СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОМОГЕННЫХ ИОНООБМЕННЫХМЕМБРАН Советский патент 1967 года по МПК C08F130/02 C08F8/40 C08J5/22 C08J5/22 

Среди гомогенных мембран особое место занимают полимерные мембраны, содержащие фосфиновокислые группы. Эти мембраны отличаются большой обменной емкостью, высокой селективностью, хорошей механической прочностью, часто негорючестью.

Известен способ получения пленок из полимерных фосфиновых кислот, образуюихихся при гидролизе продуктов окислительного хлорфосфииирования полиэтилена или полипропилена. Для формования пленок из полимерных фосфиновых кислот по этому способу полимеры должны содержать не менее 15- 255/0 фосфора. Однако такие пленки ие обладают необходимыми механическими свойствами без дополнительного структурирования. Найдено, что фосфорсодержащие гомогенные ионообменные мембраны различного назначения, обладающие высокой механической прочностью, высокой обменной емкостью, хорошей электропроводностью, стойкие к действию органических растворителей и водных сред должны содержать не более 11% фосфора (лучше 8-10% фосфора). Формование таких мембран из полимеров, содержащих ионогенные фосфиновокислые группы, невозможно ввиду их нерастворимости в органических растворителях и трудности перехода в вязко-текучее состояние.

Предлагается способ получения гомогенных ионообменных мембран фосфиновокислого типа, по которому хлорфосфинирование проводят до содержания фосфора 8-10%, формование пленки осуществляют непосредственно из растворов фосфорилхлоридов полиэтилена и полипропилена в органических растворителях таких, как хлорбензол, трихлорэтилен, дихлорэтан и другие. Такие гомогенные пленки, имеющие потенциальные ионогенные группы, легко переходят в полиалкилеифосфиновые кислоты при 30-минутном нагревании в воде при 60-70°С. Способ прост в техническом отношении, позволяет использовать легкодоступные продукты окислительного хлорфосфинирования полиэтилена или полипропилена с низким содержанием фосфора.

Полученные мембраны однородны по составу и строению, они обладают высокими механическими свойствами.

Пример 1. 5-6%-ный хлорбензольный раствор полиэтиленфосфорилхлорида с содержанием 9% фосфора, взятый непосредственно из реакционного сосуда, где производили окислительное хлорфосфинирование полиэтилена, через стеклянный фильтр № 2 заливают на стекло. Пленку высущивают в сушильной камере без доступа влаги при 40°С в течение 3-4 час. Затем пленку вместе с подотожкой

При этом происходит полный гидролиз хлорангидридных групп я пленка отстает от стекла. Снятую пленку,тщательно промывают водой от ионов хлора и высушивают на воздухе. Толщина пленки 70-200 мк. Статическая обменная емкость для пленки толщиной 80 мк по-0,1 н. раствору КОН 6,5 мг-экв/г. Прочность на разрыв 500 кг/см. Электросопротивление в 40%-ном растворе едкого кали 0,1 ом см-2.

Пример 2. Раствор того же состава, что и в примере 1, заливают па полиэтиленовую подложку. После высушивания без доступа влаги пленку снимают с подложки, омыляют горячей водой и отмывают водой до исчезновения хлор-ионов в промывных водах.

Пример 3. Пленку готовят тем же способом, что и в примере 1, но в качестве исходного материала берут полиэтилеифосфорилхлорид, полученный из полиэтилена низкого давления. При толщине пленки 70- 80 мк обменная емкость 5,5 мг экв/г по

0,1 н. раствору КОН, прочность на разрыв 600 кг/смз.

Пример 4. Пленку готовят тем же способом, что и в примере I, но исходным материалом слулсит полипропиленфосфорилхлорид. Обменная емкость по 0,1 н. раствору КОН 4 л/г экв/г.

Предмет изобретения

Способ получения гомогенных ионообменных мембран фосфиновокислого типа путем окислительного хлорфосфинирования полиэтилена или полипропилена с последующим омылением полученных полиэтилен- или полипропиленфосфорилхлоридов водой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии получения и улучшения механических свойств мембран, окислительное хлорфосфинирование проводят до содержания фосфора 8-10% и полученные полиэтилен- или полипроииленфосфорилхлориды перед омылением растворяют в хлорсодержащих органических растворителях и формуют пленку методом полива.