Состав для гидрофилизации фторопластовой микропористой диафрагмы

(54) СОСТАВ ДЛЯ ГИДРОФИЛИЗАЦИИ ФТОРОПЛАСТОВ МИКРОПОРИСТОЙ ДИАФРАГМЫПАВ ), рхнос о состава я необходимотолько в Недостатком и ляется то, что д помещать в элект мокром виде.Наиболее близ ;по технической с му эффекту являе естн Фраг лизе емомуигаемогидим к предлащности н дося состав дл лиз етс 1Изобретение относится к составам для гидрофилиэации Фторопластовой: микропористой диафрагмы, йрименяемой в электролизере для получения хл ра и щелочи.Фторопласты являются химическим стойким и самым подходящим материало для применения в агрессивных .средах, в частности в производстве хутора и щелочи электрояизом, однако его при" менение ограничено из-за гидрофобных свойств этого материала. Гидрофоб- ность его объясняется тем, что полимер является неполярным и имеет низкую поверхностную энергию, т.е, прак тически не взаимодействует с молекулами воды и в результате не смачивается ею. Поэтому диафрагмы из фторопласта не находят промыаленного применения.,Одним из направлений для гидрофиации поверхности материалов являя применение поверхностно-активных веществ ( . которруясь на лове ти улу а чиваемость.Известен состав для гидрофилизации фторопластовой микропористой диа Фрагмы, который содержит 1 л, додецилбензолсульфонатаи 99 воды. Фторопластовуо микропористую диафрагму обрабатывают погружением в состав при комнатной температуре, затем ее вынимают и в мокром виде монтируют в электролизер, так как в случае высушивания диафрагма теряет гидрофильные свойства и не может применяться в электролизере, потому что теряет Фильтрующую способность 1 1.3 9661 1.рофилизации Фторопластовой микропористой диафрагмы, содержащий, вес,3:АлкилглюкозидФракции СВ- С 14 0,005-1,5Вода или спиртОстальное.Диафрагму обрабатывают в следующейпоследовательности. Погружают диафрагму в раствор алкилглюкозида в спирте,промывают деионизованной водой, по Огружают в водный раствор того же поверхностно-активного вещества, погружают на несколько часов в раствор поваренной соли концентрацией 100200 г/л, содержащий тот же алкилглю- икозид в количестве 1 ,Диафрагма должна устанавливатьсяв электролизер только в мокром виде,так как после высыхания она теряетгидрофильные свойства, а следовательно и фильтрующую способность 2 1.Недостатком известного составадля гидрдфилизации Фторопластовой.микропористой диафрагмы являетсяслабое гидрофилизующее действие, ко-торое проявляется в том, что послеобработки и высушивания диафрагмы,она теряет способность смачиватьсяпоэтому диафрагму нужно монтироватьв мокром виде, в течение 20-40 минпосле обработки.Целью изобретения является повышение гидрофильных свойств диафрагмыи их устойчивости.Поставленная цель достигается3тем, цто состав для гидрофилизацииФторопластовой микропористой диафрагмы, содержащий поверхностно-активноевещество и растворитель, в качествеповерхностно-активного вещества со 46держит полиэтиленгликоль моноолеат,а в качестве растворителя - четыреххлористый углерод при следующем содержании компонентов, вес.3:Полиэтиленгликоль моноолеат 1-15Четыреххлористыйуглерод 85-99Состав получают следующим способом. В полиэтиленгликоль моноолеат добавляют четыреххлористый углерод в указанном соотношении и перемешивают до однородности. В полученный состав погружают диафрагму на 15 мин, затем М ее вынимают и сушат. Обработку и высушивание проводят при комнатной температуре. 9 4Испытание гидрофильных свойств диафрагмы и их устойчивость проводят в лабораторных условиях. Гидрофильность диафрагм.мы определяют по времени впитывания капли рассола концент рацией 300 г/л. Устойчивость гидро- фильности определяют по количеству ПАВ, удерживаемого на диафрагме до и после промывания в рассоле .концент- рацией 300 г/л в течение 15 мин и 24 ц.Количество ПАВ, адсорбируемого на поверхности диафрагмы, определяют методом ИК спектроскопии, Для этого записывают ИК спектры Фторопластовоймикропористой диафрагмы после обработки их предлагаемыми составами и после промывания в рассоле. ИК спектры записывают в области 1600-1900 см 1 на приборе ИК. Количество ПАВ на диафрагме рассчитывают по интенсивности полосы 1738 сьг", относящийся к колебаниям карбонильной группы в полиэтиленгликоле моноолеате.Скорость фильтрации определяют через 10 сут, после запуска электролизера при напоре 160 мм вод,ст.Практическое осуществление и,использование изобретения иллюстрируютследующие примеры.П р и м е р 1 (прототип ). Дпя приготовления 100 г состава берут 1 г децилглюкозида и перемешивают с 99 г этилового спирта до получения однородной смеси, в которую погружают фторопластовую микропористую диафрагму на 30 мин, после этого диафрагмупромывают деионизованной водой и снова погружают в указанный состав на 30 мин. Затем диафрагму" погружают в указанный состав с добавлением хло- .рида натрия концентрацией 160 г/л на 10 ч, После такой обработки диафрагму устанавливают в мокром виде. Испытания проводят при плотности тока 0,1 А/см в растворе хлорида натрия концентрацией 300 г/л с получекием в католите 110 г/л щелочи, Скорость фильтрации равна 3 л/м ч, при Н=160 мм, Гидрофильность диафрагмы определяемая по времени впитываниякапли рассола, составляет 600 с.П р и м е р ы 2-6. Для приготовления состава для гидрофилизации Фторопластовой микропористой диафрагмы берут лолиэтиленгликоль моноолеатв количестве, указанном в таблице и соответствующие составам 2-6, добавляют четыреххлористый углерод пеСостав, вес.Ф Время впитываниякапли.секгидрофильвность) Скоростьфильтрациил/м час Ю состав Примечание ПАВ растворитель исходная 15 мин 24 час 0,07 3,0 прототип нет нет 9,0 11,5 13, Ю 0,074 0,074 0,169 0,169 0,074 0,169 5,0 13,2 0,044 0,044 0,044 2,5 5 9661 ремешивают до однородности и в полученный состав погружают фторопласто" вую микропористую диафрагму на 15 мин затем извлекают и сушат, Обработку и сушку проводят при комнатной тем- Э пературе.. Гидрофильность определяют по времени впитывания капли рассола, Устойчивость гидрофильности определяют по количеству поверхностно-активного ве- Г щества на поверхности диафрагмы, до и после промывания рассола методом ИК спектроскопии. Диафрагму после обработки предлагаемым составом испытывают в условиях хлорного электролиза з при плотности тока 0,7 А/см , раствор хлорида натрия в анолите состав 1 , 1 99 600 2 5 95 180 3 10 90 60 4 15 85 305 1 99 500 6 2 98 300 720 80 30 8 0,5 99,5 650 При применении для гидрофилизации фторопластовой микропористой диафраг. мы предлагаемого состава количество ПАВ адсррбируемое на диафрагме больше, чем при применении состава по прототипу почти в 10 раз. Это свидетельствует о лучшей гидрофилизации поверхности предлагаемым составом. Кроме того, диафрагма, этим составом, обладает устойчивой гидрофильностью даже после промывания в растворе хлорида натрия концентрацией 300 г/л в течение 24 ч. Количество ПАВ на диафрагме после промывания в рассоле 19 4 ляет 300 г/л, в католите получают щелочь концентрацией 110 г/л,В таблице приведены сравнительные данные по гидрофильности и ее устойчивости для предлагаемого состава и для прототипа. Иэ приведенных данных следует, что предложенный состав обладает наиболее сильным гидрофилизирующим действием, По сравнению с прототипом состав имеет более низкие значения времени впитывания капли, определяющие гидрофильность поверхности. Для предлагаемого состава время впитывания капли составляет 30- 60 с. Это в 10 в 20 раэ меньше чем ля прототипа". Ъ Количество ПАВ адсорби" рованное на диафрагме г/100 г (гидрофильность) в ее в ее ее тв 0,468 0,468 0,468 заявляемый 0,676 0,676 0,676 0,720 0,720 0,720 0,746 0,746 0,746 остается неизменным и равным коли" честву ПАВ до промывания.П р и м е р 7. Для приготовления 100 г состава, содержащего 20 полиэтиленгликоля моноолеата и 80 четыреххлористого углерода, берут 20 г поверхностно-активного вещества и 80 г растворителя, перемешивают и в полученный состав опускают диафрагму, выдерживают 15 мин, вынимают и сушат, затем проводят испытание на гидрофильность и в электолизере при.плоте ности тока 0,1 А/см , содержание хлорида натрия в анолите 300 г/л и1-15 Составитель Т. БарабашРедактор А. Химчук Техред И. Коштура Корректор О, Билак Заказ 7783/38 Тираж 686 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3"35, Раушская наб., д. 4/5. содержание щелочи в католите 110 г/л с повышенной и устойчивой гидрофильскорость фильтрации соетавляет ностью, исключение нескольких пос"13,2 л/м ч при напоре 160 мм вод.ст., ледовательных стадий обработки и . время впитывания рассола составяяет осуществление процесса на стандарт 30 с. й ном оборудовании,Увеличение концентрации поверхностно-актмвного вещества, входящего в Формула изобретениясостав, приводит к увеличению егоколичества на диафрагме, но гидрофиль . Состав для гидрофилизации фтороность не увеличивается, при выбранном 1 в пластовой микропористой диафрагмы,соотношении коеонентов достигается содержащий. поверхностно;активное ве"предельная гидрофилизация поверхнос" щество и растворитель, о т л и ч а ю"ти диафрагмы, поэтому повышение со- щ и й с я тем, что, с целью повышедержания полиэтиленгликоля моноолеата ния гидрофильных свойств диафрагмыв составе более 153 нецелесообразно. 1 ф и их устойчивости, в качестве поверхП р и м е р 8 Готовят 100 г со- ностно-активного вещества он содержитстава, содержащего 0,5 г полиэтилен" полиэтиленгликоль моноолеат, а в кагликоля моноолеата и 99,5 Ф четырех-. честве растворителя - четыреххлорис"хлористого углерода, и после переме- тый углерод при следующем соотношешивания в полученный состав опускают 30 нии компонентов, вес.:диафрагму, выдерживают 15 мин, вы- Полиэтиленгликольнимают и сушат. Испытание проводят намоноолеатгидрофильность, определяемую по вре- . Четыреххлористыймени впитывания капли рассола, ко- углерод 85-99второе составляет 650 с. Количество Иадсорбировайного вещества на дифраг"Источники информации,ме составляет 0,044 г/100 г. Гидро- принятые во внимание при экспертизефильность слабая, ниже чем у диафраг" 1. Патент Японии У 21718,21719,мы обработанной предлагаемым составом, кл. 2 (1) 48107, 1973.Использование предлагаемого соста- Эр 2. Патент США я 4012541, .ва обеспечивает получение диафрагмы кл, 427-243, 1977 (прототип).