Способ получения интерполимерных мембран

О П И С А Н И Е (ц)664973ИЗОБРРТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61 лнительное к авт. сви М,К 1) Заявлено 08.06,64 (21) 904649/23-0 083 5/2208 Г 220/4 исоединением заявки Государственный комите 23) Приорите 53) УДК 661,183,123., В,Торо Коршак, Т, Два натов иТ.Н ский ордена Лени Знамени химико-тим. Д.(71) Заявите ск а и ордена Трудового К ехнологический институт . Менделеева ного 54) СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ И НТЕР ПОЛ ИМЕР НЫХ МЕМБРАНИзвестны способы получения интерполимерных мембран из сополимеров на основе фосфорсодержащих мономеров. Для синтеза мембран применяют производные винили стирилсульфоновых кислот и изготовляют мембраны, совмещая пленкообразующий полимер и полимер с ионогенными группами в растворителях с высокой диэлектрической постоянной. Однако при этом наблюдаются плохая совмещаемость компонентов с длинными полимерными цепями, сильно отличающихся по полярности, а также отсутствие пространственной структуры ионита и, как следствие, ослабленная химическая прочность матрицы ионита, приводящая к частичному вымыванию моногенного ингредиента.Добавление диенов (0,1 % ) дивинилбензола в растворы полимеров не дало хороших результатов, так как взаимодействие цепей обоих полимеров с диеном пространственно весьма затруднительно,С целью получения мембран, обладающих высокими электрохимическими характеристиками и хорошей механической прочностью, предлагается мономерные производные ядернозамещенной стирилфосфиновой кислоты и сшивающего агента вводить в раствор пленкообразующего сополимера (карбоксилатный и силиконовый каучук,акрилонитрил и его сополимеры, поливинилхлорид и т, п.) с последующей полимеризацией композиции и гидролизом готового сополимера.5 Наилучшие результаты получают приприменении сополимеров акрилонитрила с винилиденхлоридом при отношении их равном (60: 40).Способ позволяет изготовлять мембраны О с широким диапазоном свойств: сопротивление 50 в 2 Ом см, сопротивление разрыву 40 - 157 кг/см, с малым остаточным удлинением. Из производных стирилфосфиновой кислоты предпочтение следует отдать 5 дихлорангидриду последней, так как полученные на его основе мембраны не требуют кислотного или щелочного омыления и могут быть использованы непосредственно после гидролиза. При получении описывае мых мембран можно применять растворители с высокой диэлектрической постоянной или смеси этих растворителей: диметилформамид, диметилсульфоксид, алифатические кетоны, циклические простые эфиры и сме си с диметилформамидом и диметилсульфоксидом, В качестве инициаторов берут различные перекиси, окислительно-восстановительные системы, диазопроизводные и т. п.Интерполимерные мембраны, полученные664973 Формула изобретения Составитель Е. Лузянина Техред Н. Строганова Корректор А, Галахова Редактор Е. Месропова Заказ 1128/17 Изд. Ма 322 Тираж 591 ПодписноеНПО сГопск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035. Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 описываемым способом, содержат пространственно связанный ионогенный компонент и позволяют лроводить их синтез с трехмерной матрицей. Кроме того, такие мембраны обладают высокой селективностью и способны образовывать донорно-акцепторные комплексы с тяжелыми металлами.Предлагаемые мембраны можно использовать для осуществления многих электро- химических процессов, водоподготовки, в химических источниках тока и во всех других областях применения ионообменных мембран.П р и м е р 1. С целью получения интер- полимерных мембран на основе сополимеров акрилонитрила с винилиденхлоридом (60: 40) приготовляют раствор из расчета 10 вес. ч, сополимера, 70 мл тетрагидрофурана и 30 мл диметилформамида. Далее растворяют 0,28 г перекиси бензоила (активность 96 - 98%) в 3,6 г дихлорангидрида стирилфосфиновой кислоты(непредельность 96 - 98%) и добавляют в нее 0,18 г дивинилбензола (концентрация 97%). В полученную смесь вводят 6,4 г приготовленного ранее раствора сополимера. Композицию тщательно гомогенизируют и отливают на стекло (90 смз) или другую гладкую поверхность. Затем пленку выдерживают в термошкафу при 40 С в течение 5 ч, отделяют от стекла и гидролизуют дистиллированной водой, Промытая пленка не дает реакции на С 1-ион, Приготовленная мембрана имеет разрывное напряжение 135 кг/см и удельное сопротивление 8 Ом см при измерении между прилегающими электродами в дистиллированной воде, Толщина полученной пленки 0,012 см, При разрыве пленка обладает незначительным линейным удлинением.П р и м е р 2, Приготовляют раствор 12%-ной концентрации сополимера в диметилформамиде. Далее проводят полив как указано в примере 1, вводя 10 г раствора. Полученную мембрану промывают 5 10%-ным раствором НС 1, а затем дистиллированной водой. Толщина мембраны 0,14 см, удельное сопротивление 14 Ом см, разрывное напряжение 157 кг/см.П р и м е р 3. Готовят раствор 10 г сопо лимера САНИВ, описанного выше, в 90 гобезвоженного ацетона, Полив проводят, смешивая композицию 3,9 дихлорангидрида стирилфосфиновой кислоты, 0,15 г 99%-ной перекиси бензола, 0,06 г дивинилбензола 15 (концентрация 98 о/,), 2,8 г раствора сополимера САНИВ и 1 мл сухого метилэтилкетона, на стекло площадью 40 см. После этого выдерживают композицию в термошкафу при 45 С в течение 3 ч. Затем плен ку заливают водой и гидролизуют 4 ч при30 С. Отставшую от стекла пленку промывают водой, Удельное сопротивление пленки 50 Ом см при толщине 0,57 см (измерено в дистиллированной воде), разрывное 25 напряжение 40 кг/сма. Способ получения интерполимерных мем бран на основе полиэлектролита и инертного пленкообразующего сополимера, например сополимера акрилонитрила с хлорвиниловыми соединениями, отличающийся тем, что, с целью получения мембран с 35 высокими электрохимическими характеристиками и механической прочностью, моно- мерные производные ядернозамещенной стирилфосфиновой кислоты и сшивающего агента вводят в раствор инертного пленко образующего сополимера с последующейполимеризацией композиции и гидролизом готового сополимера.