацшо образующейся мономерной соли. Далее пленку экстрап1руют этанолом, обрабатывают 0,5 н. « 1ОН и промывают водой.

В полученной мембране полиэлектролит прочно связан в результате переплетения макромолекул и не вымывается при экстрагировании.

С целью лучшей фиксации полиэлектролита

1О в мембране и для улучшения ме«анических свойств мембран предлагается к винилпиридину добавлять 2,5-дивинилпиридин. Одновременная спонтанная сополимсризация образующи«ся солей винилпиридина 1 дивинилпириди15 на обусловливает образование структур рированного тре«мерного полиэлектролита в мембране.

Основные достоинства способа:

Способ прост и протска т в одну стадию.

2О При полимеризации не требуется повышенная температура, реакция прогскает в отсутствие инициаторов радикальной 1;олимеризации, Мономер расходуется только il3 процесс образования полиэлектролита.

25 Полученные мембраны имеют высокую статическу1о ог1х1енную емкость и селективность.

Мембраны обладают высокой комплексообразующей способностью к фенолу и ионам Си и .«1 (в виде «лоридов) — до 1,2 гиг ° экв г. При

30 tt.ltiii,tit1>овании AIP. itоРаH Pаз,iitчH1 tм11 а,lt .It lи2346G3

Предмет изобретения

Составитель Г. А. Русских

Редактор Л. К. Ушакова Тсхред Л. Я. Левина Корректор С. M. Сигал

Заказ 646!16 Тираж 440 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 рующпми агентами получают спльноосновные гомогенные мембраны.

Пример 1. Пленку из сополимера гексафторпропилена и фтористого винилидена весом 1,48 г и толщиной 160 л к подвергают набуханию в 4-винилпиридине при комнатной температуре в течение 1 час. Затем набухшую на 70 „пленку вынимают и помещают в сосуд, содержащий 70с/,-ный водный раствор

На80,. В течение 1 час при небольшом самопроизвольном разогреве происходит спонтанная полимеризация образу1ощейся мопомерной соли 4-винилпиридина. Пленка становится матовой. Затем пленку промывают этанолом в аппарате Сокслета до постоянного веса, оорабатывают 0,5 н. NaOH в течение 8 час при комнатной температуре и промывают водой до нейтральной реакции. Вес мембраны 1,97 г, содержание полиэлектролита 33%. Статическая обменная емкость (COE) по 0,1 н. НС1

2,3 л1г ° экв/г. Уцелйное объемное электросопротивление,р. 5 104 оя см. Селективность 0,99.

Прочность. 0. 280 кгс/см-в. Комп.7ексообразующая способность по Х1С1в 1,1 лг экв/г, Мембрана стойка к концентрированным соляной и серной кислотам, к смеси 30%-ной

НвОв и 56/о-ной HNO„.

Пример 2. Пленку весом 1,73 г и толщиной 160 лж подвергают набуханию в 2,5-метилвинилпиридине при 40 С в гечение 1 час. Затем набухшую на 81% пленку вынимают и помещают в сосуд, содержащий 60в/,,-ный водный раствор НаРО, В течение 1 час при небольшом самопроизвольном разогреве происходит спонтанная полимеризация образующейся мономерной соли, Затем пленку промывают этанолом, обрабатывают 0,5 н. NaOH в течение 8 час при комнатной температуре и промывают водой до нейтральной реакции. Вес мембраны 2,37 г, содержание полиэлектролита 37",, СОЕ 2,4 мг ° экв/г, р, 5,3 104 o n c n, селективность 0,99, ор 80 кгс/смв.

Пример 3. Пленку весом 1,43 г подвергают набуханию в смеси 4-винилпиридина и 2,5дивинилпиридина при комнатной температуре в течение 2 час. Затем набухшую на 72 /, пленку вынимают и помещают в сосуд, содержащий 60%-ный водный расгвор НаРО . В течение 1 час при небольшом самопроизвольном

15 разогреве происходит спонтанная сополимеризация образующихся солей. Затем пленку промывают этанолом, обрабатывают 0,5 í. NaOH и промывают водой до нейтральной реакции.

Вес мембраны 2,07 г, содержание полиэлектро20 лита 45%, COE 2,4 мг экв/г, р 5,1 104 ол1 см, селективность 0,99, ор 300 кгс/сл- .

25 Способ получения гомогенных ионообменных мембран путем набухания пленки из фторсодержащих сополимеров в винилпиридине или в смеси винилпиридина с дивинилпиридином с последующей обрабогкой химическим

30 реагентом с образованием мономерной соли винилпиридина при температуре, обеспечивающей полимеризацию указанной соли, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения ассортимента ионообменных мембран, в качестве

35 химического реагента применяют минеральную кислоту.