Способ получения ионитовой мембраны

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9012424950 4 С 08 7 5/22 А ВАСОЮ13ЩХ."дщ 0 ПМА ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ шения специфическои селективности мембраны и однозарядным катионам при сохранении низкого электрического сопротивления, аминирование осуществляют последовательно этилендиамином в течение 0,25-2,0 мин, диэтилен. триамином в течение 2-10 мин и полиэтиленимином в течение 10-80 мин, отмывку пленки после обработки каждым амином производят хлористоводородной кислотой, а затем водой, причем пленку, отмытую после аминирования диэтнлентриамином, подвергают термообработке при 105-110 С в течение 0,5-1 ч.2. Спбсоб по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для отмывки используют раствор хлористоводородной кислоты концентрации 5-10 мас.7ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского(54)(57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВОИ МЕМБРАНЪ, включающий аминирование хлорсульфированной пленки из интерполимера полиэтилена и структурированного полистирола, отмывку пленки ипоследующее омыление сульфохлоридныхгрупп .раствором щелочи, о т л и ч аи й с я тем, что, с целью повы 1 124Изобретение относится к области изготовления ионитовых мембран, преимущественномодифицированных специфи чески селективных и катионитовых мем бран, и может быть использовано в водоподготовке методом электродиализа.Целью изобретения является повышение специфической селективности мембраны к одноразрядным катионам при сохранении низкого электрического сопротивления.П р и м е р 1, Хлорсульфированную пленку на основе интерполимера полиэтилена и структурированного полистирола обрабатывают при комнатной температуре 98%-ным водным раст вором этилендиамина (ЭДА) в течение 0,5 мин, отмывают 57-ным раствором НС 1 в течение 1 мин, а затем - дистиллированной водой до отсутствия следов иона С 1 (путем промывных вод с азотно-кислым серебром). Таким же образом осуществляют отмывку на всех последующих стадиях аминирования. Затем частично аминированную мембрану обрабатывают 807-ным раствором диэтилентриамина (ДЭТА) в течение 5 мин и последовательноотмывают 57.-ным раствором НС 1 в течение 2 мин и водой, Отмытую пленку термообрабатывают при 110 С в течение 60 мин. Далее мембрану обрабатывают 57.-ным раствором полиэтиленимина (ПЭИ) в течение 60 мин, отмывают аналогично предыдущим отмывкам, Затем омыляют непрореагировавшие сульфохлоридные группы 10%-ным раствором едкого натрия в течение 6 чопри 40 С. Отмывку мембраны от щелочи проводят дистиллированной водой, затем хлоридом натрия и хранят в растворе натрия. Полученная мембрана имевт0,99; Р = 0,16; р =2,8 Омсм 5 = 10 мкм.Для определения граничных значений концентрации хлористоводородной кислоты, времени аминирования и температурного режима термообработки проводят аналогичные описанному примеру опыты. Данные сведены в табл. 1-5.В табл. 1 дано влияние последовательности обработки аминами на свой 2493 2 ства мембран. Влияние времени амини рования каждым из аминов на свой 1 О 15 20 30 35 40 ства модифицированных мембран представлено в табл.2, в табл 3 дано обоснование выбора концентрации хло ристоводородной кислоты. Концентрацияменее 57 недостаточна для быстрой нейтрализации амина, а применениеНС 1 с концентрацией более 10%нецелесообразно, поскольку ухудшаетусловия работы и в то же время не повышает скорости нейтрализации амина. Существенное значение при осуществлении способа имеет температура и время термообработки мембраны, ами.нированной ДЭТА (табл.4). При увелиочении температуры выше 120 С мембрана теряет, механическую прочность и селективность, Термообработка ниже 105 ОС не дает желаемого повышения качества,. Таким образом, оптимальным выбран следующий режим термообработки: 0,5- 1,0 ч при 105-120 С. Время термообработки выбрано из условий осуществления полноты сшивания макроцепей полимера ДЭТА. Выбор оптимального интервала температуры термо обработки обусловлен временем, необходиммым для осуществления полноты сшивки полимерных цепей.Как следует из данных табл.2, предлагаемыйинтервал времени обработки ЭДА составляет 0,25-2,0 мин, а оптимальный 0,5-1,0 мин; ДЭТА 2-10 мин а оптимальный 2-5 мин; для ПЭИ 10 - 80 мин, а оптимальный 40-60 мин.Пд данным табл. 5 можно судить о свойствах предлагаемой и известной мембран. Использование предлагаемого способа позволяет получить ,мембраны с повышенной специфической селективностью к однозарядным катионам, которая почти в четыре раза выше, чем специфическая селективность мембраны, полученной по известному способу, При этом модифицированные мембраны, получвнные предлагаемым способом, сохраняют низкое электрическое сопротивление.1242493 Табл и ца 1 Свойства мембранОм см Р Пример Последовательность обработки 2,30 0,96 3,0 Не обработанная 0,40 3,2 0,96 ДЭТА+ПЭИ+ЭДА ДЭТА+ЭДА+ПЭИ ПЭИ+ЭДА+ПЭИ ЭДА+ПЭИ+ДЭТА ЭДА+ДЭТА+ПЭИ ЭДА+ДЭТА+Т +ПЭИ ЭДА+ДЭТА+Т 0,34 3,4 0,98 3,2 0,32 0,97 0,25 3,0 0,97 О, 20. 3,0 0,97 0,16 3,0 0,98 0,18 3,0 0,98 Т -термообработка; время обработки аминами, как в табл.2.Таблица 2,мкм Амин Времяаминирования, мин Время аминирования мин ДЭТА ПЭИ 3,0 О, 1 О 0,60 40 0,30 3,0 0,25 40 0,50 0,17 10 3,0 40 1,0 0,16 20 30 40 2,0 0,25 3,0 40 5,0 0,40 90 3,0 40 10,0 0,60 180 3,0 40 1,0 0,30 20 2,0 10 1,0 0,30 10;01242493 Продолжение табл. 2 Амин вания,40 0,17 5,0 10,0 0,30 50 40 0,5 0,50 70 40 5,0 3,0 0,30 10 40 2,0 3,0 0,30 80 ЭДА ДЭТА ПЭИ 0,45 30 0,5 0,30 30 0,5 10 0,25 30 0,5 20 30 0,27 0,5 30 30 0,16 0,5 40 30 О, 17 0,5, 0,5 0,30 30 80 30 0,50 15 0,5 100 0,25 0,30 40 2,0 2,0 10,0 0,25 40 40 Таблица 3 0,28 30 0,5 1,0 0,25 0,18 5,0 0,16 10,0 20 0,18 15,0 П р и м е ч а н и е: Мембрану обрабатываютв режиме примера 7 табл.1. ВремяаминироКонцентрация НС 1 З,мкм Время аминирования, мин Толщина 3,мкмСвойства мембраны р, Ом см 3,0 1,0 0,30 0,98 2,0 0,60 0,98 3,0 3,0 0,2 0,30 0,98 3,0 0,5 0,20 0,98 0,16 3,0 1,0 0,99 0,20 0,98 3,0 1,5 3,0 2,0 0,25 0,98 0,30 0,2 0,98 3,0 110+0,5 0,99 3,0 О, 16 0,5 3,0 1,0 0,16 0,99 3,0 0,20 0,99 1,5 3,0 0,24 0,98 2,0 3,0 0,98 115+0,5 0,2 0,30 0,96 4,0 0,40 0,5 Таблица 5 Свойства мембран предлагаемому известному исходная модифици- рованная исходная модифици- рованная 2,6 0,16 0,6 2,3 7 Ом.см 3,5 3,0 3,0 3,0 0,98 0,98 0,98 0,99 3 слоя, мкм 15