МЕМБРАНА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2004 года по МПК B01D71/38 B01D71/52 C08J5/22 B01J39/18 H01M8/02 

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)т

Изобретение относится к технологии изготовления мембран и может быть использовано в производстве топливных элементов, высокопроизводительных конденсаторов, оборудования для диализа и ультрафильтрации. Мембрана толщиной по крайней мере 5 мкм получена из композиции, содержащей 30-99,5 мас.% сульфированного ароматического полиэфиркетона, обладающего ионообменной емкостью от 1,3 до 4,0 мг-экв (-SO₃H)/г полимера, и 0,5-70 мас.% полибензимидазола в органическом растворителе. Мембрана обладает ионной проводимостью, измеренной в контакте с жидкой водой при комнатной температуре с помощью 4-Pol импедансспектроскопии при фазовом угле θ<1^°, не менее 50 мСм/см. 2 с. и 15 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Мембрана, содержащая 30-99,5 мас.% сульфированного ароматического полиэфиркетона, который обладает ионообменной емкостью от 1,3 до 4,0 мг-экв (-SO₃H)/г полимера, и 0,5-70 мас.% полибензимидазола, полученная способом, включающим следующие приемы: а) получение раствора, содержащего 30-99,5 мас.% сульфированного полиэфиркетона и 0,5-70 мас.% полибензимидазола путем растворения соли сульфированного полиэфиркетона и полибензимидазола в пригодном органическом растворителе, b) изготовление мембраны с толщиной, по крайней мере, 5 мкм с помощью раствора, полученного согласно приему а) посредством известных способов, с) промывание мембраны, полученной согласно приему b), водой или разбавленной 0,1-20%-ной кислотой, причем указанная мембрана обладает ионной проводимостью, измеренной в контакте с жидкой водой при комнатной температуре с помощью 4-Ро1 импедансспектроскопии при фазовом угле |Θ|<1°, не менее 50 мСм/см.2. Мембрана по п.1, отличающаяся тем, что она обладает толщиной, по крайней мере, 30 мкм.3. Мембрана по п.1, отличающаяся тем, что она обладает Е-модулем (определенным как подъем касательной при 1,2 МПа) в сухом состоянии при 23°С и 50% отн. влажности по крайней мере 600 МПа.4. Мембрана по п.1, отличающаяся тем, что она обладает Е-модулем (определенным как подъем касательной при 1,2 МПа) в воде при 60°С, по крайней мере, 90 МПа и относительным удлинением при разрыве свыше 200%.5. Мембрана по п.1, отличающаяся тем, что она имеет остаточное содержание растворителя менее чем 0,5 мас.%.6. Мембрана по п.1, отличающаяся тем, что сульфированный полиэфиркетон содержит повторяющиеся элементы формулы I

где Аr¹ и Аr² являются независимо друг от друга двухвалентными ароматическими или гетероароматическими остатками, замещенными в случае необходимости в зависимости от условий использования одной или более инертными одновалентными органическими группами, и причем, по крайней мере, часть остатков Ar¹ и Ar² замещена остатками формулы -(SO₃)_wM, причем М является катионом металла валентности w или катионом аммония, и w означает целое число 1 или 2.

где Аr’’ является четырехвалентным ароматическим остатком;

Ar’ является двухвалентным ароматическим остатком;

R является водородом или одновалентным инертным органическим остатком.

Массовый процент полибензимидазола =

при этом x означает ионообменную емкость сульфированного полиэфиркетона в мг-экв (SO₃H)/г полимера.