Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОМОГЕННОЙ ИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНЫ
Вид РИД
Изобретение
Известен способ получения гомогенной ионообменной мембраны путем пропитки поливинилхлоридной пленки смесью стирола, дивинилбензола и инициатора радикального типа, например перекиси бензоила, с последующей полимеризацией и сульфированием.
Предлагается в качестве сшивающего агента использовать толуолформальдегидную смолу, так как она устойчива при длительном хранении и не требует дополнительных очисток перед синтезом. Смола служит одновременно пластифицирующей добавкой, в связи с чем отпадает необходимость введения специального пластификатора для придания необходимой эластичности мембранам на основе поливинилхлоридной пленки. Кроме того, в процессе реакции сульфирования ионогенные группы входят в ароматические ядра сшивающего агента, что положительно сказывается на обменной емкости, электропроводности и других свойствах ионитовой мембраны.
Пропитывание пленки проводят при повышенной температуре (50-70°С). Полимеризацию осуществляют в насыщенном водном растворе солей или в парах стирола. В качестве сульфирующего агента используют хлорсульфоновую кислоту, или концентрированную серную кислоту с добавкой катализатора. Реакция проходит как при нагревании, так и при комнатной температуре. Мембраны после сульфирования отмывают растворами серной кислоты понижающейся концентрации, а затем дистиллированной водой.
Пример 1 вес. ч. поливинилхлоридной пленки толщиной 0,2 мм пропитывают 1 час при 50°С 6 вес. ч. смеси стирола и толуолформальдегидной смолы (3:1) и перекиси бензоила (1% от веса стирола). Пропитанную пленку выдерживают в насыщенном растворе хлористого натрия 9 час сначала при 90-95°С (0,5 час), а затем при 60°С. Полученную матрицу подвергают набуханию в парах дихлорэтана и сульфируют. Реакцию сульфирования проводят сначала при комнатной температуре (20-25°С) 1 час, затем при 80°С - 9 час. Сульфирующий агент - концентрированная серная кислота (уд. вес. 1,84) с катализатором - сернокислым серебром (0,5%).
Готовую сульфокатионитовую мембрану отмывают растворами серной кислоты понижающейся концентрации (80-10%) и дистиллированной водой до нейтральной реакции по метилоранжу.
Синтезированная сульфокатионитовая мембрана имеет следующие электромеханические показатели:
|
Статическая обменная емкость по Na+, мг·экв/г
|
