СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНЫ Советский патент 1967 года по МПК C08J5/22 C08J7/12 C08F259/08 C08F8/24 C08F8/34 

Известный способ получения ионообменной мембраны состоит в прививке стирола к сополимерам фтористого винилидена и гексафторпропилена или трифторхлорэтилена и последующем хлорметилировании и аминированин полученного привитого сополимера.

В последнее время значительный интерес вызывают ионообменные смолы, содержащие груплы, способные к обратимому окислению или восстановлению (электроноионообменные смолы). Электронообменники ведут себя так же, как и растворимые окислительно-восстановительные системы: они могут окислять или восстанавливать растворенные вещества в соответствии с предварительной обработкой и положением в ряду нормальных окислительных потенциалов.

Существенное отличие от растворимых окислительно-восстановительных систем заключается в том, что смола обычно находится в форме нерастворимых зерен, поэтому легко может быть отделена от раствора, с которым она реагирует. Больгное значение имеет применение электронообменных смол для удаления кислорода из воды, галогенов из растворов, восстановления и сорбции ряда элементов (Fe, Си, Ag, Аи, Ge).

лримесями, могут быть использованы в источниках тока, позволяют изготовлять аппаратуру различной формы.

Предлагается способ получения ионообменной гомогенной мембраны, обладающей также и электронообменными свойствами, прививкой в присутствии перекнсных инициаторов - винилароматнческих соединений (стирол, винилтолуол) к фторсодержащим сополимерам

фтористого винилидена и гексафторпропилена или трифторхлорэтилена с последующим хлорметилированием привитых сополимеров и переводом хлорметильных групп сополимера обработкой спиртовым раствором тиомочевины

и щелочью в сульфгидрильные группы.

Такая мембрана имеет высокую прочность, хорошие статическую обменную емкость (1,2 мг-экв/г по 0,1 н. раствору NaOH) и восстановительную способность (110 мг/г ионов

Fes в Fe2+).

Пример 1.

А. прививка стирола к пленке из сополимера фтористого винилидена и гексафторпропилена.

Пленку весом 0,984 г, толщиной 0,2 мм погружают в смесь 9,2 г стирола, 0,4 г (4 вес.%) технического дивинилбензола, содержащего 50% п-дивнннлбензола, и 0,22 г (2 вес.%) перекиси бензоила. В течение 4 час при 70°С в

рола к пленке, которую затем промывают бензолом и высушивают. Вес пленки 1,491 г. Количество привитого полистирола (по /принесу пленки) 53%,. ,.,

Б. ХлЬ метилирование пленки.

Полученную яривитую пленку погружают в раствор 15 г монохлорметилового эфира, 6 г хлористого тиопила (водоотнимающий агент) и 1,8 г ZnCla (катализатор). В течение 12 час при 50°С происходит хлорметилирование привитой лленки. Затем ее отмывают метанолом, водой и высушивают. Степень хлорметилированпя в расчете на одно бензольное ядро около 92% (ПО привесу и по содержанию хлора). Вес пленки 1,76 г.

В. Введение сульфгидрилъных групп.

Хлорметилированную пленку погружают в раствор 2 г тиомочевины в смеси 6 мл этанола 6 мл диоксана и нагревают в течение 8 час при 80°С. Затем ее промывают этанолом, обрабатывают 5%-ным водным раствором NaOH в течение 6 час при 80°С, снова промывают этанолом, водой и высушивают.

Полученная электронообменная мембрана, содержащая сульфгидрильиые группы, восстанавливает 110 мг/гионоъ Рез+ в Fe2+ ее статическая обменная емкость 1,2 мг-экв/г по 0,1 н. раствору NaOn, из окисленной формы она регенерируется раствором гипосульфита натрия, прочность ее равна прочности исходной пленки.

П р и м ер 2.

Л. Прививка винилтолуола к пленке из сополимера фтористого винилидена и трифторхлорэтилена.

Пленку весом 0,84 г, толщиной 0,22 мм погружают в смесь 9 г винилтолуола (98% о- и п-изомеров), 0,38 г (4 вес.%) дивинилбензола и 0,2 г (2 вес.%) перекиси бензоила. В течение 4 час при 70°С в условиях набухания происходит прививка винилтолуола к пленке, которую затем промывают бензолом и высущивают. Вес пленки 1,09 г, количество привитого випилтолуола (по привесу пленки) 29%.

Б. Хлорметилирование пленки.

Полученную привитую пленку погружают в раствор 15 г монохлорметилового эфира, 6 г хлористого тионила и 1,8 г ZnClg. В течение 12 час при 50°С происходит хлорметилирование пленки, после чего пленку промывают метанолом, водой и высушивают. Степень хлорметилирования 98%, вес пленки 1,25 г.

В. Введение сульфгидрильных групп.

Хлорметилированную пленку обрабатывают по примеру 1. Полученная мембрана восстанавливает 49 жг/г ионов Рез в , ее СОЕ 0,7 мг-экв/г по 0,1 н. раствору NaOH.

Предмет изобретения

CnocOi6 получения ионообменной мембраны прививкой стирола или винилтолуола к сополимерам фтористого винилидена и гексафторпропилена или трифторхлорэтилена и хлорметилированием полученного привитого сополимера, отличающийся тем, что, с целью получения ионообменной мембраны, обладающей также и электронообменными свойствами, хлорметилированный привитый сополимер обрабатывают спиртовым раствором тиомочевины и щелочью.