Способ получения ионитовой мембраны Советский патент 1986 года по МПК C08J5/22 

Изобретение относится к области изготовления ионитовых мембран, преимущественно модифицированных специфи чески селективных и катионитов)1Х мем брав, и может быть использовано в водоподготовке методом электродиализ Целью изобретения является повышение специфической селективности мембраны к- одноразрядным катионам при сохранении низкого электрического сопротивления.

Пример 1.. Хлорсульфирован- ную пленку на основе интерполимера полиэтилена и структурированного полистирола обрабатывают при комнатной температуре 98%-ным водным раствором этилендиамина (ЭДА) в течение 0,5 мин, отмывают 5%-ным раствором НСЕ в течение 1 мин, а затем - дистиллированной водой до отсутствия следов иона С Е (путем промывных вод с азотно-кислым серебром). Таким же образом осуществляют отмывку на всех последующих стадиях аминирова- ния. Затем частично аминированную мембрану обрабатывают 80%-ным раствором диэтилентриамина (ДЭТА) в течение 5 мин и последовательно отмывают 5%-ным раствором НС f в течение 2 мин и водой. Отмыт ую пленку термообрабатывают при 110 С в течение 60 мин. Далее мембрану обрабатывают 5%-ным раствором по- лиэтиленимина (ПЭИ) в течение 60 мин -отмывают аналогично-предьздущим отмывкам, атем омыляют непрореагировав|1ш сульфохлоридные группы 10%-ным раств ром едкого натрия в течение 6 ч при 40°С. Отмывку мембраны от щелочи проводят дистиллированной водой, затем хлоридом на трия и хранят в растворе натрия. Полученная мембрана имеет i г 0,99; р 0,16; р 2,8 Ом см мкм,

Для определения граничных значени концентрации хлористоводородной кислоты, времени аминирования и температурного режима термообработки проводят аналогичные описанному примеру опыты. Данные сведены в табл. 1-5 В табл. 1 дано влияние последовательности обработки аминами на свой

ства мембран. Влияние времени амини рования каждым из аминов на свойства модифицированных мембран предоставлено в табл.2, в табл 3 дано обоснование выбора концентрации хлористоводородной кислоты. Концентрация менее 5% недостаточна для быстрой нейтрализации амина, а применение НС1 с концентрацией более 10% нецелесообразно, поскольку ухудшает условия работы и в то же время не повышает скорости нейтрализации амина.

Существенное значение при осуществлении способа имеет температура и время термообработки мембраны, ами- .нированной ДЭТА (табл.4). Нри увели-, чении температ уры выше 120°С мембрана теряет.механическую прочность и селективность. Термообработка ниже 105 С не дает желаемого повьш1ения качества.. Таким образом, оптимальным выбран следующий режим термообработки: 0,5-ЬО ч при 105-120 С. Время термообработки выбрано из условий осуществления полноты сшивания макроцепей полимера ДЭТА. Выбор оптимального интервала температуры термообработки обусловлен временем, необ- ходиммым для осуществления полноты сшивки полимерных цепей.

Как следует из данных табл.2, предлагаемый йнтервал времени обработки ЭДА составляет 0,25-2,0 мин, а оптимальный 0,5-1,0 мин; ДЭТА 2-10 мин а оптимальный 2-5 мин; для ПЭИ 10 - 80 мин, а оптимальный 40-60 мин.

Пи данным табл. 5 можно судить о свойствах предлагаемой и известной

мембран.

Использование предлагаемого способа позволяет получить .мембраны с по- вьш1енной специфической селективностью к однозарядным катионам, которая почти в четыре раза выше, чем специфическая селективность мембраны, полученной по известному способу. При этом модифицированные мембраны, полученные предлагаемым способом, сохраняют низкое электрическое сопротивление.

Т -термообработка; время обработки аминами, как в табл.2.

Таблица 2

ЭДА

ЭТА

0,10 0,25 0,50 1,0 2,0 5,0 10,0 1,0 1,0

1,0 2,0 3,0

4,0

0,60 0,30 0,17 0,16 0,25 0,40 0,60 0,30 0,30

0,40 0,17 0,16 0,17

Таблица

ДЭТА 3,0 3,0 3,0

з.,о

3,0 3,0 3,0 2,0

10,0 . ЭДА 0,5

0,5 0,5 0,5

пэи

пэи

40 40 40 40 40 40 40 10 80

40 40 40 40

0,17 0,30 0,30 0,30 0,30

Концентрация НСЕ

Примечание: Мембрану обрабатьшают в режиме примера 7 табл.1.

Продолжение табл.2

0,5

0,5

0,5

0,25

2,0

40 40 40 10 80

Таблица, 3

Толщина S ,мкм

Таблица

Таблица 5