ES2649892T3 - Un proceso para preparar una membrana porosa de ABPBI [ácido fosfórico dopado con poli (2,5-benzimidazol)] y el uso de esta membrana - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de una membrana porosa de ABPBI (ácido fosfórico dopado con (poli(2,5- benzimidazol) en el que dicho proceso comprende: a. disolver el polímero ABPBI en un disolvente para formar una solución de dopado; b. colar la película de solución de dopado obtenida en la etapa (a) opcionalmente en un soporte poroso; c. mantener la película obtenida en la etapa (b) al aire durante 5 minutos en condiciones ambientales y d. coagular la película obtenida en la etapa (c) en un baño con un no disolvente a una temperatura de hasta 150 °C para obtener una membrana porosa.
Description
La solución de dopado de ABPBI se preparó disolviendo 6 g de polímero en 100 g de ácido metanosulfónico (MSA) a 70 °C. La solución se agitó en atmósfera seca durante 48 horas. La solución formada se enfrió a temperatura
5 ambiente y a continuación se desgasificó para eliminar los gases atrapados. Las membranas se prepararon sobre tejido de soporte no tejido de polipropileno (FO2470). Las membranas se colaron a una temperatura de gelificación de 60 °C y se expusieron al aire durante 64 segundos antes de la inmersión en el baño con no disolvente. El no disolvente usado fue agua. La membrana formada se designó como M-12. El espesor de la membrana formada fue ~ 200 μm. El flujo de agua de esta membrana se da en la Tabla 2.
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La solución de dopado de ABPBI se preparó disolviendo 6 g de polímero en 100 g de ácido metanosulfónico (MSA) a 70 °C. La solución se agitó en atmósfera seca durante 48 horas. La solución formada se enfrió a temperatura 15 ambiente y a continuación se desgasificó para eliminar los gases atrapados. Las membranas se prepararon sobre tejido de soporte no tejido de poliéster H3160, 3324 y 3265 y se designaron como M-2, M-3 y M-4, respectivamente. Las membranas se colaron a una temperatura de gelificación de 20 °C y se expusieron al aire durante 8 segundos antes de la inmersión en el baño con no disolvente. El no disolvente usado fue agua. El espesor de la membrana formada fue ~ 200 μm. El flujo de agua de esta membrana se da en la Tabla 1 mientras que el MWCO se da en la
20 Figura 2.
La estabilidad en diferentes disolventes orgánicos (DMF, DMAc, IPA, hexano, cloroformo, tolueno y THF) y la
25 condición de tratamiento en autoclave (a 1,03 bar de presión y 121 °C durante 20 minutos) se analizaron usando las membranas del Ejemplo 2. Se midió el flujo de disolvente a través de la membrana después de sumergirla en el disolvente respectivo durante 24 horas. En el caso de disolventes inmiscibles con agua como cloroformo, tolueno y hexano, las membranas se sumergieron inicialmente en IPA (24 horas) y después en los disolventes respectivos (24 horas). El efecto del tratamiento con disolvente sobre la morfología de la membrana se analizó midiendo el flujo de
30 agua después del tratamiento con disolvente y se comparó con el flujo inicial. Las membranas mostraron una estabilidad excelente en casi todos los disolventes excepto en hexano. Los resultados se resumen en la Tabla 3.
35 La estabilidad en hexano se analizó usando las membranas de los Ejemplos 3 y 11. El cambio en el flujo de agua se midió siguiendo el procedimiento que se da en el Ejemplo 12. Los resultados se resumen en la Tabla 4.
40 La estabilidad en H2SO4 25 N y NaOH 2,5 N se analizó utilizando las membranas de los Ejemplos 2 y 3. El cambio en el flujo de agua se midió siguiendo el procedimiento que se da en el Ejemplo 12. Los resultados se resumen en la Tabla 5.
45 La principal ventaja de la presente invención es obtener una membrana porosa de ABPBI estable que pueda usarse para la separación de solutos de soluciones en ácidos, bases y disolventes orgánicos.
Otra ventaja de la invención es preparar la membrana variando sus parámetros de preparación de la membrana para 50 mejorar el rendimiento de la membrana.
Otra ventaja más de la presente invención es proporcionar una única membrana que tenga el potencial de soportar condiciones ambientales adversas tales como altas concentraciones de ácido, base, disolventes orgánicos y condiciones de tratamiento en autoclave sin necesidad de ningún proceso de tratamiento tal como reticulación,
55 recocido y similares.
Las ventajas de la invención divulgada se logran así de una manera económica, práctica y fácil. Aunque se han mostrado y descrito aspectos preferidos y ejemplos de configuraciones, debe entenderse que diversas modificaciones adicionales y configuraciones adicionales serán evidentes para los expertos en la materia. Se
60 pretende que las realizaciones y configuraciones específicas aquí divulgadas sean ilustrativas de la naturaleza preferida y del mejor modo de practicar la invención, y no deberían interpretarse como limitaciones del alcance de la invención.
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