Способ получения ионообменных мембран

Способ получения ионообменных мембран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ю) Я (и) 565511 Л1 (51) С 68 Г ./00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР {ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2173615/05 (22) 12.09.75 (46) 15.12.93 Ьол Йа 45-46 (72) Нефедова ГЗ.;,Волков Л.В.; Скакапьская Л,И„

Пашков АБ„Климова З,В„Хейфец Вл„. Жаткина

M.M„ Черкасова ТА; Грань Т.В.; Базикова ГА (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННЫХ

МЕМБРАН (5Ë

565511

Изобретение относится к способу получения ионообменных мембран, используемых в электролизерах.

Известен способ получения ионообменных мембран путем пропитки тканевой основы винильными мономерами с последующим формованием мембран в процессе сополимеризации, в результате котооого;:образуются ионообменные мембраны с низкой механической прочностью.

Наиболее близким до достигаемому эффекту является способ получения ионообменных мембран путем пропитки тканей пастой, состоящей из стирола, сополимеризующегося с ним мономера, содержащего ионогенную группу, порошка поливинилхлорида, дивинилбезола и перекиси бензоила, с последующей полимеризацией в процессе формовки полученной массы.

По этому способу образуются мембраны с плотной поверхностной пленкой, обеспечивающей селективность мембран, Однако эта поверхностная пленка быстро разрушается и отслаивается от армирующей ткани при высокотемпературном электролизе. Кроме того, невозможно использование ткани типа брезента для получения таких мембран, поскольку они имеют недопустимо высокое электрическое сопротивление.

Для получения ионообменных мембран, обладающих высокими физико-химическими и механическими характеристиками, по предлагаемому способу химически стойкие ткани пропитывают ионообменной пленкообразующей органодисперсией, представляющей собой диспергированную в органическом растворителе смесь инертного термопласта и того же полимера, но с привитыми к нему моно- и дивинильными

4 мономерами, содержащими ионогенные группы. 8 качестве тканевой основы диафрагмы используют химически стойкие материалы; lIBBGGHQBo-лубяную ткань, лавсан, фторлон, саран, хлорин, винол, нитрон, полиэтиленовую и полипропиленовую сетки, а также ткани из смешаных волокон, например лавсана с нитроном. В качестве термопластичных полимеров применяют фтор- и хлоруглеводородные термопластичные полимеры, например фторопласты 26, 42, 32, 23, поливинилхлорид, каучуки: натуральный, полиуретановый, нитрилакриловый.

8 качестве прививаемых монов еров используют моно- и дивинильные мономеры: стирол. 2,5-метилвинилпиридин, 2-винилпиридин, 4-винилпиридин, дихлорэтиловый эфир винилфосфоновой кислоты, акриловую кислоту и ее производные, дивинилбензол, диизопропинилбензол, изопрапинилстирол. В качестве органических растворителей применяют любые органические растварители, вызывающие ограни5 ченное набухание привитого сополимера: ацетон, этилацетат, бутилацетат. метилэтилкетон, диметилформамид, тетрагидрофуран, ацетамид.

Состав органодисперсий, мас.ч.:

10 Термопластичный полимер 100

Привитой термопластичный сополимер 100 †2

Растворитель 1900-1700

Тканевые диафрагмы получают мето15 дом пропитки. Пропитку осуществляют органодисперсиями с. концентрацией 5 — 157 в пропиточной машине. Концентрацию органодисперсии выбирают в зависимости от плотности пропитываемой ткани. Процесс

20 пропитки ведут при 20-25 С. Сушку пропитанной ткани проводят в шахте пропиточной машины в течение 20-40 мин при

50-800 С.

25 Синтезированные мембраны полностью сохраняют присущие ткани высокие физико-химические и механические характеристики, позволяют использовать их в су- ществующих конструкциях диафрагм и

30 одновременно сделать их непроточными для электролита из катодного пространства в анодное, Пример. Пропитку льнолавсановой ткани типа брезента осуществляют в ванне

35 пропиточной машины органодисперсией, состоящей из 1 кг привитого сополимера фторопласта 26 и 2,5-метилвинилпиридина со статической. обменной емкостью по 0,1 н. раствору соляной кислоты 3,0 мг-экв/г, 0,5

40 кг порошкообразного фторопласта 2б и 8,5 кг бутилацетата. Избыток органодисперсии отжимают .на отжимных валках. Пропи.ганный материал, помещают в шахту машины и высушивают в токе горячего воздуха при

45 80 С в течение 30 мин; Готовую мембрану используют для изготовления катодных ячеек в ванне электролитического рафинирования никеля.

Катодная ячейка представляет собой

50 каркас с закрепленным на нем мешком иэ мембраны. Условия электролиза; плотность тока 250 А/ ; состав электролита, г/л: никель 7,5, хлор-ионы 35,5, сульфат-ион 96.5, рН 2,5, Чистый электролит непрерывно под55 ают со скоростью 75 мл/А. ч в катодные ячейки и выводят из них, 8 анодное пространство непрерывно подают подкисленную воду. Электролит из анодного пространства, содержащий до 70 г/л никеля, очищаюг ог примесей, выпаривают и смешивают с чистым католитом. Объем раствора, вводимого на очистку, составляет

13,3 м /т никеля, Формула изобретения

СПОСОБ ПОпу НИд ИОНОО5М Н» ионообменной органодисперсией, состояНЦХ МЕМБРАН на основе синтетических щей из смеси теРмопластичного полимеРа.

:и привитого сополимера на основе этого тканей путем пропитки их полимерами, соже те мопластичного полимера с моно- и держащими ионогенные группы, отличаю- же термопласт но о пол мер щ йся тем что с целью повышения физи- дивинильными мономерами, содержащими

15 ко-химических и механических характери- ионогенные группы, и диспер ированной в стик, синтетические ткани пропитывают органическом растворителе, Составитель .

Редактор О.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор, М.К»ь

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3341

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

{56) Патент США hh 2962454, кл. 260-2.2, 5

1960.

Mulzutanl Yuklo, Yamone Reioch;, а:

Hlrofuml Motomura Hlroji. Изучени» ионова менных мембран.

XVI. Приготовление vloHGoGMCHHl.li мембран методом пасты. Ви L. Chem. Soc.

Japan, 1963, 63, hk 4, с. 361-366.