DE2265306C3 - Verfahren zur Reparatur von beschädigten Membranen - Google Patents

Verfahren zur Reparatur von beschädigten Membranen

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Hooker Chemicals and Plastics Corp
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Description

Gegenstand der Erfindung ist das in den Patentansprüchen genannte Verfahren.
In der DE-OS 22 60 771 ist ein Verfahren zur Herstellung von Alkalihydroxid und Chlor oder Wasserstoff und Chlor durch Elektrolyse einer wäßrigen Alkalimetallchloridlösung oder Salzsäure in einer Elektrolysezelle mit durch eine permselektive Membran aus einem fluorierten Copolymerisat mit Sulfonsäuregruppen getrenntem Anoden- und Kathodenraum beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Membran ein hydrolysiertes Polymerisat von Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-gropyl-vinyläther] und Tetrafluoräthylen mit einem Äquivalentgewicht von 900 bis 1600, vorzugsweise 1100 bis 1400, verwendet wird.
Das als permselektive Membran eingesetzte Copolymerisat wird nach dem in der US-PS 32 82 875 beschriebenen Verfahren hergestellt. Dazu wird bei einer Temperatur unter etwa 1100C der Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] mit Tetrafluoräthylen in wäßriger Phase, vorzugsweise bei einem pH-Wert unter 8 und in Gegenwart eines freie Radikale liefernden Initiators, wie Ammoniumpersulfat, copolymerisiert. Anschließend werden die Fluorsulfonylgruppen in an sich bekannter Weise zu Sulfonsäure- oder Sulfonatgruppen hydrolysiert.
Das als permselektives Diaphragma verwendete Copolymerisat ist nach Umwandlung der Sulfonylfluoridgruppen in die freien Säure- oder Alkalimetallsulfonatgruppen beim Gebrauch und beim Handhaben der Gefahr ausgesetzt, daß Löcher und Risse entstehen. Da die Wirksamkeit des Diaphragmas auf seiner Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase beruht, besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Reparatur von derartig beschädigten Membranen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reparatur von beschädigten derartigen Membranen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß den Patentansprüchen gelöst.
Es wurde festgestellt, daß das Copolymerisat von Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther]und Tetrafluoräthylen mit niedrigem Äquivalentgewicht von etwa 900 bis 1000 in niederen Kohlen wasserstoff alkanolen wie Methanol, Äthanol oder Isopropanol, löslich ist Solche Lösungen, die bis zu 25 Gewichtsprozent an gelöstem Copolymerisat enthalten können, sind ausgezeichnete _ Klebstoffe für die Copolymerisate mit höherem Äquivalentgewicht Sie können infolgedessen zum Verkleben und Reparieren von beschädigten, beispielsweise mfc Löchern versehenen oder zerrissenen Membranen verwendet werden. Die beschädigte Oberfläche der Membran kann daher mit einer Lösung
ίο des Copolymerisats mit niedrigerem Äquivalcntgewicht bestrichen oder beschichtet werden und mit einem Reck des Copolymerisats mit höherem Äqthvalentgewicht belegt werden, dessen Oberfläche vorzugsweise ebenfalls mit der Klebstofflösung bestrichen wird und der gegen die beschädigten Flächen gedrückt wird. Der Fleck haftet nach dem Trocknen oder nach einer anderen Behandlung, bei der das alkoholische Lösungsmittel entfernt wird, an der Oberfläche und bildet eine Klebestelle, die im wesentlichen in gleichem Maße
undurchlässig ist wie das ursprüngliche Material.
Die nachgereichten Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist
2r Beispiel 1
15 Teile hydrolysiertes Copolymerisat von Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] und Tetrafluoräthylen mit einem Äquivalentgewicht von etwa 1000 werden in kleine Stücke geschnitten und in 100
Teilen Äthanol suspendiert Die Suspension wird etwa 1 Stunde bis zur Lösung auf etwa 55 bis 60° C erwärmt und gerührt Danach wird die erhaltene Lösung zur Entfernung einer geringen Menge an unlöslichen Bestandteilen warm filtriert und auf Raumtemperatur
abgekühlt. Es wird eine klare Lösung erhalten.
Ein Stück einer 0,25 mm dicken Folie aus einem hydrolysierten Copolymerisat von Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] und Tetrafluoräthylen mit einem Äquivalentgewicht von etwa UOO auf einem Träger aus einem Polytetrafluoräthylengewebe, die als kationenaktive permselektive Membran zur Trennung von Kathode und Anode in einer Kochsalz-Elektrolysezelle verwendet worden ist, wird durch einen Schnitt mit einem Messer in einer Länge von etwa 2,54 cm beschädigt. Hierauf wird eine Fläche von etwa 12,9 cm2 der Membran rund um den Schnitt sorgfältig mit der vorstehend hergestellten Copolymerisatlösung bestrichen. Ein etwa 12,9 cm2 großer Fleck des Copolymerisates mit dem höheren Äquivalentgewicht wird in gleicher
Weise mit der Klebstofflösung bestrichen und dann auf die bestrichene Fläche rund um den Riß in der Membran gelegt. Sodann wird der Fleck gegen die Membran gedrückt und etwa 30 Minuten fest an seinem Platz gehalten, damit das Lösungsmittel verdampfen kann.
Danach ist der Fleck fest an der Membran angeklebt. Die Membran kann jetzt wieder als Diaphragma in der Elektrolysezelle verwendet werden und ist undurchlässig für Flüssigkeiten und Gase.
Beispiel 2
10 Teile hydrolysiertes Copolymerisat von Perfluor-[2-(f!uorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] und Tetrafluoräthylen mit einem Äquivalentgewicla von etwa 900 werden in etwa 100 Teilen Isopropanol suspendiert. Die Suspension wird etwa 1 Stunde bis zur Lösung auf etwa 55 bis 60°C erwärmt und gerührt. Danach wird die erhaltene Lösung zur Entfernung einer geringen Menge an unlöslichen Bestandteilen warm filtriert und die klare
Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt
Ein Stück hydrolysiertes Copolymerisat der in Beispiel 1 beschriebenen Art, das als Diaphragma in einer Kochsalz-Elektrolysezelle verwendet worden ist, wird mit einem spitzen Gegenstand durchstochen, wobei ein Loch entsteht Auf einer Fläche von etwa \2$ cm2 werden in dem Diaphragma 3 derartige Löcher gemacht Hierauf wird rund um die beschädigte Fläche eine Fläche von etwa 25,8 cm2 mit der vorstehend hergestellten Copolymerisatlösung bestrichen. Diese Fläche wird dann mit einem etwa 25,8 cm2 großen Fleck des gleichen hydrolysierten Copolymerisates belegt, aus dem die beschädigte Membran besteht, der vorher
ebenfalls mit der Copolymerisatlösung auf einer Seite bestrichen wurde. Hierauf wird der Fleck mit der bestrichenen Seite nach unten gegen die beschädigte Fläche der Membran gedrückt und fest auf ihr gehalten. Gleichzeitig wird ein warmer Luftstrom über den Reck geblasen, um das Verdampfen des Lösungsmittels aus der Reparaturzone zu beschleunigen. Nach dem Trocknen, nach etwa 30 Minuten, haftet der Fleck fest auf der Membran, die danach wieder als Diaphragma in Gebrauch genommen werden kann und im gleichen Grad undurchlässig für Flüssigkeiten und Gase ist wie eine unbeschädigte Membran.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Reparatur von beschädigten Membranen 'aus einem hydrolysierten Copolymerisat von Perfluor-[2 (fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] und Tetrafluorethylen mit einem Äquivalentgewicht von 1100 bis 1400, dadurch gekennzeichnet, daß man die beschädigte Stelle der Membran mit einer Lösung eines hydrolysierten Copolymerisats von Perfluor-[2-(fluorsulfonyläthoxy)-propyl-vinyläther] und Tetrafluoräthylen mit einem Äquivalentgewicht von 900 bis 1000 in einem niederen Kohlenwasserstoffalkanol als Klebstoff bestreicht, mit einem Fleck des Copolymerisats mit einem Äquivalentgewicht von 1100 bis 1400 bedeckt, den Fleck gegen die beschädigte Steile der Membran drückt und das Lösungsmittel entfernt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als niederen Kohlenwasserstoffalkanol Methanol, Äthanol und/oder Isopropanol verwendet
DE2265306A 1971-12-27 1972-12-12 Verfahren zur Reparatur von beschädigten Membranen Expired DE2265306C3 (de)

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