Способ изготовления пористой диафрагмы

Союз Советских Социалистицесни Республик22) Заявлено 03.03.77 23) Приоритет 23.05.7 Государственный комн ССС 9 пе делам изобретен н открытий(72) Автор изобретени Иностранец Кевин Томас Макирмастриз Лимитедия) Иностранная Империал Кемикал Ин(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОЛ ДИАФРАГМ Процесс электролиза расщелочного металла с использрагмы, изготовленной этимдостаточно эффективен.Цель изобретения - повьтивности процесса электролхлоридов щелочных металлоЭто достигается тем, чтоложенному способу изготовлдиафрагмы, включающемусуспензии или дисперсии поллена, введение наполнителя,та экструзией с последующеего в одном или двух направвом и охлаждением, наполипористый лист после его форОдин из методов введенив лист из пористого политетсостоит в погружении листперемешиваемую суспензиюорганической жидкости, напрческом спирте, таком какспирт. вора хлорида ованием диаф способом, не ение э ек за аств стый в по се е относ ввиду ительтого, апол- удовествает н Альтернативный метод введения наполителя в лист диафрагмы из пористого поИзобретение относится к области переработки пластмасс и может быть использовано при изготовлении пористых диафрагм, которые находят применение в электрохимических элементах при электролизе растворов хлоридов щелочных металлов. 5Известен способ изготовления пористой диафрагмы, включающий приготовление суспензии или дисперсии политетрафторэтилена, введение наполнителя, формование листа экструзией с последующей ориентацией его в одном или двух направлениях, нагре о вом и охлаждением 11. В качестве наполнителя может быть применен неудаляемый наполнитель, например двуокись титана. Причем наполнитель вводят в полимерный материал в процессе его формования, т. е. перед экструзией. При введении паполнителя полимерный материал в проце изводства может быть введено но небольшое его количество что при введении больших коли нителя процесс экструзии проте летворительно. в.согласно пред- ения пористой приготовление итетрафторэтиформование лисй ориентацией лениях, нагреитель вводят вмования.я наполнителя рафторэтилена а в постоянно наполнителя в имер алифати- изопропиловый670207 Формула изобретения 35 40 45 5 О ЦНИИПИ Заказ 350649 Филиал П П П Патент, г. литетрафторэтилена состоит в пропитке листа раствором, содержащим гидролизуемый предвулканизатор наполнителя.Наполнитель может представлять собой органический материал, который делает диафрагму смачиваемой, но предпочтительным является использование неорганического материала, например неорганического окисла. Особенно предпочтительно применять для этой цели двуокись титана или окись циркония.Если наполнитель вводят путем гидро- лиза, то подходящим является предвулканизатор, имеющий в своем составе титанат тетрабутила, тетрахлорид титана и оксихлорид циркония.При введении наполнителя получают диафрагму с равномерной пористостью, в результате чего процесс электролиза становится более эффективным, в частности благодаря гладкости и эффективному расцеплению газов, входящих в состав продукта, например хлора и водорода, с поверхностью диафрагмы во время процесса. В дополнение к этому присутствие наполнителя модифицирует прочностные характеристики диафрагмы так, что габаритная стабильность диафрагмы увеличивается в условиях работы элемента, а характеристика диафрагм остается постоянной в течение длительного периода времени работы элемента. Диафрагмы, используемые при осущест влении предложенного способа, обладают высокой пористостью, стабильностью габаритов и химической стойкостью по отношению к жидкостям, имеющимся внутри элемента.Пример 1, Лист пористого политетрафтор-этилена, изготовленный в соответствии с известным способом 1, вымачивают в изопропиловом спирте в течение 30 мин. Затем лист вымачивают в растворе 7,1% (по объему) тетрабутилтитаната в изопропиловом спирте в течение 30 мин с помешиванием для обеспечения диффузии раствора в лист.Лист, содержащий раствор тетрабутилтитаната, затем погружают в воду и выдерживают в течение 30 мин для осуществления гидролиза тетрабутилтитаната до двуокиси титана. Другой лист содержит 4 вес.% двуокиси титана.Лист, содержащий двуокись титана, устанавливают в вертикальный диафрагменный электролизер с площадью 120 см для электролиза рассола хлорида натрия между сетчатым катодом из мягкой стали и анодом из титана с электрокаталитическиактивным покрытием. Промежуток между анодом и катодом составляет 9 мм. Электролиз рассола хлорида натрия проводят в электролизере при следующих типовых параметрах 5 1 о о 5 4(электролизер находится под нагрузкой в течение 90 дней): ток - 2 кА/м , напряжение - 3,45 В; проницаемость - 0,350 л/ч; содержание гидроокиси натрия в католите - 102 т/л; содержание хлорида натрия в като- лите - 175 г/л; эффективность по току - 95/,; превращение соли - 48/,.Пример 2 (сравнительный). Лист пористого политетрафторэтилена, содержащий 4 вес./о двуокиси титана и полученный в соответствии с известным способом 11 из смеси политетрафторэтилена и двуокиси титана, устанавливают в вертикальном диафрагменном электролизере идентично примеру 1. Когда электролизер заполнен рассолом хлорида натрия, и пропущен ток, обнаруживают, что рассол хлорида натрия не поддается электролизу, так как рассол не течет через диафрагму. Рассол не способен смачивать диафрагму.Эти примеры говорят о том, что пористая политетрафторэтиленовая диафрагма,. полученная предложенным способом, по которому в диафрагму вводят двуокись титана после ее получения, может быть успешно использована в электролизе рассола хлорида натрия, в то время как диафрагма, содержащая то, же количество двуокиси титана, но введейная в диафрагму в течение ее изготовления, бесполезна, так как она не может быть смочена рассолом хлорида натрия и не может быть использована в электролизере. 1. Способ изготовления пористой диафрагмы, включающий приготовление суспензии или дисперсии политетрафторэтилена, введение наполнителя, формование листа экструзией с последующей ориентацией его в одном или двух направлениях, нагревом и охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, наполнитель вводят в пористый лист после его формования.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель вводят путем погружения пористого листа в суспензию наполнителя в органической жидкости или путем пропитки пористого листа раствором, содержащим гидролйзуемый предвулканизатор наполнителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Мо 1355373, кл. С 3 С, опублик. 1974. Тираж 770 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4