Полимерный состав для изготовлениямембранного фильтра

 

Союз Советсинк

Социалистических

Республик

Гввуалрстввнный квмитвт

СССР аю двявм изобретений и вткрытий

В. (72) Авторы изобретения р У

Э У

П. П. Гойденко, Э. П, Калошкин, С. А. Be тасовский..... ..> .; у - ° }, — .. -.-,=,1 и А. В. Игнашева (7I ) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

МЕМБРАННОГО ФИЛЬТРА

Изобретение отис сится к промышленности пластмасс, в частности, к полимерным составам для мембранных фильтров на основе хлорированного поливинилхлорида (перхлорвиниловой смолы)

5 и может быть применено в микроэлектронике, медицине, микробиологии.

Известен состав для изготовления обратноосмотических мембран, состоящий из перхлорвиниловой смолы, арома- О тического амина и растворителя (смесь ацетона и толуола) Pl).

Недостатком этого состава являет-. ся невозможность получения микрофильтрационных мембран с порами- размером от нескольких сотых до нескольких микрон и высокой производительностью фильтрации.

Из .известных составов наиболее близкий к изобретению по технической сущности состав для изготовления мембранного фильтра, состоящий из 50100 г хлорированного поливинилхлорида на 1 л растворяющей смеси вклю2 чающей растворитель (этилацетат, ацетон, галоидоуглеводороды, тетрагндронафталин, тетрагидрофуран) и осади,тель — одно- или многоатомный спирт, составляющий от 10 до 40 об.Х раст- воряющей смеси Г21.

Из указанного состава можно получить мембраны со средним размером пор от 0,6 дскб 5 мкм, с неоднородной пористой структурой (средний диаметр пор в пределах 0,6-0,8; 1-3; 3-5 мкм).

Для тонкой очистки технологических сред от микропримесей в электронной промышленности и дпя очистки биологических сред от бактерий в микробиологической промышленности и медицине необходимы мембранные фильтры с порами размером 0,1, 0,2 и 0,3 мкм, обладающие узким распределением пор по размерам. Поэтому мебраны, получаемые по указанному способу, непригодны для применения в перечисленных областях.

Т а б я и ц а l

45

0,03

0,16

55.

0,08

0 53

22

0,23

6,36

О, 36 l9,, 1!

73

10

0,54

31,84

63,69

20

0,7

3 83604

Цель изобретения — расширение диапазона размеров пор и повышение однородности пористой структуры фильтра.

Для достижения поставленной цели полимерный состав для изготовления мембранного фильтра, содержащий хлорированный поливинилхлорид и этилацетат, дополнительно включает диметилсульфоксид при следующем соотношении компонентов, вес.%: 10

Хлорированный поливинилхлорид 12,5-25

Этилацетат 0,1-30

Диметилсульфоксид 45-87,4

Пример 1. Приготавливают у раствор, содержащий 22 вес.% хлорированного поливинилхлорида, (ГОСТ

10215-72), 48 вес.% диметилсульфоксида и 30 вес.X этилацетата. Полученный раствор наносят с помощью фильеры на 20 пластину из полированного стекла. Затем пластину с покрытием погружают на 17 мин в гексиловый спирт. Сформировавшуюся пористую пленку, не снимая со стекла, выдерживают в горячей 25 (80 С) дистиллированной воде в течение 15 мин, снимают со стекла и сушат на воздухе.

Полученная мембрана имеет анизотропную структуру с селективным слоем, З средний диаметр пор 0,23 мкм. Производительность фильтрации через мемб .Х рану по воде составляет 6,36 мл/мин см при перепаде давлений 1 атм, пористость 70 об.%, давление продавливания З> первого пузырька 5,6 кгс/см

Пример 2. Готовят раствор, содержащий 25 вес.% хлорированного поливинилхлорида ГОСТ 10215-72

4 4

65 вес.% диметилсульфоксида и 10 вес.% этилацетата. Раствор с помощью фильеры наносят на пластину из полированного стекла. Формование пористой мембраны проводят в растворе, содержащем

75 об.% гексилового спирта и 25 об.% ацетона.

Полученная мембрана имеет равномерную пористую структуру, средний диметр пор 0,54 мкм. Производительность фильтрации через мембрану по воде 31,84 мл/мин см при перепаде давлений 1 атм, пористость 71 об.%, давление появления первого пузырька

2,0 кгс/см

Пример 3. Готовят раствор, содержащий 20 вес.% хлорированного поливинилхлорида (ГОСТ !0215-72), 60 вес.% диметилсульфоксида и 20 вес.% этилацетата. раствор с помощью фильеры наносят на стеклянную полированную пластину. Формование пористой мембраны проводят в растворе, содержащем 75 об.% гексилового спирта и 25 об.% ацетона.

Полученная мембрана имеет равномерную пористую структуру, средний диаметр пор 0,7 мкм. Производительность мембраны по воде 63,69 мл/мин- см при перепаде давлений 1 атм, пористость 74 об.X. Давление появления первого пузырька 1,4 кгс/см 1.

Рецептуры полимерного состава и свойства мембранных фильтров из хлорированного поливинилхлорида на их основе, полученных коагуляцией в органических растворах, приведены в табл. 1.

836044! ,1,08 95,54

3,5 850

87,4 0,1!

2,5

83,9 0,1

Таблица 2

3-5

55,69 35,03

60,02 33,31

По про- 9,27 тотипу

6,66

1-3 2

0,6-0,8 0,2

72,43 19952

8,04

0,004

0,36

Предла- 20 гаемый

65

0,53 0,008!

Использование предлагаемого полимерного состава позволяет получать пористые мембраны с порами заранее заданных размеров пор.

Иэ табл. 2 видно, что мембраны, получаемые из предлагаемого состава, обладают более узким интервалом распределения пор по размерам по сравне- 0 нию с рйзмером пор состава по прототипу.

Существенным преимуществом предлагаемого полимерного состава по сравнению с составом по прототипу является 45 возможность получения перхлорвинило- .. вых мембран с порами меньших размеров.

Так, известный состав не позволяет по-.. лучать фильтровальные материалы с порами среднего диаметра < 0,6 мкм, а

50 из предлагаемого состава можно получить фильтры с порами среднего размера до 0,03 мкм.

Перхлорвиниловые мембранные фильтры, получаемые из предлагаемого со55 става могут найти широкое применение как микрофильтры для очистки технологических растворов, содержащих кислоты и щелочи. К таким растворам отноФильтры, получаемые иэ предлагаемого состава, имеют высокую однородность, что было подтверждено изучением рас-. пределения п р по размерам методом продавливания газа через мембрану„ пропитанную смачивающей жидкостью.

На кривой распределения пор по размерам ширина пика не превьнна-. ет 0,008 мкм. т ся*ея проявители, травители, закрепители и другие "растворы, применяемые на предприятиях электронной промыпленности при производстве полупроводниковых материалов.

Формула изобретения

Полимерный состав для изготовления мембранного фильтра, содержащий хлорированный поливинилхлорид и этипацетат, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона размеров пор и повышения однородности по:ристой структуры фильтра, состав дополнительно включает диметилсульфок7 сид при следующем соотношении компонентов, вес.7 .

Хлорированный поливинилхлорид

Этилацетат

Диметилсульфоксид

836044

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 522210, кл. С 08 L 27/06, 1976.

2. Патент ФРГ № 1178208, кл..39 в 22/06,опублик.1968(прототип) Составитель В. Балгин

Редактор Л. Ушакова Техред С.Мигунова . Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2825 8 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ 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