Композиция для получения полупроницаемых мембран

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) 4 С 08 Ь 2 08 3 5 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИй АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нилиденфтор олимер ви орида и те тилена 10-14 3-6,фислот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный научно-исследователский институт синтетических смол(56) Тезисы докладов 11 Всесоюзнойконференции по мембранным методамразделения смесей (12-14 апреля1977 г.), с.201-205.Патент Франции У 2333825,кл. С 08 Л 9/14, опублик, 1980 -прототип.(54) (57) КоипоЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОНК(АЕМЫХ МЕМБРАН, содержащая поливинилиденфторид или сополимер виннлиденфторида и тетрафторэтилена, ацетон и осадитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшени функциональных свойств мембран, композиция в качестве осадителя содержи воду и карбоновую кислоту при следующем соотношении компбнентов, мас,ч.:Ацетдн 72-86Поливи идили соплиденфт трафторэВода 5Карбоновая к а 5Целью данного изобретения является улучшение Функциональных свойств мембраны. Поставленная цель достигается тем, что композиция для получе ния полупроницаемых мембран, содержащая поливинилиденфторид или сополимер винилиденфторида и тетрафторэтилена, ацетон и осадитель, в качестве осадителя содержит воду и карбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Ацетон 72-86Поливинилиденфторид или сополимер.винилиденфторидаи тетрафторэтиленаВодаКарбоновая кислота 10-14 3-6,5 1-7,5 Настоящее изобретение относитсяк области мембранной технологии,конкретно - к композиции для;полученияполупроницаемых мембран, Эти мембраны, устойчивые к агрессивным средам,находят широкое применение в различных отраслях промышленности для тонкой очистки, концентрирования разЛичных жидкостей и газов, 1 ОИзвестна композиция для полученияполупроницаемых мембран в виде полых волокон на основе ацетонорастворимого Фторсодержащего сополимерафторлон. Однако, мембраны, полученные 5на основе этой композиции, имеютнедостатки: они коробятся и имеютнизкую производительность.Наиболее близкой по технологической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявленной является композиция для получения полупроницаемых мембран, содержащая поливинилиденфторид или сополимер винилиденфторида и тетрафторэтилена, ацетон и осадитель при следующем соотношении компонентов композиции,мас.ч.:Полимер 3-11Ацетон36-3930Осадитель 18-36Однако мембраны, полученные наоснове данной композиции, имеют довольно широкое распределение пор поразмерам и значительную дефектность,что приводит к недостаточно высокойселективности разделения. Кроме того,при использовании этой композициипроизводительность мембран оказывается недостаточно высокой,40 Выбор граничных замечаний заявленного интервала содержания компоиентов обусловлен следующими причинами:при нижних значениях содержания компонентов формовочный раствор имеетнизкую вязкость и мембрану с необходимыми свойствами не удается получить;при высших значениях содержаниякомпонентов формовочный раствор имеетчрезмерно высокую вязкость, вследствие чего мембраны имеют неоднородную поверхность и повышенную дефЕктность,Следующие примеры иллюстрируютвозможности данного изобретения,П р и м е р 1 (контрольный).10,5 г (10,5 мас.ч.) сополимератетрафторэтилена и винилиденфторида(20 мас.ч.) изопропилового спирта.Формовочный раствор Фильтруют, обезвоздушивают, с помощью фильеры наносят на стекло и сушат на воздухе прикомнатной температуре, Результатыиспытаний мембраны приведены в таблице.Пример 2.14 г (14 мас,ч,) сополимера Фт 42растворяют в 90,0 мл (72 мас.ч,) ацетона и затем при перемешивании добавляют 6,5 мл (6,5 вес.ч.) воды и6,8 мл (7,5 мас.ч,) уксусной кислоты. Перемешивание продолжают до растворения высаждающего сополимера идо получения гомогенного раствора.Формовочный раствор фильтруют, обезвоздушивают,с помощью Фильеры наносятна стекло и сушат на воздухе при комнатной температуре. Результаты испытаний мембраны приведены в таблице.П р и м е р 3.12 г (12 мас.ч.) сополимера Фт 42растворяют в 101,2 мл (81 мас.ч.)ацетона, затем при перемешивании добавляют 4 мл (4 мас,ч.) воды и 2,7 мл(3 мас.ч.) уксусной кислоты. Мембрану формуют как в примере 2.Пример 4,9 г (9 мас.ч.) сополимера Фт 42растворяют в 110,2 мл (88,2 мас,ч,)ацетона, затем при перемешивании добавляют 2 мл (2 мас.ч.) воды и 0,77 мл(0,8 мас.ч.) уксусной кислоты. Перемешивание продолжают до растворениявысаждающегося сопалимера и до получения гомогенного раствора. Формо1086 7вочный раствор фильтруют иобезвоздушивают. Получелный формовочный раствор имеет низкую вязкость, мембранусформовать не удается.П р и м е р 5.15 г (15 мас.ч.) сополимера Фт 42растворяют в 87,5 мл (70 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 7 мл (7 мас.ч,) воды и 7,7 мц(8 мас,ч.) уксусной кислоты.Перемешивание продолжают до растворения высалдающегося сополимера и до получениягомогенного раствора. Формовочныйраствор фильтруют, обезвоздушивают,с помощью фильеры наносят на стеклои сушат на воздухе при комнатнойтемпературе, Полученный формовочныйраствор имеет высокую вязкость, вследствие чего мембраны имеют неоднород 20ную поверхность и повышенную дефектность,Примерб,10 г (10 мас.ч.) сополимера Фт 42растворяют в 100 мл (80 мас,ч.) ацето на, затем при .перемешивании добавляют 5 мл (5 мас.ч.) воды и 3 мл(3 мас.ч.) пропионовой кислоты, Мембрану формуют как в примере 5.Пример 7,3010 г (10 мас,ч.) сополимера Фт растворяют в 102,5 мл (82 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добав-ляют 5 мл (5 мас.ч.) воды и 3 мл(3 мас.ч.) масляной кислоты.Мембрану формуют, как в примере 5.35Приме р 8. 10 г (10 мас.ч,) сополимера ФТрастворяют в 100 мл (80 мас.ч.)40 ацетона, затем при перемешивании добавляют 4 мл (4 мас.ч.) воды и 5,8 мл (6 мас.ч.) уксусной кислоты.Мембрану формуют, как в примере 5. Приме р 9,10 г (О мас.ч.) сополимера Фт 42растворяют в 107,5 мл (86 мас.ч.)ацетона, затем при перемешивании добавляют 3 мл (3 мас.ч.) воды и 0,9 мл(1 мас,ч.) уксусной кислоты,Мембрану формуют, как в примере 5. 78П р и и е р 10.10 г (10 мас.ч.) сополимера фт 42 растворяют в 106,2 мл (85 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 4 мл (4 мас.ч.) воды и 0,9 мл (1 мас.ч.) уксусной кислоты.Мембрану формуют, как в примере 5.П р и м е р 11.1 О г (1 О мас.ч.) сополимера Фт 42 растворяют в 98;7 мл (79 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 4 мл (4 мас.ч.) воды и 6,3 мл .(7 мас.ч.) уксусной кислоты.Мембрану формуют как в примере 5.Пи м е р 12.10 г (1 О мас.ч,) полимера поливини." лиденфторида (Фт 2) растворяют в 103,7 мл (83 мас.ч.) ацетона и затем при перемешивании добавляют 6 мл (6 мас.ч.) воды и 0,9 мл (1 мас.ч.) уксусной кислоты. Перемешивание продолжают до растворения высаждающего полимера и до получения гомогенного раствора. Формовочный раствор фильтруют, обезвоздушивают, с помощью фильеры наносят на стекло и сушат на воздухе при комнатной температуре. Результаты испытаний мембрачы приведены в таблице.В примерах используется винилиденфторид и сополимер винилиденфториде и тетрафторзтилена, содержащий 60-100 мол.Х винилиденфторида, В примере 2 содержание фтора в сополиме" ре Фт 42 равно 687., зто соответствует 607. мол. винклиденфторида, В примерах 3-1 1 концентрация фтора имеет средние значения от 65 до 673, что соответствует 78-637 мол. винилиденфторида, В примере 12 используется 1 ООХ винилиденфторида, концентрация фтора 59 Х.Из приведенных в таблице данных видно, что использование в композиции в качестве осадителя смеси воды с карбоновой кислотой позволяет.значительно повысить производительность мембран. Такие мембраны имеют узкое распределение пор по размерам, таксмакекак -- "- 1 5-2 7э фсрсч о ло о сч сч 1-с а о 1о о с сО а м о 1 Е 1 1-х О О О О О О ф сч о о а м СЧ 1 М са 1 3 131 Д" Ц1 Е 1 д 1 е о о ц й ч:х о а И о а о ю о лсч сс лц 63 Х о о д1 1 О О О О О О ф ф О л 1и -т о оим сч о о сч о о сч осч сч ссч сч сч сч сч сч сч сч 3Ф.бФ1с 4 е е е е е е е е е е е е 111 % "сч ми.о л со о о сд ч Л о о ц Е О с х сс Ф це х х ос о Е а о 1 Х " 1 Э Ж х 0 н о х .х одо со оох с. щ х 11 с а ой сче м - о ом л ай о о х о о Е а о 8 д 1 в о о о счо л ОХ Р 3 о о х Р о Ю о Е а о е ф б О О ФО л л л В л ль сч - сч- сч а -О О л О ю л о о со л