Способ получения полимерных ионообменных мембран Советский патент 1962 года по МПК C08F218/08 C08F2/48 

В настоящее время известны и находят применение ионообменные мембраны двух типов: гетерогенные и гомогенные.

Гетерогенные мембраны представляют собой смесь ионообменных смол с инертными пластическими веществами, которые вводят в смолу в качестве связующих веществ.

Гомогенные мембраны получают на основе сульфированных фенолформальдегидных смол, нанесенных на армирующую кислотостойкую сетку.

Описан лабораторный метод изготовления гомогенных катионитовых мембран, получаемых сополимеризацией пропилового эфира п-стиролсульфокислоты и стирола, с применением в качестве сщивающего агента дивинилбензола и перекиси бензола в качестве инициатора сополимеризации.

Предложенный новый способ получения в присутствии инициаторов полимерных ионообменных мембран, содержащих сульфогруппы, состоит в том, что в качестве материала для мембран применяют омыленную смесь полиэтиленгликольдиметакрилата с сополимером бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата при воздействии в качестве инициатора полимеризации, ультрафиолетовых излучений.

Исходными соединениями для получения описываемых мембран служат: этиленгликольдиметакрилат, винилацетат и бутиловый эфир винилсульфокислоты. Последний не выпускается в промыщленном масштабе и. может быть синтезирован, например, из хлорэтансульфонилхлорида и бутилового спирта, в среде инертного растворителя - метиленхлорида (СНаСЬ) в присутствии сухого пиридина, в качестве дегидрогалогенирующего агента. Реакция протекает при 0° по следующей схеме.

CICHjCHjSO.Cl + CiHeOH CHSOaOC.He -f 2HCI

№ 146039

Полученный бутиловый эфир винилсульфокислоты перегоняется при 89-92° и остаточном давлении 3-4 мм рт. ст. в присутствии стабилизатора.

Пример 1. Получение сополимера бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата.

Смесь 70 вес. ч. бутилового эфира винилсульфокислоты (CH2 CHSO2OC4H) и 30 вес. ч. винилацетата {СН2 СНО СО-СНз) помещают в кварцевую ампулу, замораживают жидким азотом и откачивают до 5 мм остаточного давления.

После удаления воздуха из системы ампулу запаивают и помещают в термостат при комнатной температуре перед источником ультрафиолетовых излучений на 1,5 час. После облучения получают твердый, прозрачный продукт, растворимый в ацетоне и бензоле.

Пример 2. Получение мембраны.

Полученный по примеру 1 сополимер растворяют в ацетоне и туда же вводят 20 вес. ч. этиленгликольдиметакрилата. Приготовленный раствор заливают на целлофановую пленку, натянутую на стеклянное кольцо, установленное на уравнительном столике.

После удаления растворителя полученную прозрачную мембрану подвергают ультрафиолетовому облучению в течение 5 час.

Облученную мембрану омыляют 5%-ным раствором соды из расчета 2 мл раствора соды на 0,2 г сополимера.

Полученная мембрана не растворяется в воде и органических растворителях, обладает ионообменными свойствами и высокой электропроводностью и может быть использована, например, для электродиализа, обессоливания воды различных процессов разделения и др.

Предмет изобретения

Способ получения полимерных ионообменных мембран, содержащих сульфогруппы в присутствии инициаторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств мембран, в качестве материала применяют омыленную смесь полиэтиленгликольдиметакрилата с сополимером бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата в присутствии инициатора полимеризации ультрафиолетового света.