Способ получения инообменных материалов

Способ получения инообменных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ > 478039

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07.73(21) 1948548/23»5 с присоединением заявки №(23) Приоритет(51) М. Кл.

С 08) 1/34

Гасударственный квинтет

Сааета Министров СССР ае делам нзааретеннй н аткрытнй

Опубликовано 25.07.75Бюллетень № 27 (53) УДК661.183.123 (088. 8) Дата опубликования описания 05 09 75 (72) Авторы изобретения

С. М. Серикбаева, Е. Ж. Менлигазиев. и E. E. Ергожин ( (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт химических -----наук АН Казахской ССР

1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННЫХ МАТ БРИАЛОВ

Изобретение относится к синтезу ионообменных материалов, используемых в электродиализных процессах обессоливания, очистки природных и сточных вод и гдромалургии для разделения и выд 5 ления редких и цветных металлов.

Известен способ получения ионообменных материалов путем введения ноно» генных групп в полимер или сополимер 10

3-3-дизамешенного оксациклобутана, на» пример в сополимер 3,3- ис-(хлорметил) оксациклобутана с 3,3-бис-(феноксиметил) оксациклобутаном.

Однако при введении ионогенных групп 1к в состав -полимера или сополимера 3,3бис-(хлорметил)оксациклобутана он теряет пленкообразуюшие свойства, поэтому по известному способу получают иониты гранульной формы. 20

С целью получения эластичных ионообменных мембран, обладаюших повышенной термостойкостью и низким электросопротивлением, предлагается в качестве исходного сополимера использовать сополи4 25

2 мер 3, 3-бис (хлорметил) оксациклобутана с тетрагидрофураном. Использование этого сополимера позволяет получать методом полива эластичные и механически прочные пленки при низкой температуре (60-90 С).

Полученные мембраны обладают высокими электрохимическими показателями и повышенной термостойкостью. Для увеличения механической прочности в реакционную смесь перед или после добавлении ионогенных групп может быть введен термопластичный полимер.

Лля получения анионообменной мембраны в раствор сополимера вводит 10-крат ный избыток этилендиамина или полиэтиленполиаминов и массу выдерживают 20 час при 60-65оС и постоянном перемешивании. Избыток емина отгоняют. Плен» ку формуют отливом массы на стеклянную пластинку. Йля увеличения механической прочности в реакционную массу до или после аминирования можно добавить раст» вор инертного полимера (поливинилхлори478039 да, полиэтилена, целлюлозы, фторкаучука), а затем формовать пленку отливом или вальцеванием с последуюшим прессовани« ем. Пленку отмывают этанолом, а затем деионизированной водой.

Использование сополимера для синтеза мембран позволяет отливать эластичные и механически прочные пленки, которые легче и более полно подвергаются реакции аминирования или сульфирования, чем полимер 3,3-бис-(хлорметил)оксациклобутана.

В связи с этим образцы ионообменных мембран, синтезированные по предлагаемому способу, обладают повышенной термической и химической устойчивостью и высокими электрохимическими показателями: обменная емкость-1,5-2,5 мг.экв/г, электросопротивление-10-20 ом.см2, набухаемость-1 03-1 05%, влагоемкость—

50-60%.

Кроме того, мембраны отличаются хорошей термической и химической стойкоI стью, например при контактировании с кислотами и шелочами в течение 1-2 час при 95-100оС мембрана почти не теряет своей механической прочности и обменной емкости слабого основания (до 5%), набу« хаемость меняется на 5-8%, солерасшепляюшая емкость уменьшается на 60-70%.

Полученные ионообменные мембраны увеличивают ассортимент ионообменников на основе 3,3-бис-(хлорметил)оксациклобутана, расширяют границы их применения.

Пример 1. B реактор загружают.

5 г поливинилхлорида, 10 г сополимера

3,3 бис-(хлорметил)оксациклобутана с тетрагидрофураном (1:1, мольное) „100 r циклогексенона и при постоянном перемео шивании растворяют при 50 С. B раствор добавляют 100 г этилендиамина и при интенсивном перемешивании выдерживают при 65оС в течение 20 час. Избыток амина отгоняется. Затем массу отливают на пластинку, растворитель испаряется постепенно при нагревании пленки под

ИК-светом.

Электрохимические показатели мембран; обменная емкость по 0,1 н раствору

HCi-1,2 мг экв/г, по 0,1 н.раствору

ЯаС1-0,5 мг.экв/г, набухаемость-105%, влагоемкость-60%, поверхностное электросопротивление в 0,5 н.растворе NBti10 ом.см2.

Пример 2. В реактор загружают

10 г сополимера 3,3-бис- (хлорметил)оксаЖаОН-2 2 мг экв/г по 0 1 н раствору

40 14аС1-1,2 мг.экв/г, влагоемкость-55%, набухаемость-108%, электросопротивление в 0,5 н.растворе N аС1-8 ом.см

Предмет изобретения

1. Способ получения ионообменных материалов путем введения ионогенных

I групп в сополимер 3,3-бис -(хлорметил)оксациклобутана, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью получения эластичных ионообменных мембран, обладаюших повышенной термостойкостью и низким электросопротивлением, в качестве исход ного сополимера используют сополимер

3,3-бис (хлорметил)оксациклобутана с тетрагидрофураном.

2. Способ по п,1, о т л и ч а юциклобутана с тетрагидрофураном (1:1, мольное), 50,0 г циклогексанона и при, постоянном перемешивании растворяют при

50оС. В раствор добавляют 100 г эти5 лендиамина и при интенсивном перемешивании выдерживают при 6 С в течение

Г

20 час. Избыток амина отгоняется, Затем массу отливают на пластинку, растворитель испаряется постепенно при нагрец ванин пленки под ИК-светом.

Электрохимические показатели мембран: обменная емкость по 0,1 н.раствору HCi

-3,5 мг.экв/г, по 0,1 н.раствору ЯаС1

-0,5 мг.экв/г, набухаемость - 105%, 15 влагоемкость-50%, поверхностное электросопротивление в 0,5 н.растворе МаС1

-7 ом.см !

Пример 3. В реактор загружают

20 5 г поливинилхлорида, 10 г сополимера

3,3-бис-(хлорметил)оксациклобутана с ,тетрагидрофураном, 100 г циклогексанона .

: и при постоянном перемешивании растворь ют при 50 С. В раствор добавляют 15 r

25 дифенилового эфира (из расчета 2 моль дифенилового эфира па одно элементарное звено сополимера) и смешивают в течение 8 час при 90оС. Затем массу отливают на стеклянную пластинку и сушат под

30 ИК-светом. Полученную пленку промывают этанолом, а затем сульфируют 10 час концентрированной серной кислотой при комнатной температуре. Мембрану несколько раз промывают слабыми растворами

35 серной кислоты, а затем дистиллированной водой.

Электрохимические показатели мембран: обменная емкость по 0,1 н.раствору

5 ш и и с я тем, что, с целью увеличения

I механической прочности, в реакционную

478О39 смесь до или после введения ионогенных

"вупп добавляют термопластичный полимер.

Составитель Г. РУсских

РедакторО.Кузнецова Техред И.Карандашова Коррек Л.Брахнина

Заказ Щ ИВД. 34 Щ

Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, ll3035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24