Способ получения ионообменного материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 349186 Союз Советских Социалистических РеспубликпФ тв Ъ атентасимый 1. Кл. С 081 1,/3 Заявлено 28.1.1969 ( 1309774/23-5)Приоритет 29.11.1968,141830, ФранцияОпубликовано 23,Ч 11.1972. БюллетеньКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 661.183.123 (088,8) Дата опубликования описания 14.1 Х.197 Авторыизобретения Иностранцы р Каитэн и Мишель Рн Пье аявител ПОСОБ ПОЛУЧЕН ОНООБМЕННОГО МАТЕР Изобретение касается получения ионообменных материалов, состоящих из основы, покрытой ионообменной пленкой, Подобные материалы, в которых в качестве основы используется электрод, могут применяться для деионизации сильнополярных жидкостей, в качестве мембранных электродов и для других целей.Известен способ получения ионообменных материалов путем нанесения на основу-электрод раствора ионообменной смолы (сополимеры акриловой кислоты, винилпиридинов) с последующим высушиванием до образования нонообменной защитной пленки,С целью повышения адгезии пленки к поверхности основы, а также повышения эксплуатационных характеристик ионообменных электродов, предлагается способ, по которому ч качестве раствора ионообменной смолы применяют раствор сополимера винилового спирта с мономером, содержащим ионогенную группу, или раствор указанного сополимера, сшитого хлорированным полиоксиэтиленом. Для получения такого сополимера в качестве мономера, содержащего ионогенную группу, могут быть использованы, в частности, винилфосфоновая, винилсульфоновая, акриловая и метакриловая кислоты и их соли, четвертичные винилпиридиниевые соли и другие мопомеры. Содержание винилового спирта в сополимере составляет 50 - 99 вес. о/ предпочтительно 80 - 9 бо/ Минимальная вязкость сополимера 10 в 5 слз/г, предпочтительно5 90 - 200 слгз/г (растворитель - диметилсульфоксид, 25 С, концентрация 5 г/г), Сополимеры получают известными способами. Сополимеры могут быть при необходимости структурированы, например, хлорированным поли 10 оксиэтиленом. Возможно также применениетройных сополимеров, в которых в качестветретьего сомоно мер а используют мономеры,способствующие повышеншо алгезии сополимера, например малеиновая или кротоновая15 кислоты.В качестве основы для нанесения лака изионообменного сополпмера можно применятьметалл, графит, стекло, полимеры. Параллельпосле операции покрытия лаком про 20 водят процесс структурирования лака структурирующими агентами, например хлорированным полиоксиэтиленом.Применение ионообменных лаков, имеющихвысокую адгезшо к основе, позволяет получать25 миниатюрные с различной конфигурациейэлектроды,Ионообменные лаки можно также использовать для покрытия внутренней поверхностисосудов, предназначенных для хранения деи 30 онизированных жидкостей.349186 Предмет изобретения 45 50 55 Составитель С. ВасяковТек ред Е, Борисова Корректор С, Сатагулова Редактор Л. Ушакова Заказ 2873/1 Изд.1181 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий прп Сонете Министров СССР Москва, )К-З 5, Раушская наб., д. 4,5 Сяпснова 2 Типография, нр. При мер 1.А. Приготовление катионообменного лака а) Сосголилсеризаиия. В 300 м,г дцметилсульфоксида растворяют 89 г виццлацетата и 14 г вицилсульфоцата натрия, имеющего степень чистоты 74,5 оссо. Температуру повышают до 60 С и добавляют 0,3 г динитрила азоизомасляной кислоты и выдерживают при перемешивании 20 час при 60 С, Смесь выливают в 1 л изопропилового спирта, отфильтровывают и промывают осадок 3 раза по 500 лс г диэтилового эфира. Полимер высушивают цри 40"С под вакуумом 100 лсм рт, ст. Получают 76 г продукта.б) Оаьсление, К 400 лсл метацольного раствора, содержащего 8,4 г поташа, добавляют при перемешивании в течение 2 час при 50 С 70 г полученного продукта, растворенного в 1200 мл метилового спирта, Перемешивацие продолжают 2,5 час, после чего сополимер отфильтровывают и высушивают под вакуумом, Получают 39 г сополимера.в) Подкисление. Водный раствор, содержащий 15 В/В сополимера пропускают через колонку объемом 150 смз, наполненную сульфокатионитом в Н+-форме (амберлит 1 К), 15 раз, Кислотность полученного раствора 1,8 мг эквсгг) Приготовление лака. В полученный водный раствор добавляют 50 оссо метанола, в результате чего получают раствор лака.Б, Приготовление электрода.Кусок металла из нержавеющей стали в виде гриба укрепляют на оси, вращающейся горизонтально, погружают в раствор лака на 30 сек, высушивают в камере при вращении в атмосфере азота до тех пор, пока лак не загустеет. Окончательное высушивание проводят в эксикаторе в течение б час под вакуумом 5 млс рт. ст. в присутствии фосфорного ангидрида. Для получения более плотного лака операцию покрытия повторяют несколько раз,Таким образом, получают ряд электродов, покрытых слоем лака разной толщины - от 10 до 100 мк,Использование полученного электрода в качестве катода для деионизации нитробензола (анод - металлический электрод с наклеенной анионитовой мембраной) позволяет повысить удельное сопротивление нитробензола с 10 до 101 г ом см.При мер 2.А. Приготовление аниоцообменного лака.а) Сополимеризаиия. К 1,2 л смеси вода - трет-бутиловый спирт (1: 1 по объему) добавляют 276 мл винилацетата и 31,5 мл 4-вццилпиридица. Смесь выдерживают 1 час при 60 С,5 10 15 20 25 30 35 40 вносят 3 г дцнитрнла азоизомасляцой кислоты и продолжают нагревать при перемешивацци в течение 24 час. Затем выливают в 3 л воды, выпаривают трет-бутцловыц спирт ца водяной бацс, добавля 1 от 200 лсл 10 В/В-ного водного раствора хлористого натрия, Полученный полимер отфильтровывают, промывают 2 г воды, высушивают при 60 С под вакуумом 100 мм рт, ст. Выход 202 г сополимера,б) Олсьсленссе. К 12 г поташа, растворенного в 300 лсл метилового спирта, добавляют постепенно в течение 2,5 час раствор 98 г сополнмера в 1,4 л метилового спирта при температуре 50 С. Перемсшивацие продолжают в течение 2,5 час, после чего смесь охлаждают, промывают 1 л метанола, высушивают при 50 С в вакууме 100 мм рт. ст. Получают 87 г сополимера.в) К-Алкилировассие, 85 г этого сополимера растворяют в 1 л диметилсульфоксида и добавляют 85 мл йодистого метила, Смесь перемешивают и нагревают при 60 С 20 час, после чего выливают в смесь 6 л метилового спирта и 2 л диэтилового эфира. Осадок отфильтровывают, промывают 4 л указанной смеси, растворяют в 1,5 л воды и осаждают 4 л смеси метанол - эфир. Получают 102 г сополимера, имеющего теоретическую обменную емкость 0,6 мг эквссг сухой смолы.г) Приготовление лака. К раствору 15 г сополимера в 100 лсл воды добавляют 20 лсл метанола,Б. Приготовление электрода.Приготовление электрода проводят по примеру 1 п, Б. Применение полученного электрода в качестве анода для деионизации нитробензола (катод - металлический электрод с наклеенной катионитовой мембраной) позволяет повысить сопротивление нитробензола с 10 до 10" ом см. Способ получения ионообменного материала, например цонообменного электрода, нанесением раствора ионообменной смолы на твердую основу, например металл, с последующим высушива:сием до образования ионообменной пленки, отлссчаюисийся тем, что, с целью повышения адгезии пленки и повышения эксплуатационных характеристик материала, в качестве раствора ионообменной смолы применяют раствор сополимера винилового спирта с мономером, содержащим ионогенную группу, или раствор указанного сополимера, сшитого хлорированным полиоксиэтиленом,