RU2265029C2 - Method of manufacturing water-permeable porous materials - Google Patents
Method of manufacturing water-permeable porous materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265029C2 RU2265029C2 RU2003112177/04A RU2003112177A RU2265029C2 RU 2265029 C2 RU2265029 C2 RU 2265029C2 RU 2003112177/04 A RU2003112177/04 A RU 2003112177/04A RU 2003112177 A RU2003112177 A RU 2003112177A RU 2265029 C2 RU2265029 C2 RU 2265029C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- peroxide
- polymerization
- grafted
- hydroperoxide
- Prior art date
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 150000002978 peroxides Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920006112 polar polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002717 polyvinylpyridine Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- IMBKASBLAKCLEM-UHFFFAOYSA-L ferrous ammonium sulfate (anhydrous) Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O IMBKASBLAKCLEM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения гидрофильных пористых материалов на основе гидрофобных полиолефиновых матриц путем их модификации привитыми полярными полимерами. Модифицированные материалы могут найти применение в качестве сорбентов биологически активных соединений, разделения и выделения этих соединений, в качестве фильтров для очистки воды.The invention relates to methods for producing hydrophilic porous materials based on hydrophobic polyolefin matrices by modifying them with grafted polar polymers. Modified materials can be used as sorbents for biologically active compounds, separation and isolation of these compounds, as filters for water purification.
Пористые системы обладают большой поверхностью контакта, что предопределяет высокие сорбционные, фильтрующие, обменные, разделительные свойства подобных материалов. Для расширения областей применения, получения полифункциональных композиций, способных решать многие прикладные задачи химической, биохимической, медицинской отраслей промышленности, активно используются различные способы модификации. Сорбенты, бионосители, тест-системы, фильтры широко применяются для разделения и выделения биологически активных соединений, для очистки воды. В силу того что при этом в качестве среды чаще всего используется вода, задачей, стоящей перед исследователями, является не только создание на пористом материале определенных функциональных групп, но и обеспечение максимальной водопроницаемости системы.Porous systems have a large contact surface, which determines the high sorption, filtering, exchange, separation properties of such materials. To expand the fields of application, to obtain multifunctional compositions that can solve many applied problems of the chemical, biochemical, and medical industries, various modification methods are actively used. Sorbents, bio-carriers, test systems, filters are widely used for the separation and isolation of biologically active compounds, for water purification. Due to the fact that water is most often used as the medium, the challenge facing researchers is not only to create certain functional groups on porous material, but also to ensure maximum permeability of the system.
В литературе описаны различные способы физико-химического воздействия на полимерные системы с целью изменения гидрофильно-гидрофобного баланса поверхностных свойств. Известен метод привитой полимеризации полярного мономера акриловой кислоты (АК) на полимерные пленки полиэтилена и лестосила (сополимер диметилсилоксана и дифенилсилсесквиоксана) [А.М.Евтушенко, И.П.Чихачева, Г.В.Тимофеева, С.Д.Ставрова, В.П.Зубов. Высокомолек. соед. Серия Б, 1994. Т.36, №5, с.864-867). Привитая полимеризация включает несколько стадий. На первой стадии на матрице создаются активные центры, которые способны в определенных условиях продуцировать первичные инициирующие радикалы привитой полимеризации. Для этого в работе использовано озонирование - метод, вызывающий окисление полимера и образование кислородсодержащих продуктов, в том числе и пероксидов (гидропероксидов). Для снижения температуры реакции и ингибирования гомополимеризации прививку проводили в присутствии соли Мора (кристаллогидрат сульфата двухвалентного железа). На второй стадии озонированную пленку помещали в водный раствор акриловой кислоты. Количество и распределение привитого полимера по объему матрицы зависит от времени озонирования, времени прививки, рН среды. Кислотность среды создавали добавлением серной кислоты, которая в зависимости от соотношения железо:пероксид может увеличивать или уменьшать скорость прививки. Привитой полимер уменьшал краевой угол смачивания, т.е. пленки приобретали гидрофильные свойства. Металлы переменной валентности позволяют изменять скорость процесса привитой полимеризации, но слабо влияют на молекулярную массу образующегося полимера.The literature describes various methods of physicochemical effects on polymer systems in order to change the hydrophilic-hydrophobic balance of surface properties. The known method of grafted polymerization of the polar monomer of acrylic acid (AK) on polymer films of polyethylene and stelosil (copolymer of dimethylsiloxane and diphenylsilsesquioxane) [A.M. Evtushenko, I.P. Chikhacheva, G.V. Timofeeva, S. D. Stavrova, V. P.Zubov. High mole. conn. Series B, 1994. Vol. 36, No. 5, pp. 864-867). Grafted polymerization involves several stages. At the first stage, active centers are created on the matrix, which under certain conditions are capable of producing primary initiating radicals of the grafted polymerization. For this purpose, ozonation was used in the work - a method that causes oxidation of the polymer and the formation of oxygen-containing products, including peroxides (hydroperoxides). To lower the reaction temperature and inhibit homopolymerization, grafting was carried out in the presence of Mohr's salt (ferrous sulfate crystalline hydrate). In the second stage, the ozonized film was placed in an aqueous solution of acrylic acid. The quantity and distribution of the grafted polymer over the matrix volume depends on the time of ozonation, the time of grafting, and the pH of the medium. The acidity of the medium was created by the addition of sulfuric acid, which, depending on the ratio of iron: peroxide, can increase or decrease the rate of grafting. The grafted polymer reduced the wetting angle, i.e. the films acquired hydrophilic properties. Metals of variable valency allow you to change the speed of the grafted polymerization process, but have little effect on the molecular weight of the resulting polymer.
Однако данный способ описывает модификацию сплошных, а не пористых матриц. Модификация же пористых систем имеет ряд особенностей. В этом случае необходимо учитывать наличие как сквозных, так и тупиковых пор, капиллярные явления, большое значение приобретает смачиваемость, скорость диффузии реакционной смеси в поры образца, влияние оставшегося в порах кислорода и т.п. И самым главным параметром становится производительность данной пористой системы, которая будет зависить от количества привитого полимера, распределения его по поверхности поры, молекулярной массы прививаемого полимера.However, this method describes the modification of solid, rather than porous, matrices. Modification of porous systems has a number of features. In this case, it is necessary to take into account the presence of both through and dead-end pores, capillary phenomena, wettability, the rate of diffusion of the reaction mixture into the pores of the sample, the effect of oxygen remaining in the pores, and so on. And the most important parameter is the performance of this porous system, which will depend on the amount of grafted polymer, its distribution over the pore surface, and the molecular weight of the grafted polymer.
Наиболее близким по технической сущности является способ [Н.И.Штанько. "Получение и свойства полимерных трековых мембран, модифицированных радиационной прививочной полимеризацией", автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук, специальность: 02.00.09. Москва, 1998 год] привитой полимеризации винилпиридина на полипропиленовую пористую трековую мембрану. В этом случае прививку осуществляли на предварительно облученную (137Cs и 60Со) трековую мембрану с диаметром пор 01-1,0 мкм. Показано, что для сохранения водопроницаемости количество привитого полимера не должно превышать 2-7% в зависимости от диаметра пор. Привитой полимер расположен в основном на поверхности мембраны, что обеспечивает ее гидрофильность, краевой угол смачивания поверхности мембраны падает с 100 до 55° для полипропилена с привитым поливинилпиридином. При этом водопроницаемость воды достигает 5.5 мл/мин/см2, а в отсутствии привитого полимера водопроницаемость практически равна нулю.The closest in technical essence is the method [N.I. Shtanko. "Obtaining and properties of polymer track membranes modified by radiation grafting polymerization", dissertation abstract for the degree of candidate of chemical sciences, specialty: 02.00.09. Moscow, 1998] grafted polymerization of vinylpyridine on a polypropylene porous track membrane. In this case, vaccination was carried out on a pre-irradiated ( 137 Cs and 60 Co) track membrane with a pore diameter of 01-1.0 μm. It was shown that in order to maintain water permeability, the amount of grafted polymer should not exceed 2-7% depending on the pore diameter. The grafted polymer is located mainly on the surface of the membrane, which ensures its hydrophilicity, the contact angle of the membrane surface drops from 100 to 55 ° for polypropylene with grafted polyvinylpyridine. In this case, the water permeability of water reaches 5.5 ml / min / cm 2 , and in the absence of a grafted polymer, the water permeability is practically zero.
Синтез гидрофильных пористых материалов по данному способу осуществляли под действием облучения, что не является экологически безопасным методом. Привитой полимер за счет проникающей радиации распределялся не только по поверхности пор, но и по всему объему матрицы, что безусловно является побочным отрицательным явлением, поскольку при воздействии водных сред, а мембрана и создается для эксплуатации в водных средах, привитой полимер сильно набухает, что меняет геометрические размеры самой мембраны. Для достижения равномерного распределения привитого полимера по всему объему образца, в том числе и по поверхности пор, необходима высокая степень прививки, а это приводит к существенному уменьшению пор мембраны: при 14% прививки (поливинилпиридин) водопроницаемость полипропиленовой мембраны падает практически до нуля. Таким образом, регулирование диаметра пор осуществляется лишь за счет изменения количества привитого полимера. Разница между степенью прививки, при которой достигаются удовлетворительные показатели по водопроницаемости, и степенью прививки, при которой эти показатели падают практически до нуля, достаточно мала и величина этой разницы находится практически в пределах воспроизводимости самого способа привитой полимеризации (5%). Все это осложняет технологию процесса и получение мембран с постоянными свойствами. Кроме того, водопроницаемость модифицированных мембран осуществляли только под действием избыточного давления - ΔР=0,07 МПа, т.е. использование мембран, модифицированных по данному способу, в неприспособленных условиях в качестве, например, фильтров воды, тест-систем достаточно проблематично.The synthesis of hydrophilic porous materials according to this method was carried out under the influence of radiation, which is not an environmentally friendly method. The grafted polymer due to penetrating radiation was distributed not only over the surface of the pores, but also over the entire volume of the matrix, which is certainly a negative side effect, since when exposed to aqueous media, and the membrane is created for use in aqueous media, the grafted polymer swells very much, which changes geometric dimensions of the membrane itself. To achieve a uniform distribution of the grafted polymer over the entire volume of the sample, including the pore surface, a high degree of grafting is required, and this leads to a significant decrease in the pores of the membrane: at 14% grafting (polyvinylpyridine), the permeability of the polypropylene membrane drops to almost zero. Thus, the regulation of pore diameter is carried out only by changing the amount of grafted polymer. The difference between the degree of grafting at which satisfactory water permeability rates are achieved and the degree of grafting at which these grades drop to almost zero is small enough and the difference is almost within the reproducibility of the graft polymerization method itself (5%). All this complicates the process technology and the production of membranes with constant properties. In addition, the water permeability of the modified membranes was carried out only under the influence of excess pressure - ΔP = 0.07 MPa, i.e. the use of membranes modified by this method, in unsuitable conditions as, for example, water filters, test systems is quite problematic.
Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение способа получения водопроницаемых пористых материалов, увеличение водопроницаемости материала и скорости его пропитки водой.The technical result of the present invention is to simplify the method of producing permeable porous materials, increase the permeability of the material and the speed of its impregnation with water.
Данный технический результат достигается предлагаемым способом, заключающимся в проведении привитой полимеризации акриловой кислоты на предварительно озонированные пористый полиэтилен в присутствии окислительно-восстановительной системы гидропероксид (пероксид) - диоксид серы. Использование для активации, т.е. создания на ПЭ гидропероксидных (пероксидных) соединений, озонирования - экологически безопасного способа, позволяет селективно воздействовать на матрицу и создавать активные группы в основном только на стенках пор. А использование предлагаемой инициирующей системы дает возможность изменять не только количество привитого полимера, но и его молекулярную массу, что позволяет лучше регулировать диаметр пор. По сравнению с металлами переменной валентности использование диоксида серы позволяет существенно повысить эффективность инициирующей системы [Б.А.Долгоплоск, Е.И.Тинякова. "Генерирование свободных радикалов и их реакции", Изд-во "Наука", М. 1982 г.], что, как известно [Х.С.Багдасарьян. "Теория радикальной полимеризации", Изд-во "Наука", М. 1966 г.], приводит к уменьшению молекулярной массы привитого полимера. Низкомолекулярный привитой полимер равномерно распределяется по стенкам пор и при набухании в воде не перекрывает эти поры. Диоксид серы подается в реакционную систему под избыточным давлением (~Δ 0,15 МПа), что обеспечивает удаление кислорода из пор мембраны и тем самым снимает ингибирующий эффект кислорода. В этом случае привитую полимеризацию можно проводить без предварительного вакуумирования или барботирования инертным газом. Кроме того, диоксид серы под давлением быстро диффундирует во все поры и привитая полимеризация практически одновременно начинается на всей поверхности пор.This technical result is achieved by the proposed method, which consists in carrying out grafted polymerization of acrylic acid on pre-ozonated porous polyethylene in the presence of a redox system hydroperoxide (peroxide) - sulfur dioxide. Use for activation, i.e. creation of hydroperoxide (peroxide) compounds on PE, ozonation, an environmentally safe method, allows you to selectively affect the matrix and create active groups mainly only on the pore walls. And the use of the proposed initiating system makes it possible to change not only the amount of grafted polymer, but also its molecular weight, which allows better control of the pore diameter. Compared with metals of variable valency, the use of sulfur dioxide can significantly increase the efficiency of the initiating system [B.A. Dolgoplosk, E.I. Tinyakova. "Generation of free radicals and their reactions", Publishing House "Science", M. 1982], which, as is known [H.S. Baghdasaryan. "The theory of radical polymerization", Publishing House "Science", M. 1966], leads to a decrease in the molecular weight of the grafted polymer. The low molecular weight grafted polymer is evenly distributed over the walls of the pores and does not overlap these pores when swelling in water. Sulfur dioxide is supplied to the reaction system under excess pressure (~ Δ 0.15 MPa), which ensures the removal of oxygen from the pores of the membrane and thereby removes the inhibitory effect of oxygen. In this case, the grafted polymerization can be carried out without prior evacuation or sparging with an inert gas. In addition, sulfur dioxide under pressure rapidly diffuses into all pores and grafted polymerization begins almost simultaneously on the entire surface of the pores.
При нанесении воды на модифицированный предложенным способом ПЭ она быстро без дополнительного давления проникает в объем образца. Образование низкомолекулярного привитого полимера, равномерно распределенного по всем порам мембраны, позволяет повысить степень прививки, что обеспечивает высокую концентрацию функциональных групп и, как следствие, высокую сорбционную эффективность системы. В случае использования такой системы в качестве тест-диагностиков это приводит к четкому и быстрому проявлению системы.When water is applied to a PE modified by the proposed method, it quickly penetrates the sample volume without additional pressure. The formation of a low molecular weight grafted polymer uniformly distributed over all pores of the membrane can increase the degree of grafting, which provides a high concentration of functional groups and, as a result, a high sorption efficiency of the system. In the case of using such a system as test diagnostics, this leads to a clear and fast manifestation of the system.
Отличительной особенностью способа является использование в качестве инициатора окислительно-восстановительной системы на основе гидропероксида (пероксида) и газообразного диоксида серы. Высокая скорость взаимодействия диоксида серы с пероксидами обеспечивает высокую концентрацию первичных радикалов и, как следствие, низкую молекулярную массу полимера. Образование низкомолекулярного привитого полярного полимера по стенкам пор, в свою очередь, обеспечивает хорошую водопроницаемость и высокую скорость пропитки.A distinctive feature of the method is the use as an initiator of a redox system based on hydroperoxide (peroxide) and gaseous sulfur dioxide. The high rate of interaction of sulfur dioxide with peroxides provides a high concentration of primary radicals and, as a result, a low molecular weight of the polymer. The formation of a low molecular weight grafted polar polymer along the pore walls, in turn, provides good water permeability and high impregnation rate.
Кроме того, барботаж диоксида серы обеспечивает удаление кислорода, который, как известно, ингибирует процесс радикальной полимеризации, т.е. прививку можно проводить без предварительного вакуумирования или барботажа реакционной системы во время полимеризации инертным газом.In addition, the bubbling of sulfur dioxide provides the removal of oxygen, which is known to inhibit the process of radical polymerization, i.e. grafting can be carried out without prior evacuation or bubbling of the reaction system during inert gas polymerization.
Диоксид серы является кислым газом и барботаж его через реакционную систему понижает рН среды, а известно [А.М.Евтушенко, И.П.Чихачева, Г.В.Тимофеева, С.Д.Ставрова, В.П.Зубов. Высокомолек. соед. Серия Б, 1994, Т.36, №5, с.864-867]], что с увеличением кислотности среды скорость привитой полимеризации акриловой кислоты повышается.Sulfur dioxide is an acid gas and its bubbling through the reaction system lowers the pH of the medium, and it is known [A.M. Evtushenko, I.P. Chikhacheva, G.V. Timofeeva, S. D. Stavrova, V. P. Zubov. High mole. conn. Series B, 1994, T.36, No. 5, p.864-867]], that with an increase in the acidity of the medium, the rate of grafted polymerization of acrylic acid increases.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Озонированные образцы пористого полиэтилена с диаметром пор 18 - 20 мкм (концентрация озона 7 об.%, время озонирования 120 минут) помещали в реактор, содержащий реакционную смесь (вода:метанол:акриловая кислота =1:1:1). Через эту смесь барботировали газообразный диоксид серы в течение 2 часов при температуре 0° со скоростью 0,9 л/час. Затем реактор выдерживали при этой тепературе в течение 2 часов. Образцы вынимали, промывали, сушили до постоянного веса. Степень привитой полимеризации ПАК соответствовала 2%. Водопроницаемость равна 2,3 мл/мин·см2, скорость пропитки (продвижение водного профиля) - 0,1 мм/сек.Example 1. Ozonized samples of porous polyethylene with a pore diameter of 18 to 20 μm (ozone concentration of 7 vol.%, Ozonation time of 120 minutes) were placed in a reactor containing the reaction mixture (water: methanol: acrylic acid = 1: 1: 1). Sulfur dioxide gas was bubbled through this mixture for 2 hours at 0 ° C at a rate of 0.9 L / hr. Then the reactor was kept at this temperature for 2 hours. Samples were taken out, washed, dried to constant weight. The degree of graft polymerization of PAA corresponded to 2%. The water permeability is 2.3 ml / min · cm 2 , the impregnation rate (advancement of the water profile) is 0.1 mm / sec.
Пример 2. По примеру 1, только время барботажа увеличили до 3 часов, время выдерживания при 0° соответствовало 4 часам, а при комнатной температуре - 15 часам. Степень прививки равнялась 10%. Водопроницаемость равна 7,2 мл/мин·см2, скорость пропитки - 5,0 мм/сек.Example 2. According to example 1, only the bubbling time was increased to 3 hours, the aging time at 0 ° corresponded to 4 hours, and at room temperature - 15 hours. The degree of vaccination was 10%. The water permeability is 7.2 ml / min · cm 2 , the impregnation rate is 5.0 mm / sec.
Пример 3. По примеру 1, только время барботажа увеличили до 3,5 часов, время выдерживания при 0° - 4 часа, время выдерживания при комнатной температуре - 20 часов. Степень прививки - 20%. Водопроницаемость соответствовала 5,6 мл/мин·см2, скорость пропитки - 2,5 мм/сек.Example 3. According to example 1, only the bubbling time was increased to 3.5 hours, the aging time at 0 ° was 4 hours, the aging time at room temperature was 20 hours. The degree of vaccination is 20%. Water permeability corresponded to 5.6 ml / min · cm 2 , the impregnation rate was 2.5 mm / sec.
Таким образом, модифицированный по предлагаемому способу пористый полиэтилен представляет собой гидрофильный материал, способный с высокой скоростью поглощать воду без применения стимулирующего давления. Подобный способ можно применять для модификации не только пористых, но и сплошных материалов, например катетеров, пленок.Thus, the modified porous polyethylene according to the proposed method is a hydrophilic material capable of absorbing water at high speed without the use of stimulating pressure. A similar method can be used to modify not only porous, but also continuous materials, for example catheters, films.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112177/04A RU2265029C2 (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | Method of manufacturing water-permeable porous materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003112177/04A RU2265029C2 (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | Method of manufacturing water-permeable porous materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003112177A RU2003112177A (en) | 2004-10-27 |
| RU2265029C2 true RU2265029C2 (en) | 2005-11-27 |
Family
ID=35867802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003112177/04A RU2265029C2 (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | Method of manufacturing water-permeable porous materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2265029C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2404997C2 (en) * | 2008-10-14 | 2010-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГРАФТ-ПОЛИМЕР" | Method for industrial production of modified polymers and device for realising said method |
| EA028312B1 (en) * | 2014-12-26 | 2017-11-30 | Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Евразийский Национальный Университет Имени Л.Н. Гумилева" Министерства Образования И Науки Республики Казахстан | Method for improving hydrophylic behavior of polyethylene terephthalate-based polymer track membranes |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2060999C1 (en) * | 1990-01-26 | 1996-05-27 | Хаймонт Инкорпорейтед | Method for production of grafted copolymer of polyolefin |
| RU2179559C2 (en) * | 1996-07-19 | 2002-02-20 | Монтелл Норт Америка Инк. | Production process for graft polyolefin copolymers and apparatus for conducting the process |
| RU2195468C2 (en) * | 1996-04-17 | 2002-12-27 | Людвиг Свенссон Интернэшнл Б.В. | Uv-resistant plastic film or coating used to protect plants against unfavorable climatic conditions |
-
2003
- 2003-04-28 RU RU2003112177/04A patent/RU2265029C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2060999C1 (en) * | 1990-01-26 | 1996-05-27 | Хаймонт Инкорпорейтед | Method for production of grafted copolymer of polyolefin |
| RU2195468C2 (en) * | 1996-04-17 | 2002-12-27 | Людвиг Свенссон Интернэшнл Б.В. | Uv-resistant plastic film or coating used to protect plants against unfavorable climatic conditions |
| RU2179559C2 (en) * | 1996-07-19 | 2002-02-20 | Монтелл Норт Америка Инк. | Production process for graft polyolefin copolymers and apparatus for conducting the process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШТАНЬКО Н.И. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН, МОДИФИЦИРОВАННЫХ РАДИАЦИОННОЙ ПРИВИВОЧНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ: Автореферат дисс.... канд. хим. наук. М., 1998. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2404997C2 (en) * | 2008-10-14 | 2010-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ГРАФТ-ПОЛИМЕР" | Method for industrial production of modified polymers and device for realising said method |
| EA028312B1 (en) * | 2014-12-26 | 2017-11-30 | Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Евразийский Национальный Университет Имени Л.Н. Гумилева" Министерства Образования И Науки Республики Казахстан | Method for improving hydrophylic behavior of polyethylene terephthalate-based polymer track membranes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shim et al. | Surface modification of polypropylene membranes by γ-ray induced graft copolymerization and their solute permeation characteristics | |
| Yu et al. | Surface modification of polypropylene microporous membrane to improve its antifouling property in MBR: CO2 plasma treatment | |
| Liu et al. | A review: the effect of the microporous support during interfacial polymerization on the morphology and performances of a thin film composite membrane for liquid purification | |
| Yu et al. | Improvement of the antifouling characteristics for polypropylene microporous membranes by the sequential photoinduced graft polymerization of acrylic acid | |
| Yu et al. | Photoinduced graft polymerization of acrylamide on polypropylene microporous membranes for the improvement of antifouling characteristics in a submerged membrane-bioreactor | |
| Yu et al. | Surface modification of polypropylene microporous membranes to improve their antifouling property in MBR: NH3 plasma treatment | |
| You et al. | Evaluation of the antifouling and photocatalytic properties of poly (vinylidene fluoride) plasma-grafted poly (acrylic acid) membrane with self-assembled TiO2 | |
| Liu et al. | Constructing zwitterionic polymer brush layer to enhance gravity-driven membrane performance by governing biofilm formation | |
| Wang et al. | Hydrophilic modification of polypropylene microfiltration membranes by ozone-induced graft polymerization | |
| US6440309B1 (en) | Ceramic-supported polymer (CSP) pervaporation membrane | |
| US4272378A (en) | Semipermeable membrane | |
| Ma et al. | Membrane fouling reduction by backpulsing and surface modification | |
| Hu et al. | Enhancing the hydrophilicity of polypropylene microporous membranes by the grafting of 2-hydroxyethyl methacrylate via a synergistic effect of photoinitiators | |
| Hirotsu | Water‐ethanol separation by pervaporation through plasma graft polymerized membranes | |
| US20120031842A1 (en) | Method for modifying composite membranes for liquid separations | |
| EP2985072A1 (en) | Facilitated co2 transport membrane, method for manufacturing same, resin composition to be used in method for manufacturing same, co2 separation method and co2 separation device | |
| US4265959A (en) | Process for producing semipermeable membranes | |
| Sainbayar et al. | Application of surface modified polypropylene membranes to an anaerobic membrane bioreactor | |
| Bequet et al. | New composite membrane for water softening | |
| KR20100129290A (en) | Composite separator | |
| Wang et al. | Enhancing the hydrophilic and antifouling properties of polypropylene nonwoven fabric membranes by the grafting of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) via the ATRP method | |
| JP6464866B2 (en) | Surface-modified substrate, polymer-coated substrate, and production method thereof | |
| EP1827664A1 (en) | Membrane post treatment | |
| RU2265029C2 (en) | Method of manufacturing water-permeable porous materials | |
| Neelakandan et al. | Preparation of NOx modified PMMA–EGDM composite membrane for the recovery of chromium (VI) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090429 |