Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania porowatych membran jonowymiennych majacych za zadanie, oprócz rozdzielania czasteczek o róznych wymiarach, takze odsalanie roz¬ tworów koloidalnych lub zawiesin.Dotychczas znane sposoby otrzymywania porowatych membran jonowymiennych mozna podzielic na trzy grupy: — w pierwszej z nich polimer blonotwórczy poddaje sie modyfikacji chemicznej w roztworze w celu wprowadzenia grup zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej, nastepnie rozpuszcza sie go w odpowiednich rozpuszczalnikach, formuje w postac blony przez wylewanie ipoddaje koagulacjii w nierozpuszczalnikach. W grupie w ten sposób otrzymywanych membran znane sa porowate membranyjonowymienne uzyskane z sulfonowanego polisulfonu, opisane w literaturze: Jitsuhara J., Kimura S., J. Chem. Eng. Japan 16/1983/ 389. Niedogodnoscia tego sposobu jest koniecznosc wyodrebniania zmodyfikowanego chemicznie polimeru z mieszaniny reakcyjnej, dobór odpowied¬ niego ukladu rozpuszczalnik-wytracalnik umozliwiajacego preparatyke membran metoda koagu- lacyjna, maly asortyment tanich polimerów blonotwórczych. Wazne sa równiez ograniczenia wynikajace z samej metody formowania, takie jak: koniecznosc stosowania niekurczliwego pod¬ loza, operowanie duzymi objetosciami czesto drogich i toksycznych odczynników, budowy specja¬ listycznej aparatury przetwórczej. — w drugiej grupie otrzymuje sie znanymi sposobami zelowe membrany jonowymienne, a nastepnie usuwa sie z nich w sposób kontrolowanypolielektrolit. W grupie w ten sposób otrzymy¬ wanych membran znane sa porowate membrany jonowymienne uzyskane z zelowych membran kationowymiennych typu Neosepta, opisane w literaturze: Mizutani Y.,Nishimura M., J. Appl.Polym. Sci., 25/1980/ 2273. Niedogodnoscia tego sposobu jest mala mozliwosc regulowania wlasciwosci membran i ich asortymentu, co wynika z rodzaju uzytej membrany zelowej. Czesciowe usuniecie polielektrolitu z membrany powoduje powstawanie porów, lecz równoczesnie drasty¬ cznie zmniejsza stezenie grup zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej. — w trzeciej grupie na membrany porowate dziala sie odczynnikami wywolujacymi powsta¬ wanie grup zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej. W grupie w ten sposób otrzymywanych2 147 739 membran znane sa porowate membrany jonowymienne uzyskane z octanu celulozy lub polisul- fonu, opisane w literaturze: Schwarz H., Richau K., Paul D., materialy 9 Kongresu Inzynierii Chemicznej, Praga 31 wrzesien 1987. Niedogodnoscia tego sposobu jest znaczne ograniczenie asortymentu tworzyw sztucznych koniecznych do otrzymania porowatych membran jono¬ wymiennych.Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania porowatych membran jonowymiennych polega¬ jacy na zmieszaniu w stopie polimerów termoplastycznych z wypelniaczami nieogranicznymi i wprowadzeniu do membran grup zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej. Istota wynalazku polega na tym, ze homogenizuje sie przez walcowanie, a nastepnie wytlaczanie co najmniej dwa polimery, takie jak: polietylen, lub polipropylen, lub interpolimer styrenu i dwiwinylobenzenu w polietylenie lub w polipropylenie, zawierajacy 20-40% wagowych kompolimeru styrenowo-diwinylobenzeno- wego sieciowanego 0,5-10% wagowymi diwinylobenzenem, z wypelniaczem nieorganicznym takim jak: tlenek tytanu, lub tlenek magnezu, lub tlenek cynku, lub weglan wapnia. Z otrzymanych mieszanin formuje sie przez prasowanie lub wytlaczanie ksztaltki, na które dziala sie odczynnikami wywolujacymi porowatosc i równoczesnie wprowadzajacymi grupy zdolne do dysocjacji elektroli¬ tycznej, takimi odczynnikami jak: kwasem chlorosulfonowym lub eterem metylowo-chloro- metylowym. Mieszanie polimerów z wypelniaczami prowadzi sie przez walcowanie w 413-443 K przez 15-30 minut, a nastepnie przez wytlaczanie w 453 K, zas ksztaltki formuje sie przez prasowa¬ nie lub tloczenie w 453-473 K. Na ksztaltki dziala sie 20-30% objetosciowym kwasu chlorosulfono- wego w 1,2-dichloroetanie w czasie 4 godzin w temperaturze pokojowej lub 60% objetosciowym roztworem eteru metylowo-chlorometylowego w czterochlorku wegla przez co najmniej 12 godzin w temperaturze pokojowej.Proponowany sposób otrzymywania porowatych membran jonowymiennych umozliwia równoczesne wykorzystanie technologii stosowanych w przetwórstwie polimerów napelnionych i stosowanych do otrzymywania zelowych membranjonowymiennych. Sposób ten powieksza asor¬ tyment tworzyw sztucznych stosowanych do otrzymywania porowatych membran jonowymien¬ nych. Ponadto sposób ten ogranicza objetoscistosowanych odczynników oraz umozliwia wyko¬ rzystanie parku maszynowego stosowanego w przetwórstwie tworzyw sztucznych. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na przykladach wykonania.Przykladl. lOOg polietylenu miesza sie na walcarce w 413 K z 111 g weglanu wapnia przez 15 minut. Otrzymany material rozdrabnia sie i homogenizuje z 66 g polipropylenu w wytlaczarce, w 453 K, a nastepnie formuje z niego, przez prasowanie, arkusze o wymiarach 20x20 cm i grubosci 0,15 mm. Na arkusze te dziala sie 30% objetosciowym roztworem kwasu chlorosulfonowego w 1,2-dichloroetanie przez 4 godziny w temperaturze pokojowej, po czym oddziela sie arkusze od mieszaniny reakcyjnej, odmywa metanolem i poddaje dzialaniu 20% wagowych roztworu wodoro¬ tlenku sodu przez 18 godzin w temperaturze pokojowej. Otrzymane membrany kationowymienne posiadaja pojemnosc jonowymienna 0,2mmol/g suchej membrany, porowatosc 35%, srednia wielkosc porów 15 nm i wytrzymalosc na rozciaganie 3 MPa.Przykladu. 100 g interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polietylenie, zawierajacego 20% wagowych kopolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sieciowanego 4% wagowymi diwi¬ nylobenzenu, miesza sie z Ulg weglanu wapnia na walcarce w 423K przez 15 min., a dalej postepuje sie jak w przykladzie I. Otrzymane membrany kationowymienne posiadaja pojemnosc 1,5 mmol/g suchej membrany, porowatosc 60%, srednia wielkosc porów 40 nm i wytrzymalosc na rozciaganie 0,8 MPa.Przykladni. lOOg interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polietylenie, zawierajacego 30% kopolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sieciowanego 2% wagowymi diwinylobenzenu, miesza sie z polipropylenem i weglanem wapnia takjak w przykladzie II. Z mieszaniny tej formuje sie przez wytlaczanie w 453 K rurki o grubosci scianki 0,1 mm i srednicy wewnetrznej 5 mm. Na rurki dziala sie kwasem chlorosulfonowym jak w przykladzie I, a nastepnie oddziela sie je od roztworu, przemywa dioksanem i umieszcza na 24 godziny w 20% objetosciowym roztworze etylenodiaminy w dioksanie. Reakcje prowadzi sie w temperaturze pokojowej. Otrzymane poro¬ wate membrany anionowymienne posiadaja pojemnosc 2,6 mmol/g suchej membrany, porowatosc 50%, srednia wielkosc porów 4 nm i wytrzymalosc na rozciaganie 0,8 MPa.147739 3 Przyklad IV. 100 g polietylenu miesza sie na walcarce w 413 K przez 15 min. z 111 g tlenku magnezu, material rozdrabnia sie i homogenizuje z 68 g interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polipropylenie, zawierajacego 30% wagowych kopolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sie¬ ciowanego 0,5% wagowym diwinylobenzenu^ w wytlaczarce w 453 K, a nastepnie postepuje jak w przykladzie I. Otrzymuje sie porowate membrany kationowymienne posiadajace pojemnosc 0,3 mmol/g suchej membrany, porowatosc 40%, srednia wielkosc porów 1 nm i wytrzymalosc na rozciaganie 5 MPa.PrzykladV. lOOg interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polietylenie odkladziejak w przykladzie II miesza sie na walcarce w 413 K przez 15 min. z 66 g weglanu wapnia, rozdrabnia i homogenizuje, w wytlaczarce w 453 K, z 66 g interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polipropy¬ lenie, o skladzie jak w przykladzie IV. Dalej postepuje sie jak w przykladzie I. Otrzymuje sie porowate membrany kationowymienne o pojemnosci 1,6 mmol/g suchej membrany porowatosci 70%, sredniej wielkosci porów 4,5 nm i wytrzymalosci na rozciaganie 0,6 MPa.Przyklad VI. Przygotowuje sie jak w przykladzie II mieszanine interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w7 polietylenie z polipropylenem i weglanem wapnia, a nastepnie formuje arkusze, na które dziala sie w temperaturze pokojowej przez 24 godziny 60% objetosciowym roztworem eteru metylowo-chlorometylowego w czterochlorku wegla. Roztwór chlorometylujacy zawiera 3.5 mola czterochlorku cyny liczac na 1 mol styrenu zawartego w kopolimerze styrenowo- diwinylobenzenowym. Oddzielone od mieszaniny reakcyjnej i odmyte metanolem arkusze umie¬ szcza sie w 30% objetosciowym wodnym roztworem 2,2-dimetyloaminoetanolu na 24 godziny w temperaturze pokojowej. Otrzymuje sie porowate membrany anionowymienne o pojemnosci 0,9 mmol/g suchej membrany, porowatosci 40%, sredniej wielkosci porów 9 nm i wytrzymalosci na rozciaganie 3 MPa.Przyklad VII. 100 g interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polietylenie, zawierajacego 40% wagowych kompolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sieciowanego 10% wagowymi diwinylobenzenu, miesza sie w 423 K przez 30 min. na walcarce z 111 g tlenku cynku, rozdrabnia i homogenizuje w wytlaczarce w 453 K z 66 g interpolimeru styrenu i diwinylobenzenu w polipropy¬ lenie, zawierajacym 30% wagowy kopolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sieciowanego 0,5%wagowymi diwinylobenzenu. Z otrzymanego materialu formuje sie arkuszei prowadzi reakcje chlorometylowania jak w przykladzie VI. Odmyte metanole arkusze umieszcza sie nastepnie w acetonowo-wodnym 1:1, 30% objetosciowym roztworze trójmetyloaminy na 24 godziny w tempe¬ raturze pokojowej. Otrzymuje sie porowate membrany anionowymienne o pojemnosci 2,5 mmol/g suchej membrany, porowatosci 30%, sredniej wielkosci porów 4 nm i wytrzymalosci na rozciaga¬ nie, 1,5 MPa.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania porowatych membran jonowymiennych polegajacy na zmieszaniu w stopie polimerów z wypelniaczami i wprowadzeniu grup zdolnych do dysocjacji elektrolitycznej, znamienny tym, ze miesza sie co najmniej dwa polimery termoplastyczne takie jak polietylen, lub polipropylen, lub interpolimer styrenu i diwinylobenzenu w polietylenie lub polipropylenie, zawie¬ rajace od 20 do 40% wagowych kopolimeru styrenowo-diwinylobenzenowego sieciowanego od 0,5 do 10% wagowych diwinylobenzenem, z wypelniaczami nieorganicznymi w ilosci od 10 do 50% wagowych w postaci tlenku tytanu, lub tlenku magnezu, lub tlenku cynku, lub weglanu wapnia i nastepnie formuje sie w postac arkuszowa ewentualnie rurkowa, po czym dziala kwasem chlorosul- fonowym, lub eterem metylowo-chlorometylowym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mieszanie polimerów z wypelniaczami prowa¬ dzi sie przez walcowanie w 413-443 K przez 15-30 min., a nastepnie przez wytlaczanie w 453 K. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ksztaltki formuje sie przez prasowanie lub tloczenie w 453-473 K.4 147 739 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na ksztaltki dziala sie 20-30% objetosciowym roztworem kwasu chlorosulfonowego w 1,2-dichloroetanie w czasie 4 godzin w temperaturze pokojowej. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na ksztaltki dziala sie 60% objetosciowym roztworem eteru metylowo-chlorometylowego w czterochlorku Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL