Способ получения пористой полиамидной пленки

Способ получения пористой полиамидной пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 469725

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.03.73 (21) 1892580/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.05.75. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 08.08.75 (51) М. Кл. С 08g 53, 16

С 08g 53;08

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.675(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. И. Дмитриева, )К. С, Согомонянц, Н. С. Шабанова и Н. Г. Афанасьева

Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОЙ ПОЛИАМИДНОЙ

ПЛЕНКИ

Изобретение касается получения полимерных пористых материалов, а именно способа получения микропористых пленок-мембран из полиамидов. Пленки могут быть использованы для сепарации или дополнительной сепарации в химических источниках тока со щелочными или солевыми электролитами, для целей очистки, разделения, обратного осмоса и ультрафильтрации в качестве фильтроматериалов для тонких суспензий, аэрозолей, как бактериальные фильтры. Микропористые пленки могут также найти применение в качестве связующего для получения гетерогенных ионообменных мембран.

Известен способ получения пористой полиамидной пленки путем формования ее из ðàñтвора полиамида в спиртоводном растворе хлористого кальция на подложку с последующей сушкой полученной пленки и отмывкой ее от .примеси солей водой. При этом количество соли в спиртоводном растворе составляет

10 — 15% . Недостатком известного способа является получение пленок с неоднородной пористостью, т. е. с большим разбросом по диаметру пор.

С целью получения пленок с однородной микропористой структурой предлагается количество соли в формовочном растворе выбирать в пределах 100 — 400% от веса полиамида, сушку пленок осуществлять при температуре 25 — 45 С до получения структуры однородного геля, после чего пленку промывать водой или водным раствором поваренной соли при температуре от (+20) до (— 10) С. Получаемые, согласно изобретению, пленки имеют средний радиус пор от 3 до 0,1 мк.

В качестве полиамидов могут быть использованы поликапроамид, полиэнантоамид, ультрамид 5А, ультрамид 10, найлон 66 и др., 1о предпочтительным является поликапроамид.

Особенностью предлагаемого способа получения пленки является то, что в качестве порообразователя используется хлористый кальций в виде раствора, который, являясь силь)5 ной ансольвокислотой, способствует растворению полиамидов в спиртоводных растворах с образованием устойчивых растворов при содержании в них до 400% (от веса полимера) хлористого кальция.

Пористый материал получается коагуляцией однородного геля полимера и вымыванием из него компонентов растворителя.

Техника получения пленок заключается в том, что слой раствора полимера наносится на

25 стекло из щелевой фильеры, затем пленка высушивается практически до образования однородного геля в условиях, исключающих кристаллизацию хлористого кальция. Полимер в виде пленки высаживается водой из получен39 ного геля, при этом происходит удаление хло469725

Температура, С + 1 С

Радиус пор, мк

Сбдерж ание

CaCI„4 от полимера

Зазор щели фильеры, мм

Толщина пленки, мк

Номер примера

Спирт максимальный средний сушки коагуляпии

Метанол

То же

Этанол

То же

300

0,2

0,2

0,2

0,2

0,3

0,3

0,2

0,2 б б — 10 б б

6 б

2,0

1,5

0,7

1,3

1,8

2,4

0,7

0,5

1,5

0,8

0,3

0,7

1,0

1,5

0,4

0,2 ристого кальция и остатков спирта. В зависимости от зазора фильеры можно получать пленки толщиной от 10 до 100 мк. Изменяя состав пленкообразующего раствора, условия его сушки и коагуляции, можно изменять размеры пор от 3 до 0,1 мк и величину удельной внутренней поверхности пор от 50 до 250 м /г нри относительном разбросе пор по размерам не более 15 /о.

Для получения подобных пленок 6 — 7%-ный раствор полиамида в 85 /о-ном этиловом или метиловом спирте, содер>кащий 100 — 400 О/о (от веса полимера) хлористого кальция, предпочтительно 300 /о, отливают на стеклянную поверхность и сушат в термостате. С целью получения пленки с заранее заданной пористой структурой и узким распределением пор по размерам ее формование производят при строго определенной температуре сушки (25 — 45 С) и коагуляции (температура воды от (— 10) до (+20) С). Для дальнейшей промывки пленки можно использовать воду комнатной температуры.

Максимальный радиус пор полученных пленок, по которому осуществлялся контр ол ь регулирования пористой структуры (средний радиус пор, удельная внутренняя поверхносзь пор, однородность пористой структуры и т. и.), определялся методом продавливания пузырьков воздуха, а пористая структура — с помощью ртутной порометрин.

Пример 1. 20 r поликапроамида растворяют в растворе состава: 225 мл метилово.о спирта, 40 мл воды и 60 г хлористого кальция.

Раствор с помощью щелевой фильеры с зазором 0,2 мм наносят равномерным слоем на стекло и сушат в термостате при температуре

25 С. Затем стекло погружают в дистиллированную воду, охлажденную до б+-1 С, после

Предмет изобретения

Способ получения пористой полиамидной пленки путем ее формования из раствора полиамнда в спиртоводном растворе хлористого кальция на подложку с последующей сушкой предварительного «вымачивания» в охлажденной воде в течение 5 — 10 мин полученные пленки снимают со стекла, тщательно промывают и высушивают при комнатной температуре. Полученная в этих условиях мембрана является пористым материалом с порами радиусом: максимальным — 2 мк, средним—

1,5+-0,1 мк и минимальным — 0,1 мк. Суммарная удельная внутренняя поверхность пор с радиусом 2 мк равна 20 м2/г, что составляет

7 — 8% от общей поверхности пор. До 80 /О внутренней поверхности пор приходится на поры радиусом 1,5 10,1 мк и достигает

200 м /г.

Пример 2. Пленку получают в условиях примера 1, но количество хлористого кальция в растворе составляет 70 г.

При мер 3. Пленку получают в условиях примера 1, но для коагуляции применяют водный раствор поваренной соли концентрации 25 г NaCl в 100 мл НяО температурой (— 10) С.

П р и м ер 4. Пленку получают в условиях примера 1, но в качестве летучего раствори еля используют этиловый спирт.

П р и м ер 5. Пленку получают в условиях примера 4, но зазор щели фильеры 0,3 мм.

П р и мер б. Те же условия, что и в примере 4, но зазор щели фильеры 0,3 мм и температура сушки 45 С.

Пример 7. Пленку получают в условиях примера 4, но в раствор полимера добавляют

1,0% глицерина, температура сушки 45 С.

Пример 8. Пленку получают в условиях примера 4, но в раствор полимера добавляют

1,5 /о глицерина, температура сушки 45 С.

Свойства пленок в зависимости от условий формования приведены в таблице. полученной пленки и отмывкой ее от примесей, отличающийся тем, что, с целью получения пленки с однородной микропористой структурой, количество соли в формовочном растворе выбирают в пределах 100 — 400 /о от

45 веса полиамида, сушку пленки осуществляют

469725

Составитель О. Рокачевская

Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 2150/9 Изд. № 670 Тираж 486 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2

5 при температуре 25 — 45 С до получения структуры однородного геля, после чего пленку промывают водой или водным раствором по6 варенной соли при температуре от (+20) до (— 10) С.