Способ получения полимерных мембран

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

597211 (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 14.06.76 (21) 2372648/23-05 с присоединением заявки ¹ (2,j ) Приоритет (51)M. Кл, С 08 j 5/18

Государственный комитет по делам нзобретеннй н аткрытнй

Опубликовано 15. 06. 80 Бюллетень № 22 (53) УДК 678.67- (088. 8) Дата опубликования описания 15.06.80 (72) Авторы изобретения

Г. В. Александрова, Н. Д. Байкина, С. А. Тверская, В. Н. Ратников, И.А.Крылова и Г. 3. Нефедова

Научно- исследовательский институт Научно-производственного объединения " Лакокраспокрытие" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН вЂ”.Изобретение относится к способам получения мембран, которые могут быть использованы для ультрафильграции.

Известны способы получения мембран, заключаюшиеся в том, что готовые полиамидные мембраны дополнительно обрабатывают растворами

5 протоновых кислот, кислот Льюиса (1); формальдегидными растворами, содержашими спирт, в присутствии кислотных катализаторов (2). Полученные мембраны могут быть использованы

10 для обратного осмоса.

Известен способ . получения полимерных мембран путем полива раствора полиамида или поливинилхлорида на подложку, испарения растворителя и помешения пленки на подложке в

15 водную иммерсионную ванну. Размер пор получаемых при этом мембран составляет 1010000 А (3). Однако известные мембраны не могут быть применены для стабилизации электроосаждаемого лакокрасочного материала по низкомолекулярной фракции пленкообразователя из-за разброса размера пор мембран.

Цель изобретения — придание мембране свойств, позволяющих стабилизировать электроосаждаемый лакокрасочный материал по низкомолекулярной фракции пленкообразователя.

Для достижения указанной цели в качестве иммерсионной ванны при изготовлении мембраны используют водный раствор полйэтиленоксида илн олигомерных фенолоспиртов при соотношении компонентов, вес.ч.

Полиэтиленоксид или олигомерные фенолоспирты 1 — 5

Вода 995 — 999

Обработка пленки полимера в иммерсионной ванне указанного состава позволяет получить мембрану с заданными узкими пределами о размера пор 60-80 А.

Изготовленные по предложенному способу мембраны дают возможность вернуть в ванну электроосаждения ниэкомолекулярную фракцию цленкообразователя (НФП), являюгцуюся пластификатором, обеспечиваюшую хороший розлив лакокрасочного материала и, следовательно, отсутствие " шагрени и притих дефектов по крытия, в то время как в эксплуатируемых установках для компенсации удаляемого иэ

3 59721 вайны вместе с ультрафильтратом НФП в рабочий раствор лакокрасочного материала добавляют определенное количество этого компонента. При этом требуется постоянный точный контроль химического состава пленкообразователя, что неудобно в условиях промышленной окраски.

Пример 1. Готовят раствор из

20 вес. ч. алифатического полиамида марки

ПА-548, 64 вес. ч. спирта и 16 вес. ч. воды, наливают на стекло, испаряют на воздухе в течение 6 мин и погружают на сутки при комнатной температуре в раствор иэ 1 вес. ч. полиэтиленоксида и 999 вес. ч. воды. Полученную мембрану, представляющую собой белую непрозрачную пленку, промывают водой.

Проницаемость мембраны по лакокрасочному материалу составляет 901 л/м /сутки, диаметр пор 60 А.

Далее мембрану помещают во вторую ультрафильтрационную установку и пропускают через нее ультрафильтрат, полученный после первой ступени ультрафильтрации. На первую ступень ультрафильтрации ставят полиамидную мембрану с размером пор 100-120 А, изготовленную обычным способом: спиртовой раствор полиамида поливают на Стекло, испаряют на воздухе и погружают в воду. Замеряют технологические параметры исходной ванны электроосаждения, ванны электроосаждения после

1 ступени ультрафильтрации и ультрафильтрата после 1 и II ступеней ультрафильтрации.

Полученные результаты приведены в табл. 1.

Пример 2. Готовят раствор из 20 вес. ч. алифатического полиамида марки ПА-548, 64 вес.ч. спирта и 16 вес. ч. воды, поливают на пористую плоскую поверхность из фторопласта-4, испаряют на воздухе в течение

6 мин и погружают на сутки при комнатной температуре в раствор из 5 вес.ч. полиэтиле- 4 ноксида и 995 вес. ч, воды.

Проницаемость мембраны по лакокрасочному материалу составляет 540 л/м /сутки, диаметр пор 40 А.

Далее через мембрану пропускают ультрафильтрат, полученный после I ступени ультрафильтрации, замеряют параметры исходной ванны электроосаждения, ванны электроосаждения после 1 ступени ультрафильтрации и ультрафильтрата после 1 и 11 ступеней ульт50 рафильтрации.

Полученные результаты приведены в табл. 2, Пример 3. Поливочный раствор того же состава, что и в примере 1, поливают

1 4 на пористую трубчатую поверхность иэ фторопласта-4, испаряют на воздухе и погружают при комнатной температуре на сутки в раствор 1 вес. ч. Олигомерных фенолоспиртов марки Б (с молекулярным весом 1000) и

999 вес.ч. воды.

Проницаемость мебраны по лакокрасочному материалу составляет 601 л/м /сутки, диаметр пор 55А. Содержание НФП после II ступени ультрафильтрации О, 08%.

Полученные результаты приведены в табл. 3.

Пример 4. спиртовой раствор полиамида марки ПА-548, того же состава,что и в примере 1, поливают на стекло, испаряют в течение 6 мнн на воздухе и погружают при комнатной температуре на сутки в раствор из 5 вес.ч. олигомерных фенолосниртов марки Б и 995 вес.ч. воды.

Полученная мембрана имеет средний диао метра пор 42 А и проницаемость по лакокрасочному грунту 517 л/м /сутки, Полученные результаты приведены в табл. 4.

Пример 5. Раствор поливинилхлорида в диметилформамиде (8 вес. ч. ПВХ на

100 вес. ч. ДМФ) поливают на стекло, испаряют растворитель в течение 15 с и иммерснруют в водную ванну, содержащую 1 вес.ч. полиэтиленоксида и 999 вес. ч. воды.

Полученная белая непрозрачная мембрана, хранимая в сухом состоянии, имеет средний размер пор 54 А и проницаемость по лакокрасочному грунту 628 л/м /сутки.

Полученные результаты приведены в табл. 5.

Пример 6. Раствор поливинилхлорида того же состава, что и в примере 5, поливают на пористую фторопластовую трубу, испаряют и погружают в иммерсионную ванну, содержащую 5 вес. ч. олигомерных фенолоспиртов марки Б на 995 вес. ч. воды.

Полученная мембрана имеет средний диаметр пэр 41 А и проницаемость 498 л/м /сутки.

Полученные результаты приведены в табл. 6.

Как видно из табл. 1-6, мелколористые полиамидные и поливинилхлоридные мембраны позволяют сократить содержание низкомолекулярной фракции пленкообразователя (НФП) в ультрафильтрате после 11 ступени ультрафильтрации в 10 раз. Возвращаемый в ванну электроосаждений НФП обеспечивает высокое качество покрытия изделий.

Мембраны, изготовленные предложенным способом, могут быть использованы в любой отрасли для очистки жидких материалов от твердых включений размером более 60 А.

597211

Параметр

7, 2

7, 3

7,15

7, 2

0,08

0,8

12, 2

1200

200

1400

Параметр

7, 2

7,2

7, 15

7, 15

О, 8

0,078

13

150

1300

1200

Параметр сходная

7,15

7,2 рн

7, 15

7,2

0,07

0,8

12,2

150

1300

1200 рн

Содержание НФП с молекулярным весом

500,%

Сухой остаток, %

Электропров одность, См/см рЕЕ

Содержание НФП с молекулярным весом

500, %

Сухой остаток, %

Электропроводность, См/см

Содержание НФП с молекулярным весом 500, %

Сухой остаток,%

Электропроводность, См/см

Ванна электроосаждения исходная после ультрафильтрацни

Ванна электроосаждения исходная после ультрафильтрации

Ванна электроосажде ния после ультрафильтраЦИИ

Таблица 1

Ультрафильтрат после ступени

Таблица 2

Ультрафильтрат после ступени

Таблица 3

Ультрафнльтрат после ступени

597211

Ультрафильтрат после ступени

Параметр

I П

7,2

7,25 7,2

7,15

0,8

О, 07

12,2

1200

1300

150

Ультрафильтрат после

Параметр ступени сходная после ультрафильтрации

7,2

7, 15

7,15

7,2

0,8

0,08

150

1300

1200

r Ультрафильтрат после ступени

Параметр

7,15

7,2

7,15 рН

О, 075

0,8

1300

150

1200

1400 рН

Содержание НФП с молекулярным весом 500, %

Сухой остаток, %

Электропроводность, См/см рН

Содержание НФП с молекулярным весом 500, %

Сухой остаток, %

Электро проводность, См/см

Содержание НФП с молекулярным весом

500, %

Сухой остэток,%

Электропроводность, См/см

Ванна электроосаждения исходная после ультрафильтрации

Ванна электроосаждеВанна электроосажде ния г исходная после улы рафильтрации

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

1 — 5

995 — 999

Составитель А. Переверзева

Техред Я. Бирчак Корректор Г. Решетник

Редактор E. Месропова

Заказ 4294/54

Подписное

Тираж 549

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП " Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 59721

Формула изобретения

Способ получения полимерных мембран путем полива растворов алифатических полиамидов или поливинилхлорида на полированную или пористую подложку, испарения растворителя на воздухе и погружения полученной пленки в иммерсионную ванну, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью придания мембранам свойств, позволяющих стабилизировать электроосаждаемый лакокрасочный материал. по низкомолекулярной фракции, в качестве иммерсионной ванны используют водный раствор полиэтиленоксида или олигомерных фенолоспнртов

1 10 при следующем соотношении компонентов, вес, ч,:

Полиэтиленоксид илн олигомерные фенолоспирты

Вола

Источники информашки, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3551331, кл. 210-23, опублнк. 1971.

2. Патент США N 3497451, кл. 210-23, опублик. 1970.

3. Патент CIIIA N 3615024, кл. 210-490, опублик. 1971.