Способ получения гомогенных ионообменныхмембран

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Х11.1965 (№ 1042967/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.1Ч.1967. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания З.Ч1.19б7

Кл. 39Ь, 22/06

МПК С 081

УДК 678.745.73:661. .183.12 (088.8) Комитет по делам изооретеиий и открытий

IlpN Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. P. Рафиков, Г. H. Челнокова, И. P. Гольдинг и Т. Н. Торопцева

Институт элементоорганических соединений АН СССР

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОМОГЕННЪ|Х ИОНООБМЕННЪ|Х

МЕМБРАН

Среди гомогенных мембран особое место занимают полимерные мембраны, содержащие фосфиновокислые группы. Эти мембраны отличаются большой обменной емкостью, высокой селективностью, хорошей механической прочностью, часто негорючестью.

Известен способ получения пленок из полимерных фосфиновых кислот, образующихся при гидролизе продуктов окислительного хлорфосфинирования полиэтилена или полипропилена. Для формования пленок из полимерных фосфиновых кислот по этому способу полимеры должны содержать не менее 15—

25% фосфора. Однако такие пленки не обладают необходимыми механическими свойствами без дополнительного структурирования.

Найдено, что фосфорсодержащие гомогенные ионообменные мембраны различного назначения, обладающие высокой механической прочностью, высокой обменной емкостью, хорошей электропроводностью, стойкие к действию органических растворителей и водных сред должны содержать не более 11с/О фосфора (лучше 8 — 10% фосфора). Формование таких мембран из полимеров, содержащих ионогенные фосфиновокислые группы, невозможно ввиду их нерастворимости в органических растворителях и трудности перехода в вязко-текучее состояние.

Предлагается способ получения гомогенных ионообменных мембран фосфиновокислого типа, по которому хлорфосфинирование проводят до содержания фосфора 8 — 100/О, формование пленки осуществляют непосредственно из растворов фосфорилхлоридов полиэтилена и полипропилена в органических растворителях таких, как хлорбензол, трихлорэтилен, дихлорэтан и другие. Такие гомогенные плен10 ки, имеющие потенциальные ионогенные группы, легко переходят в полиалкиленфосфнновые кислоть1 при 30-минутном нагревании в воде при бΠ— 70 C. Способ прост в техническом отношении, позволяет использовать лег15 кодоступные продукты окислительного хлорфосфинирования полиэтилена или полипропилена с низким содержанием фосфора.

Полученные мембраны однородны по составу и строению, они обладают высокими меха20 ническими свойствами.

Пример 1. 5 — б%-ный хлорбензольный раствор полиэтиленфосфорилхлорида с содержанием 9% фосфора, взятый непосредственно из реакционного сосуда, где производили оки25 слительное хлорфосфинирование полиэтилена, через стеклянный фильтр № 2 заливают на стекло. Пленку высушивают в сушильной камере без доступа влаги при 40 С в течение

3 — 4 час. Затем пленку вместе с подложкой

30 помещают в горячую воду (70 С) на 30 яич.

195094

Предмет изобретения

Составитель Г, А. Русских

Редактор Л. К. Ушакова Тсхред Т. П. Курилко

Корректоры: С. М. Белугина и Е. M. Гудзова

Заказ 1487/15 Тирах 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

При этом происходит полный гидролиз хлорангидридных групп и пленка отстает от стекла. Снятую пленку тщательно промывают водой от ионов хлора и высушивают на воздухе. Толщина пленки 70 — 200 мк. Статическая обменная емкость для пленки толщиной

80 ик по:0,1 н. раствору КОН 6,5 мг экв/г, Прочность на разрыв 500 кг/см -, Электросопротивление в 40%-ном растворе едкого кали 0,1 ом ° смв.

Пример 2. Раствор того же состава, что и в примере 1, заливают па полиэтиленовую подложку. После высушивания без доступа влаги пленку снимают с подло;кки, омыляют горячей водой и отмывают водой до исчезновения хлор-ионов в промывных водах.

Пример 3. Пленку готовят тем же способом, что и в примере 1, но в качестве исходно,о материала берут полиэтиленфосфорилхлорид, полученный из полиэтилена н11зкого давления. При толщине пленки 70—

80 мк обменная емкость 5,5 мг ° экв/г по

0,1 и. раствору КОН, прочность на разрыв б00 кг/см - .

Пример 4. Пленку готовят тем же способом, что и в примере 1, но исходным материалом служит полипропиленфосфорилхлорид. Обменная емкость по 0,1 н. раствору

КОН 4 мг. экв/г.

Способ получения гомогенных ионообменных мембран фосфиновокислого типа путем окислительного хлорфосфинирования полиэтилена или полипропилена с последующим

15 омылением полученных полиэтилен- или полипропиленфосфорилхлоридов водой, отличаюи1ийся тем, что, с целью упрощения технологии получения и улучшения механических свойств мембран, окислительное хлорфосфи20 нирование проводят до содержания фосфора

8 — 10% и полученные полиэтилен- или полипропиленфосфорилхлориды перед омылением растворяют в хлорсодержащих органических растворителях и формуют пленку методом по25 лива.