Способ получения гомогенных анионообменныхмембран

 

Со,оз Советских

Социалистическими

Респчблнн

Зависимый от патента №

МПК С 081 27/00

Заявлено 26.1Х.1969 (№ 1367068!23-5)

Приоритет 27.IX.19б8, X Iб79- 13. Франция

Ковтитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 661.183.123.3 (088,8) Опубликовано 08.Х11.1970. Бюллетень . А 1

"-a 1971

Дата опубликования описания 8.11.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Жан-Пьер Кентен и Мишель Руо (Франция) Иностранная фирма

«Рон-Пуленк С. А.» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОМОГЕННЫХ АНИОНООБМЕННЬ1Х

МЕМБРАН

Известен способ получения гомо генных анионообменных мембран Л -алкилированием сополимера винилпиридин — стирал полпгалоидными соединениями в растворе и формованием из раствора алкилированного структурированного сополимера мембраны.

Используемые Ж-алкилирующие полигалоидные соединения с лабильными атомами галоида, например 1,4-дихлорбутан, выступают как агенты поличетвертизации звеньев винплпиридина в сополимере, что приводит к пространственному структурированию coHoëèìeðà.

Предлагается способ получения гомогенных анионообменных мембран N-алкилированием сополимера винилпиридин — виниловый спирт полигалоидными соединениями в растворе и формованием из раствора структурированного сополимера мембран. Применение сополимера винилпиридин — виниловый спирт расширяет ассортимент анионитовых мембран и обеспечивает повышение их электрохимических и механических характеристик.

Исходный сополимер получают известными методами путем сополимеризации впнплппрпдина и винилового эфира с последующим омылением звеньев винилового эфира. Омыление может быть общим или частичным; предпочтительно омыляется более 90 /с эфирных звеньев. Соотношение в сополимере звеньев винилппрпдпн — винпловый спирт находится в прсдела 0,02 — 0,5, предпочтительно 0,04 — 0,25.

Из впнилпиридпиов используют 2-, 4-винилпирпдпны и их производные.

Реакцию Л -aëI èлированпя — поличетвертизацпи можно проводить плп на сополимере в виде пленки, илп в растворе. При проведении поличетвертпзацип в растворе пленка из раствора сополимсра должна быть отформована

10 до окончания реакции поли .етвертизации.

В качестве Л -алкплирующих агентов (агентоз поличетзертизацпп) используют полигалопдные производные алканов. циклогалканоз и арилалканов, например 1,3-дпхлорпропан, 1,315 дибромпропап, 1,4-дпхлорбутан, бнс(хлорметпл) бензолы и полиэпихлоргидрпн. Температура алкилпрованпя 10 †1"С, предпочтительно 25 — 70 С.

В качестве растворителей алкилирующпх

20 агентов применяют растворители, в которых растворяется или набухает исходный сополимер, например воду, алифатические спирты, диметилсульфоксид, дпметплформамид.

Мембраны пз раствора структурированного

25 сополпмера формуют экструзией. прессованием илп отливом из раствора с последующей отгонкой растворителя. Полученные мембраны, содержашпе часть непрореагировавших третичных аминогрупп, могут быть подвергну289604

Составитель С. Васюков

Редактор Л. К. Ушакова

Корректор Н. Л. Бронская

Изд. Ко 12 Заказ 4032у15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 ты дополнительно N-алкилированию моноалкилирующими агентами, например галоидалкилами, дпалкнлсульфатами, галопдацетальдсгидами, с целью повышения электрохимических характеристик мембран. Мембраны могут быть модифицированы обработкой ацеталирующими агентами пли термической дегидратацисй.

Полученные мембраны имеют высокие электрохимические и механические характеристики.

Пример 1. К 200 лл смеси равных обтьемов воды и третичного бутанола, нагретой до

60 С, при перемешивании в атмосфере азота добавляют 43 г винилацетата и 15,6 г свежеперегпанного 4-винилпиридина. Через 30 вин добавляют 3 г динитрила азоизомасляной кислоты и продолжают нагревание и перемешивание в течение 20 час. По окончании реакции добавляют 1 л воды, удаляют трет-бутанол. Осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают.

Далее сополимер омыляют обработкой 20 г сополимера в растворе 280 нл метанола раствором 2,4 г КОН в 60 л л метанола при 60 С в течение 5 час. По окончании реакции добавляют 350 лл изопропанола, осадок отфильтровывают, промывают и высушивают. Получают сополимер, содержащий 2,8% изота и имеющий характеристическую вязкость 64 с,нз/г.

2 г сополимера растворяют в 10 нл диметилсульфоксида при 75 С. Одновременно растворяют 0,4 г 1,4-бис- (хлорметил) -2,5-диметилбензола (взятого из расчета 1 лоль 1,4бис-хлорметил)-2,5-диметилбензола на 2 моль винилпиридина в сополимере) в 5 ил диметилсульфоксида при 25 С.

Растворы смешивают и перемешивают при

25 С 5 нин. Затем раствор наносят на стеклянную пластину размером 10)(10 слР, которую помещают в сушильный шкаф, где ее выдерживают при 70 Ñ в течение 48 час.

После охлаждения пленку отделяют и поме щают на 48 час в кипящий раствор хлористого метилена в метаноле (10/о по весу). Пленку промывают метанолом и водой.

Полученная мембрана имеет сопротивление

3,5 01!, с,н - и селектпввость 50 /,. Мембрану подвергают ацетализацпи обработкой при

15 67 С в течение 20 лин смесью 13,5 мл 30%ного водного раствора формальдегида, 20 г сульфата натрия, 22 нл серной кислоты (уд. вес ),83) и 125 мл воды. После промывки метанолом и водой мембрана имеет сопротивле20 ние 7,5 оя.см- аи селективность 90%.

Предмет изобретения

Способ получения гомогенных анионообменных мембран N-алкилированием сополи25 мера винилпиридин — виHèëîâûé мономер полигалоидными соединениями в растворе и формованием пз раствора алкилированного структурированного сополимера мембран, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения

30 ассортимента гомогенных анионообменных мембран с высокими электрохимическими и механическими характеристиками, в качестве сополимера винилпиридин — виниловый мономер используют сополимер винилпиридин—

35 виниловый спирт.