Способ получения гомогенных анионитовыхмембран

ОПИСАНИЕ 35026ИЗОЬЕЕТ ЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ ависимый от патента75355/23 Заявлено 25.Х.1968Приоритет 25.1 Х.1967Опубликовано 04.1 Х. М. Кл. С 081 19/О С 08) 1(34е 122152, Фран Комитет по делам изобретений и открытий при Совете тйинистров СССР2. Бюллетень26 описания 5.Х.1972 опублцкованц Ав изобретен Иностранец Ги БураЗаявитель ГОМОГЕН НЪХ АН ИОН ИТОВЪХМЕМБРАН СПОСОБ ПОЛУЧЕ 2 Известен способ получения гомогенных аниоцитовых мембран обработкой полимера, содержащего третичные аминогруппы, дигалоидалкилом или дигалоцдарилалкилом.С целью расширения ассортимента гомогенных амоционитовых мембран с высокими физико-механическими и электрохимическими характеристиками предлагается способ получения гомогенцых ационитовых мембран обработкой привитого сополимера поливинилхлорида с полимером, содержатцим третичные аминогруппы, или смесь поливицилхлорцда с полимером, содержащим третичные аминогруппы. Применение бифуцкциональных Х-алкилирующих агентов обеспечивает наряду с образованием в мембране четвертичных сильно основных групп также и создание трехмерной структуры мембраны,Для повышения электрохимических и механических характеристик мембраны дополнительно обрабатывают моцофункциональным алкилирующим агентом.Исходный поливицилхлорид (или его сополимеры с невысоким содержанием второго сомономера) имеет молекулярный вес 80000 - 300000, предпочтительно 150000 - 260000. В качестве мономеров и полимеров с третичными аминогруппами могут быть использованы мономеры и полимеры винил и алкилвинцлпирцдицов, М,К-диалкиламиностиролы. Привитый сополпмер полцвцнцлхлорцда сполимером, содержащим третичные ампногруппы, получают известными методами, например, привитой радикальной сополцмериза 5 цией моцомера к полцвцнилхлорцду в присутствии инициаторов радикального тугпа или прирадиационно-химическом инициировании. Содержание привитого полимера в сополцмереможет составить 20 - 80%, предпочтительноо 40 - 60%. В качестве привитого полимера лучше использовать полцвцццлпирпдцн,Поц использовании для получения мембрансмеси поливцццлхлорцда с полимером, содержащим третичные аминогруппы, содержание5 полиэлектролцта может составлять 20 - 80%,предпочтительно 40 - 60% . Смесь полимеровполучают растворением полимеров в оощсмрастворителе илц же при использовании дцметцламиностирола, растворением поливцнцлО хлорнда в растворе дцметцламиностцрола .споследующей термической полимеризаццей последнего,В качестве дцгалопдалкилов ц дцгалоидарцлалкцлов могут быть использованы 1,3-дц 5 хлор цлц 1,3-дцбромпропан, 1,4-дцхлор или1,4-дцбромбутац, 1,4-бцсхлорметцл цлц 1,4-бисбромметцлбензол и другие агенты.В качестве моцофункццональных -алкилирующнх агентов могут быть использованы всеО известные типы, например, галоидметцлы, га350261 50 55 60 Тираж 406 Заказ 288 б/12 Изд.1223 Подписное Сапунова 2 ТипОГрэфия,пр. 3лоидэтилы, хлористый бецзил, диалкилсульфаты.Предпочтительнее использование алкцлирующих агентов, содержащих в алкцльцом радикалс более 6 атомов углерода, что обеспечивает пластцфиццрующсе действие алкцлцрующцх агентов.Гомогеццые апцоццтовые мембраны получают отливкой растворов привитого сополимерацлц смеси полимеров ца поверхность, испарением растворителя и последующей обработкой получеццоц пленки бифуцкциоцальпым имоцофуцкццоцальцым алкилирующим агентом погружением пленки в раствор алкилирующего агента. В качестве растворителей алкилирующих агентов выбирают растворители,вызыва,ощие набухание пленки. Для повышения механической прочности мембран отливкураствора проводят ца сетку из природных илцсинтетических волокон,Сцптезироваццые мембраны, обладающиевысокими электрохимическими и физико-механическими характеристиками, могут быть использовацы во всех известных областях применения ациоцптовых мембран,Пример 1. 5 г поливицилхлорида с мол.вес. 240000 и вязкостью 420 слР/г, полученногополимеризацией вицилхлорида при 2 С, содержащего 5% перекиси лаурила, вводят в 700 мл2,5%-ного водного раствора 4-вицилпиридицапри 70 С. Через два часа полимер выделяютфильтрованием и промывают путем перемешцвапия в течение 48 час в 500 лл метанолапри 20 С, После высушцвация получапот 10 гпрцвитого сополимера поливицилхлорид-полц 4-вццилпиридиц. Привес составляет 100%,Полученный сополимер растворяют в 24 лилпиридцца прц 60"С и вводят в этот раствор0,1 г хлористого парадодеццлбецзила прц церемешивации. Затем раствор фильтру от цфильтрат дегазируют под вакуумом. Растворвыливают ца сгекляппую пластину размером20 р,20 см и получают после высушцвацця притемпературе це более 50 С гибкую прозрачнуюпленку с толщиной, соответствующей сухомувесу 10 лг/см-. Эту пленку погружают в 200 мя2/о-пото раствора дцхлорпараксилцлеца в метаполе ца 4 суток. Степень алкцлцровацця12 /о. Затем пленку погружают в 30/о-цый раствор хлористого парадодецилбецзила, нагревают до кипения ацетона ц выдерживают приэтой температуре 8 час. Дополнительная степепь алкцлцроваш я 107. Для завершения алкилцровацця пленку обрабатывают 8 часов10/о-цым раствором йодистого метила в метаноле. Полученная мембрана содержит3 вес, о/о азота и имеет электрическое сопротивление 1,1 ом сл по 0,5 и. раствору хлористого калия.П р и м е р 2. Получение мембраны проводятпо примеру 1, исключая процесс алкцлцровация хлористым парадодецилбецзилом, Элек 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тросопротивлецие мембраны составляет 0,3 ом см (для пленки с толщиной, соответствующей весу 5 мг/слР).Г 1 р и мер 3. Приготавливают раствор, содержащий 5 вес, % поливццилхлорида (мол. вес 90000) и 5 вес. о/о п-дцметиламццостирола в циклогексацоце, фильтруют раствор и дегазируют под вакуумом, Раствор выливают ца стеклянную пластину размером 20 К 20 си и после высушивация в течение 2 час при комнатной температуре и в течение 12 час при 70 С получают пленку, которую опускают ца 4 суток в 2 О/ц-цый метацольцый раствор дцхлорпараксилилеца. Степень алкилировация 50%. Затем пленку погружают ца 8 час при комнатной температуре в 10/о-цый раствор иодистого метила в метаноле и получают аццоцитовую мембрану, содержащую 2,5 вес, % азота, с электросопротивлецием 5 ом слР по 0,5 ц, раствору хлористого калия (толщица пленки соответствует весу 10 лг/см-) и с электросопротивлецием 0,6 ом слР для толщины пленки, соответствующей весу 3 лг/см-.П р и мер 4. Получают поли-и-дцметиламицостирол добавлением следов йода к 10 лл 5% -ного раствора и-диметиламицостирола в дихлорметаце и выдерживацием при комнатной температуре в течение 12 час в атмосфере азота, Затем дихлорметац отгоняют под вакуумом, а остаток обрабатывают 150 мл кипящего метанола. Смесь охлаждают и отделяют фильтрованием поли-п-диметиламицостирол. Для получения пленки растворяют последовательно в циклогексацоце 5 вес, /, поливиццлхлорида (мол. вес 90000) и 5 вес. /, поли-идиметиламицостирола. Раствор гомогецизируют перемешивацием, фильтруют и дегазируют. Затем раствор выливают ца стеклянную пластину, высушивают и полученную пленку погружают ца 4 суток при комнатной температуре в 2 О/о-цый раствор дихлорпараксилилеца в метаноле. Степень алкилировация 50 О/о, Затем пленку погружают ца 8 час в 10%-цый раствор йодистого метила в метаноле и получают ационитовую мембрану с электросопротцвлецием 3 ом см (толщина, соответствующая весу 10 люг/слР) и сопротивлением 0,7 ом см (толщица, соответствующая весу 3 мг/см). Предмет изобретенияСпособ получения гомогеццых ациоцитовых мембран обработкой полимера, содержащего третичные амццогруппы, дцгалоидалкилом или дигалоидарилалкилом, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента гомогеццых ациопитовых мембран с высокими физико-механическими и электрохцмцческими характеристиками, в качестве полимера используют привитый сополимер поливцццлхлорида с полимером, содержагцим третичные амицогруппы, или смесь поливицилхлорцда с полимером, содержащим третичные амццогруппы.