Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону анионообменных мембран

Классы МПК:C08J5/22 пленки, мембраны или диафрагмы
C08G69/02 полиамиды, получаемые из аминокислот или из полиаминов и поликарбоновых кислот
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Кирш Юрий Эрихович,
Семина Наталья Викторовна,
Федотов Юрий Александрович,
Гитис Семен Семенович,
Атрощенко Юрий Михайлович,
Шахкельдян Ирина Владимировна,
Януль Наталия Алексеевна,
Тимашев Сергей Федорович
Приоритеты:
подача заявки:
1993-01-27
публикация патента:

Использование: получение анионообменных мембран для электродиализа. Сущность изобретения: формование мембраны из раствора полимера общей формулы:

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

где способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 = 40 - 70 мол.%;

R1 = - CH3 или - C2H5,

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204. 1 табл.

Рисунки к патенту РФ 2074204

Рисунок 1

Изобретение относится к способу получения высокоселективных анионообменных мембран (АМ) и может быть использовано в химической промышленности.

Мембраны такого типа являются основным компонентом электродиализных устройств, позволяющих под действием тока производить обессоливание солоноватых вод и морской воды, очистку сточных вод, концентрирование, выделение солей и другие процессы.

Предложено большое число способов получения АМ. К их числу следует отнести методы, включающие использование полиэтилена (ПЗ) и анионообменных смол на основе полистирола, содержащих триметиламмонийную группу, их смешение в порошкообразном состоянии и вытяжку пленки при температуре плавления ПЭ [1]

Известен способ получения АМ, селективных к одновалентным анионам, заключающийся в формовании из полимера, содержащего галогенметильные группы (ГМГ), обработкой полученной мембраны катализатором Фриделя Крафтса для защиты части ГМГ от кватернизации аминами с последующей обработкой мембраны третичным амином с целью кватернизации остальной части ГМГ. Исходную мембрану получают сополимеризацией мономера, содержащего ГМГ, с дивинилом, диеном или диакрилатом. Мономерной смесью пропитывают ткань, которую наматывают с разделяющей пленкой в рулон и полимеризуют смесь при нагревании [2]

Способ получения сложен и многостадиен.

Высокая избирательность АМ в ряду анионов Cl- и SO24-, т.е. высокая проницаемость их для Cl- в сравнении с SO24- (т.е. способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204) особенно важна при электролизе морской воды, в которой присутствуют как ионы (Cl- и SO24-), так и катионы (Ca2+, Mg2+). В случае использования АМ с высокой проницаемостью по Cl- уменьшается вероятность отложения CaSO4 на мембране, что увеличивает срок их службы и снижает энергозатраты при электродиализе.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому способу получения высокопроницаемых к хлорид-иону в сравнении с сульфат-ионом АМ является способ, включающий изготовление АМ из пленкообразующего полимера с катионными группами (каландрирование сополимера бутадиен-2-метил-5-винилпиридина с сажей, тепловая обработка для сшивания и алкилирование) с последующим нанесением путем погружения пленки последовательно в растворы м-фенилендиамина и формальдегида и затем высушивание [3] Таким способом удается изготовить АМ с способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 0,09 0,14.

Однако этот способ характеризуется следующими недостатками:

для увеличения срока службы АМ в электродиализаторе и снижения энергозатрат необходима более высокая проницаемость по Cl-, чем по SO24-;;

многостадийность процесса модификации усложняет технологию их изготовления и приводит к получению АМ с сильно различающимся параметром.

В данном изобретении предлагается способ получения АМ, позволяющий увеличить их проницаемость к хлорид-иону по сравнению с сульфат-ионом.

Сущность изобретения состоит в том, что получение высокопроницаемых к хлорид-иону по сравнению с сульфат-ионом анионообменных мембран осуществляют из пленкообразующего полимера с катионными группами полиарилен-изо-фталамида, содержащего 40 70 мол. изофталамидного фрагмента из 5(6)-амино-2(4"-аминофенил)-N[(способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204-триалкиламмоний)этил]бензимидазола.

Процесс получения высокоселективных АМ осуществляют следующим образом.

Готовят 10 18 мас. раствор полиамида в ДМФА (ДМАА, N-метилпирролидоне), фильтруют и отливают на зеркальной поверхности стеклянной пластинки. Пленку высушивают при комнатной температуре, а затем под вакуумом при 70 90oC.

В качестве пленкообразующего полимерного материала с катионными группами используют ароматический полиамид, получаемый реакцией поликонденсации 5(6)-амино-2(4"-аминофенил)-N[(b-триалкиламмоний)этил] бензимидазола (АФБ) с хлорангидридом изофталевой кислоты в присутствии других известных диаминов: м-фенилендиамина (ФД), 4,4"-диаминодифенилового эфира (ДФЭ) или 4,4"-диаминодифенилметана (ДФМ). Сополимеры имеют следующее строение:

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

где R1-CH3 (АФБ-метил)

-C2H5 (AФБ-этил)

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

Следующие примеры иллюстрируют предложенный способ.

Пример 1. 5 г сополимера с способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 40 мол. (при R1-метил способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204) растворяют в 35 мл ДМФА, фильтруют и отливают на стеклянную пластинку. После сушки на воздухе (трое суток) и под вакуумом (70o)C в течение 12 ч получают пленку толщиной 32 мкм. Число переноса в растворе NaCl (0,1 N NaCl с одной стороны и 2,0 N NaCl с другой стороны мембраны) определяют методом ЭДС.

Поверхностное удельное сопротивление АМ определяют в 0,1 N NaCl, 0,1 N NaBr, 0,1 N NaI, 0,1 N Na2SO4.

Параметр способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 приведен в таблице.

Пример 2. Мембрану получают так же, как описано в примере 1, за исключением того, что используют сополимер при способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 70 мол. R1 Этил и способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204. Данные приведены в таблице.

Пример 3. Мембрану получают так же, как описано в примере 1, за исключением того, что используют сополимер при способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 50 мол. R1 Метил и способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204. Данные приведены в таблице.

Пример 4. Мембрану получают так же, как описано в примере 1, за исключением того, что используют сополимер при способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 60 мол. R1 Метил, способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204. Данные приведены в таблице.

Пример 5. Мембрану получают так же, как описано в примере 1, за исключением того, что используют сополимер при способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 30 мол.

R1 Метил, способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204. Данные приведены в таблице.

Пример 6. Мембрану получают так же, как описано в примере 1, за исключением того, что используют сополимер при способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 80 мол. R1 Метил, способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204.

Из данных таблицы следует, что параметр способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204 для новых АМ существенно ниже известных значений (0,09 0,14). Кроме того, эти данные свидетельствуют об обнаружении неизвестного факта избирательности в ряду галогенов Cl-, Br- и I-.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения высокопроницаемых к хлорид-иону анионообменных мембран путем формования пленки из пленкообразующего полимера с катионными группами, отличающийся тем, что в качестве пленкообразующего полимера используют ароматический полиамид с аммонийными группами следующей общей формулы:

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

где b 40 70 мол.

R1 CH3- или C2H5-;

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

способ получения высокопроницаемые к хлорид-иону   анионообменных мембран, патент № 2074204

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08J5/22 пленки, мембраны или диафрагмы

Патенты РФ в классе C08J5/22:
способ изготовления полимерной ионообменной мембраны радиационно-химическим методом -  патент 2523464 (20.07.2014)
композитная наномодифицированная перфторсульфокатионитовая мембрана и способ ее получения -  патент 2522617 (20.07.2014)
способ получения модифицированных перфторированных сульфокатионитных мембран -  патент 2522566 (20.07.2014)
смесь для формования ацетатцеллюлозной ультрафильтрационной мембраны -  патент 2510885 (10.04.2014)
способ получения проницаемого ионообменного материала -  патент 2510403 (27.03.2014)
способ получения пористого пленочного материала -  патент 2504561 (20.01.2014)
устройство для получения диффузионных полимерных мембран -  патент 2504429 (20.01.2014)
мелкодисперсный порошок экспандируемого функционального сополимера тfe, экспандированные функциональные продукты, полученные из него, и реакция экспандированных продуктов -  патент 2500692 (10.12.2013)
способ получения композиционной катионообменной мембраны -  патент 2487145 (10.07.2013)
способ получения полимерной пресс-композиции -  патент 2463314 (10.10.2012)

Класс C08G69/02 полиамиды, получаемые из аминокислот или из полиаминов и поликарбоновых кислот

Патенты РФ в классе C08G69/02:
биодеградируемый полимерный носитель для доставки противоопухолевого лекарственного средства -  патент 2500428 (10.12.2013)
микропористая мембрана для молекулярного разделения с высокой гидротермальной стабильностью -  патент 2424044 (20.07.2011)
мета-ароматическое полиамидное волокно с превосходной перерабатываемостью при высокой температуре и способ его получения -  патент 2422566 (27.06.2011)
композиция полиамидной смолы -  патент 2418017 (10.05.2011)
гранулы из звездообразного полиамида и волокон и способ получения изделий из них (варианты) -  патент 2312113 (10.12.2007)
композиционные материалы, включающие усиливающий наполнитель и звездообразный полиамид в качестве термопластичной матрицы, изделие, являющееся предшественником этих материалов, и продукты, получаемые из этих материалов -  патент 2298481 (10.05.2007)
слоистый материал, защищающий от кислорода, способ защиты продукта и упаковочное изделие с его использованием, материал, поглощающий кислород -  патент 2198123 (10.02.2003)
способ получения поликапроамида -  патент 2187517 (20.08.2002)
устойчивый к атмосферным воздействиям полиамид и способ его получения (варианты) -  патент 2156264 (20.09.2000)

Наверх