RU2373991C1 - Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane - Google Patents
Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373991C1 RU2373991C1 RU2008117773/04A RU2008117773A RU2373991C1 RU 2373991 C1 RU2373991 C1 RU 2373991C1 RU 2008117773/04 A RU2008117773/04 A RU 2008117773/04A RU 2008117773 A RU2008117773 A RU 2008117773A RU 2373991 C1 RU2373991 C1 RU 2373991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- polyacrylonitrile
- membranes
- solution
- production
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, конкретно к ультрафильтрационным термостойким полимерным мембранам на основе композиций поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида с модифицированным полиакрилонитрилом. Полимерные ультрафильтрационные мембраны, среди которых встречаются термостойкие, известны и нашли широкое применение при очистке вакцин, крови, в пищевой промышленности при производстве соков, молочных продуктов, при очистке сточных вод и т.д. Асимметричные полимерные мембраны получают методом инверсии фаз, когда гомогенный раствор полимера превращается в анизотропную трехмерную сетчатую структуру из твердого полимерного каркаса с пустотами внутри.The invention relates to the field of chemistry of macromolecular compounds, specifically to ultrafiltration heat-resistant polymer membranes based on compositions of poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide with modified polyacrylonitrile. Polymer ultrafiltration membranes, among which are heat-resistant, are known and have found wide application in the purification of vaccines, blood, in the food industry in the production of juices, dairy products, in wastewater treatment, etc. Asymmetric polymer membranes are obtained by phase inversion, when a homogeneous polymer solution is converted into an anisotropic three-dimensional network structure from a solid polymer frame with voids inside.
Наиболее перспективным материалом для получения термо-, тепло- и химически стойких мембран являются ароматические полиимиды. Ароматические полиимиды выделяются среди известных в настоящее время полимеров высоким уровнем свойств, необходимых для целевых мембран: выдерживают длительную эксплуатацию при температурах 250-300°C и стойки к агрессивным средам. Наиболее термостойкие ароматические полиимиды являются жесткоцепными, они неплавки и нерастворимы, что затрудняет их переработку в изделия. Наиболее изученным, недорогим и коммерчески доступным нерастворимым неплавким полиимидом является поли(4,4-оксидифенилен)пиромеллитимид (ПИ ПМ, Россия или Kapton, США).The most promising material for obtaining thermo-, heat-, and chemically resistant membranes are aromatic polyimides. Aromatic polyimides stand out among the currently known polymers with the high level of properties necessary for the target membranes: they withstand long-term operation at temperatures of 250-300 ° C and are resistant to aggressive environments. The most heat-resistant aromatic polyimides are rigid chain, they are non-melting and insoluble, which complicates their processing into products. The most studied, inexpensive, and commercially available insoluble, non-melting polyimide is poly (4,4-oxydiphenylene) pyromellitimide (PI PM, Russia or Kapton, USA).
Известны единичные изобретения, связанные с попыткой получить методом фазовой инверсии асимметричные фильтрационные (ультрафильтрационные, микрофильтрационные) мембраны из ПИ ПМ: патент EP №0753336 (опубл. 15.01.1997), патент США №6716270, (опубл. 06.04.2004).Known single inventions associated with the attempt to obtain the method of phase inversion asymmetric filtration (ultrafiltration, microfiltration) membranes from PI PM: patent EP No. 0753336 (publ. 15.01.1997), US patent No. 6716270, (publ. 06.04.2004).
Из-за нерастворимости этого полиимида формование асимметричных мембран возможно только из его растворимого форполимера - поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитамидокислоты (ПАК ПМ). После чего необходимо провести твердофазное превращение ПАК в ПИ мембрану, так называемую имидизацию ПАК. Для ее осуществления необходимы жесткие условия, как правило, - это повышенная температура до 400°C, которая достигается при ступенчатом режиме прогрева. Однако использование высоких температур в случае мембран способно привести к существенному изменению их поровой структуры, сформованной на стадии ПАК.Due to the insolubility of this polyimide, the formation of asymmetric membranes is possible only from its soluble prepolymer - poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitamic acid (PAA PM). Then it is necessary to carry out the solid-phase conversion of PAA into a PI membrane, the so-called imidization of PAA. For its implementation, harsh conditions are necessary, as a rule, this is an elevated temperature of up to 400 ° C, which is achieved with a stepwise heating mode. However, the use of high temperatures in the case of membranes can lead to a significant change in their pore structure formed at the PAA stage.
Поэтому основным недостатком этих способов является коллапс пор, который происходит на стадии термообработки (имидизации) мембраны, в результате чего поверхностный слой становится слишком плотным и непроницаемым для решения задач ультрафильтрации.Therefore, the main disadvantage of these methods is the collapse of pores, which occurs at the stage of heat treatment (imidization) of the membrane, as a result of which the surface layer becomes too dense and impermeable to solve ultrafiltration problems.
Полиакрилотнитрил и его сополимеры часто используют как материал для получения фильтрационных мембран. Так называемый стабилизированный, или циклизованный, ПАН - полимер, полученный циклизацией линейного ПАН путем термообработки при 200-270°С, отличает высокая термическая и химическая стабильность. Он стоек к действию большинства органических растворителей, набухает и растворяется лишь в амидных растворителях. Для получения мембран из ПАН, как правило, используют его композиции с другими полимерами, придающими ПАН пленкообразующие свойства. В работе [Спирина Т.Н. Термохимические реакции ароматических полиамидокислот с полиакрилонитрилом, диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук, 1992, 98 с.] было показано, что гомогенные пленки композиций ароматических ПИ и циклизованного ПАН, полученные термообработкой пленочных композиций ароматических полиамидокислот и модифицированного полиакрилонитрила, обладают более высокой термической и химической стабильностью, чем соответствующие полиимидные пленки.Polyacrylotnitrile and its copolymers are often used as a material for producing filtration membranes. The so-called stabilized, or cyclized, PAN - polymer obtained by cyclization of a linear PAN by heat treatment at 200-270 ° C, is characterized by high thermal and chemical stability. It is resistant to most organic solvents, swells and dissolves only in amide solvents. To obtain membranes from PAN, as a rule, its compositions are used with other polymers that impart film-forming properties to PAN. In the work [Spirina T.N. Thermochemical reactions of aromatic polyamido acids with polyacrylonitrile, dissertation for the degree of candidate of chemical sciences, 1992, 98 pp.] It was shown that homogeneous films of compositions of aromatic PI and cyclized PAN obtained by heat treatment of film compositions of aromatic polyamido acids and modified polyacrylonitrile have a higher thermal and chemical stability than the corresponding polyimide films.
Наиболее близким является способ получения асимметричной полимерной первапорационной мембраны [RU 2126291, 20.02.1999], включающий приготовление формовочного раствора полимера в амидном растворителе, нанесение его на гладкую инертную подложку и прогрев при температуре до 70°C в течение 15-40 минут; затем прогретый раствор на подложке погружают в осадительную ванну, отделившуюся мембрану промывают водой, сушат при комнатной температуре и прогревают при 150-200°C (0,5-2 часа).The closest is a method of obtaining an asymmetric polymer pervaporation membrane [RU 2126291, 02.20.1999], including preparing a molding solution of the polymer in an amide solvent, applying it to a smooth inert substrate and heating at a temperature of up to 70 ° C for 15-40 minutes; then the heated solution on the substrate is immersed in a precipitation bath, the separated membrane is washed with water, dried at room temperature and heated at 150-200 ° C (0.5-2 hours).
Существенным недостатком этого способа является ограниченная возможность его применения - для получения мембран только из растворимых полимеров: полиамидоимидов. Полиамидоимиды и мембраны из них обладают термической стойкостью не выше 250°C и разрушаются в амидных средах и в хлорированных углеводородах, что не исчерпывает потенциальную термическую и химическую стойкость этого класса полимерных материалов. Осуществление этого способа не позволяет получить асимметричные мембраны с пористым скин-слоем, что делает невозможным их использование в процессах фильтрации. Способ получения этих мембран включает два цикла прогрева, что обусловливает повышенную энергоемкость процесса получения мембран в способе-прототипе. При этом первый цикл прогрева требует специального оснащения для улавливания опасных для здоровья человека паров выделяющегося (возгоняемого) растворителя и его утилизации.A significant disadvantage of this method is the limited possibility of its use - to obtain membranes only from soluble polymers: polyamidoimides. Polyamidoimides and their membranes have a thermal resistance of no higher than 250 ° C and are destroyed in amide environments and in chlorinated hydrocarbons, which does not exhaust the potential thermal and chemical resistance of this class of polymeric materials. The implementation of this method does not allow to obtain asymmetric membranes with a porous skin layer, which makes it impossible to use them in filtering processes. The method of producing these membranes includes two heating cycles, which leads to increased energy intensity of the process of producing membranes in the prototype method. Moreover, the first warm-up cycle requires special equipment to capture the vapors of the emitted (sublimated) solvent hazardous to human health and its disposal.
Технической задачей и технологическим результатом предлагаемого способа получения ультрафильтрационной высокотермостойкой и химически стойкой полимерной мембраны является разработка двухстадийного метода, включающего на первой стадии мокрое формование в водно-спиртовую осадительную ванну мембраны из формовочного раствора, содержащего смесь растворимых форполимеров, и их конверсию путем термообработки в нерастворимую форму на второй стадии. Такой двухстадийный способ обеспечивает создание целевой пористой структуры мембран из смеси нерастворимых полимеров: поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида и циклизованного полиакрилонитрила, отличающихся максимальной термической и химической стойкостью среди известных к настоящему времени полимеров. Полученные по предлагаемому способу мембраны обладают термостойкостью не ниже 400°C и могут быть использованы в средах всех известных органических растворителей, включая амидные растворители и хлорированные углеводороды. Положительным технологическим результатом является также исключение используемого в прототипе первого цикла прогрева нанесенного на инертную подложку слоя формовочного раствора. Это, во-первых, улучшает экологические показатели процесса, т.к. подобный прогрев сопровождается выделением в атмосферу вредных химических реагентов. Во- вторых, снижает энергозатраты процесса, а также упрощает его технологическую оснастку.The technical task and the technological result of the proposed method for producing ultrafiltration high-temperature and chemically resistant polymer membranes is the development of a two-stage method, which includes wet forming in a water-alcohol precipitation bath of a membrane from a molding solution containing a mixture of soluble prepolymers and converting them by heat treatment into an insoluble form at the first stage in the second stage. Such a two-stage method provides the creation of the target porous structure of membranes from a mixture of insoluble polymers: poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide and cyclized polyacrylonitrile, which differ in the maximum thermal and chemical resistance among the currently known polymers. The membranes obtained by the proposed method have a heat resistance of at least 400 ° C and can be used in environments of all known organic solvents, including amide solvents and chlorinated hydrocarbons. A positive technological result is also the exception used in the prototype of the first cycle of heating deposited on an inert substrate layer of the molding solution. This, firstly, improves the environmental performance of the process, as Such heating is accompanied by the release of harmful chemicals into the atmosphere. Secondly, it reduces the energy consumption of the process, and also simplifies its technological equipment.
Это достигается разработкой способа получения ультрафильтрационной термостойкой полимерной мембраны, который включает приготовление формовочного раствора полимера в амидном растворителе, нанесение его на стеклянную пластину и погружение в осадительную водно-спиртовую ванну с последующим высушиванием и прогревом, при этом в формовочный раствор поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитамидокислоты вводят 10-30 мас.% частично циклизованного полиакрилонитрила, в котором нитрил- и карбонилсодержащие звенья чередуются с последовательностями от трех до шести иминных циклов, добавляют 10-30 мас.% глицерина в качестве порообразователя, после формования в водной осадительной ванне, содержащей 20-60 мас.% этилового спирта, мембрану переводят в 20-60% раствор высококипящего полиметилсилоксанового масла в органическом растворителе, а прогрев мембраны осуществляют до 250-300°C до полной имидизации полиамидокислоты и циклизации полиакрилонитрила.This is achieved by developing a method for producing an ultrafiltration heat-resistant polymer membrane, which includes preparing a molding solution of the polymer in an amide solvent, applying it to a glass plate and immersing it in a precipitating water-alcohol bath, followed by drying and heating, while the poly- (4.4 '-oxydiphenylene) pyromellitamido acids introduce 10-30 wt.% partially cyclized polyacrylonitrile, in which the nitrile and carbonyl-containing units alternate with sequences from up to six imine cycles, add 10-30 wt.% glycerol as a blowing agent, after molding in a water precipitation bath containing 20-60 wt.% ethanol, the membrane is transferred into a 20-60% solution of high boiling polymethylsiloxane oil in an organic solvent, and the membrane is heated to 250-300 ° C until the imidization of polyamido acid and cyclization of polyacrylonitrile are fully imidized.
Способ характеризуется тем, что используют амидный растворитель из ряда: N,N'-диметилформамид, N,N'-диметилацетамид, N-метил-2-пирролидон.The method is characterized in that an amide solvent is used from the series: N, N'-dimethylformamide, N, N'-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone.
Способ характеризуется также тем, что в качестве органического растворителя масла используют растворитель из ряда: гексан, гептан, петролейный эфир.The method is also characterized by the fact that as an organic solvent for the oil use a solvent from the series: hexane, heptane, petroleum ether.
В результате полученная ультрафильтрационная термостойкая полимерная мембрана состоит из композиции поли-(4,4'-оксидифенилен) пиромеллитимида ≥70 мас.%, и циклизованного полиакрилонитрила ≤30 мас.% и представляет собой пористую пленку анизотропной структуры, включающую селективный поверхностный слой толщиной 0,1-10 мкм с порами размером 50-800 Å, расположенный на микропористой подложке той же полимерной композиции толщиной 50-250 мкм, имеющей пальцеобразную морфологию. Мембрана характеризуется коэффициентом проницаемости по воде Q=(5-300)·10-4 см/сек атм, номинальной молекулярной массой задержания ML=(10-350)·103 г/моль.As a result, the obtained ultrafiltration heat-resistant polymer membrane consists of a composition of poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide ≥70 wt.%, And cyclized polyacrylonitrile ≤30 wt.% And is a porous film of anisotropic structure, including a selective surface layer with a thickness of 0, 1-10 microns with pores of 50-800 Å in size, located on a microporous substrate of the same polymer composition with a thickness of 50-250 microns, having a finger-like morphology. The membrane is characterized by a coefficient of water permeability Q = (5-300) · 10 -4 cm / sec atm, with a nominal molecular mass retention M L = (10-350) · 10 3 g / mol.
Способ поясняется примерами его осуществления.The method is illustrated by examples of its implementation.
Пример 1. Приготавливают формовочный раствор в ДМФ, содержащий 12% полиамидокислоты (1,64 г) на основе диангидрида пиромеллитовой кислоты и 4,4'-диаминодифенилового эфира, 20 мас.% к весу ПАК модифицированного полиакрилонитрила (0.33 г) и 20% глицерина (3.28 г). Полученный формовочный раствор тщательно перемешивают и дегазируют. Затем слой формовочного раствора наносят на стеклянную пластину размером 20×20 см2 с помощью фильеры, имеющей зазор 0,3 мм. Стекло с равномерным слоем полимерного раствора переносят в осадительную ванну, заполненную 40%-ным водным раствором этилового спирта. После отставания от стекла полимерной мембраны содержимое осадительной ванны выливают, стекло вынимают, а ванну с мембраной заливают 1 л чистого осадителя. Мембрану выдерживают в осадительной ванне 2 ч. Сформованную мембрану достают из осадительной ванны и промывают в этаноле, затем в гексане и помещают в ванну с 50%-ным раствором масла ПМС-100 в гексане, где выдерживают 20 ч. Далее мембрану сушат 7 ч при температуре 40°C, помещают в термостат и подвергают ступенчатой термообработке до 300°C со скоростью подъема температуры 10 град/мин для достижения полной имидизации полиимидоамидокислоты и циклизации полиакрилонитрила.Example 1. Prepare a molding solution in DMF containing 12% polyamido acid (1.64 g) based on pyromellitic acid dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether, 20 wt.% By weight PAA modified polyacrylonitrile (0.33 g) and 20% glycerol (3.28 g). The resulting molding solution is thoroughly mixed and degassed. Then, a layer of molding solution is applied to a glass plate measuring 20 × 20 cm 2 using a die having a gap of 0.3 mm. Glass with a uniform layer of polymer solution is transferred to a precipitation bath filled with a 40% aqueous solution of ethyl alcohol. After the polymer membrane lags behind the glass, the contents of the precipitation bath are poured out, the glass is taken out, and 1 liter of pure precipitant is poured into the bath with the membrane. The membrane is kept in a precipitation bath for 2 hours. The formed membrane is removed from the precipitation bath and washed in ethanol, then in hexane and placed in a bath with 50% PMS-100 oil in hexane, where it is kept for 20 hours. The membrane is then dried for 7 hours at at a temperature of 40 ° C, placed in a thermostat and subjected to stepwise heat treatment up to 300 ° C with a rate of temperature rise of 10 deg / min to achieve complete imidization of polyimidoamido acid and cyclization of polyacrylonitrile.
Мембрана включает селективный поверхностный слой толщиной 10 мкм с порами размером 100Å, расположенный на микропористой подложке толщиной 200 мкм, имеющей пальцеобразную морфологию. Согласно данным электронной микроскопии (фиг.1 и 2), мембраны, полученные по заявляемому способу и способу прототипу, обладают разной морфологией микропористой подложки. Мембрана, полученная по заявляемому способу из композиции поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида и циклизованного полиакрилонитрила обладает белее совершенной пальцеобразной морфологией микропористой подложки (фиг.1), в то время как поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимидная мембрана, полученная по способу, прототипу, имеет губчатую структуру микропористой подложки (фиг.2).The membrane includes a selective surface layer with a thickness of 10 μm with pores of 100 Å in size, located on a microporous substrate with a thickness of 200 μm, having a finger-like morphology. According to electron microscopy (figures 1 and 2), the membranes obtained by the present method and the prototype method have different morphology of the microporous substrate. The membrane obtained by the present method from a composition of poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide and cyclized polyacrylonitrile has a whiter perfect finger-like morphology of the microporous substrate (Fig. 1), while poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide the membrane obtained by the method, prototype, has a spongy structure of a microporous substrate (figure 2).
Мембрана характеризуется коэффициентом проницаемости по воде Q=80·10-6 м/сек атм и номинальной молекулярной массой задержания ML=160·103 г/моль (табл.1, обр.3).The membrane is characterized by a water permeability coefficient Q = 80 · 10 -6 m / s atm and a nominal molecular retention mass M L = 160 · 10 3 g / mol (Table 1, Sample 3).
Пример 2. Способ получения аналогичен описанному в примере 1 за исключением использования 10%-ного раствора полиамидокислоты, 30 мас.% к весу ПАК модифицированного полиакрилонитрила и 30% глицерина.Example 2. The production method is similar to that described in example 1 with the exception of using a 10% solution of polyamido acid, 30 wt.% By weight PAA modified polyacrylonitrile and 30% glycerol.
Мембрана характеризуется коэффициентом проницаемости по воде Q=300·10-6 м/сек атм и номинальной молекулярной массой задержания ML=350·103 г/моль (табл. 1, обр.1).The membrane is characterized by a water permeability coefficient Q = 300 · 10 -6 m / s atm and a nominal molecular retention mass M L = 350 · 10 3 g / mol (Table 1, Sample 1).
В табл.2 приведены характеристики термостойкости полученной мембраны: температуры (τ1, τ5 и τ10), по достижении которых масса мембраны падает в результате термодеструкции на 1, 5 и 10% соответственно. Здесь же приведены характеристики термостойкости УФ мембраны ПИ ПМ, полученной по способу-прототипу. Видно, что композиционная мембрана обладает более высокой термостойкостью.Table 2 shows the thermal stability characteristics of the obtained membrane: temperatures (τ 1 , τ 5, and τ 10 ), upon reaching which the membrane mass decreases by 1, 5, and 10% as a result of thermal degradation, respectively. It also shows the characteristics of heat resistance of the UV membrane PI PM obtained by the prototype method. It is seen that the composite membrane has a higher heat resistance.
Пример 3. Способ получения аналогичен описанному в примере 1 за исключением использования 14%-ного раствора полиамидокислоты, 10 мас.% к весу ПАК модифицированного полиакрилонитрила и 20% глицерина.Example 3. The production method is similar to that described in example 1 with the exception of using a 14% solution of polyamido acid, 10 wt.% By weight PAA modified polyacrylonitrile and 20% glycerol.
Мембрана характеризуется коэффициентом проницаемости по воде Q=5·10-6 м/сек атм и номинальной молекулярной массой задержания ML=20·103 г/моль (табл.1, обр.4).The membrane is characterized by a water permeability coefficient Q = 5 · 10 -6 m / s atm and a nominal molecular retention mass M L = 20 · 10 3 g / mol (Table 1, Sample 4).
Пример 4. Способ получения аналогичен описанному в примере 1 за исключением использования 11%-ного раствора полиамидокислоты, 30 мас.% к весу ПАК модифицированного полиакрилонитрила и 20% глицерина.Example 4. The production method is similar to that described in example 1 with the exception of using an 11% solution of polyamido acid, 30 wt.% By weight PAA modified polyacrylonitrile and 20% glycerol.
Мембрана характеризуется коэффициентом проницаемости по воде Q=180·10-6 м/сек атм и номинальной молекулярной массой задержания ML=260·103 г/моль (табл.1, обр.2).The membrane is characterized by a water permeability coefficient Q = 180 · 10 -6 m / s atm and a nominal molecular retention mass M L = 260 · 10 3 g / mol (Table 1, Sample 2).
Пример 5. Способ получения аналогичен описанному в примере 1 за исключением использования немодифицированного линейного полиакрилонитрила. Получен неоднородный формовочный полимерный раствор, при осаждении которого формуется макродефектная мембранаExample 5. The production method is similar to that described in example 1 except for the use of unmodified linear polyacrylonitrile. An inhomogeneous molding polymer solution is obtained, during the deposition of which a macrodefective membrane is formed
Пример 6. Способ получения аналогичен описанному в примере 1 за исключением использования модифицированного с помощью раствора КОН линейного полиакрилонитрила, за счет чего часть нитрильных групп превращена в циклические последовательности, содержащие 2-3 иминных цикла. При формовании раствора этой полимерной композиции получена изотропная малопористая мембрана.Example 6. The production method is similar to that described in example 1 with the exception of the use of linear polyacrylonitrile modified with a KOH solution, due to which part of the nitrile groups is converted into cyclic sequences containing 2-3 imine rings. When forming a solution of this polymer composition, an isotropic low-porous membrane was obtained.
Условия формования и характеристики УФ полимерных мембран из композиции поли-(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида и циклизованного полиакрилонитрилаTable 1
Forming conditions and characteristics of UV polymer membranes from a composition of poly- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide and cyclized polyacrylonitrile
Характеристики термостойкости УФ полимерных мембранtable 2
Characteristics of heat resistance of UV polymer membranes
Выход за рамки заявленных интервальных параметров (примеры 5, 6) приводит к невозможности реализации заявляемого изобретения, что подтверждает правильность выбранных операций, режимов и параметров.Going beyond the declared interval parameters (examples 5, 6) makes it impossible to implement the claimed invention, which confirms the correctness of the selected operations, modes and parameters.
Таким образом, разработанный способ позволяет сделать более технологичной и процедуру получения мембран, исключающую использование вредных химических реагентов в качестве катализатора имидизации. Модифицированный полиакрилонитрил в составе мембраны выполняет функции катализатора имидизации, а также полимерной добавки, способствующей процессу осаждения и формирования пористой структуры. Использованный подход позволяет получить мембраны, которые характеризуются коэффициентом проницаемости по воде Q=(5-300)·10-6 м/сек атм, номинальной молекулярной массой задержания ML=(10-350)·103 г/моль, термостойкостью не ниже 400°С, отсутствием растворимости и набухания во всех обычных органических растворителях, включая амидные, химической стойкостью в водных кислых средах. Температура долговременной эксплуатации мембран составляет 200-300°C.Thus, the developed method allows you to make more technologically advanced and the procedure for producing membranes, eliminating the use of harmful chemicals as a catalyst for imidization. The modified polyacrylonitrile in the composition of the membrane functions as an imidization catalyst, as well as a polymer additive, which contributes to the deposition process and the formation of a porous structure. The approach used makes it possible to obtain membranes that are characterized by a water permeability coefficient of Q = (5-300) · 10 -6 m / s atm, a nominal molecular retention mass M L = (10-350) · 10 3 g / mol, and heat resistance of at least 400 ° C, lack of solubility and swelling in all common organic solvents, including amide ones, chemical resistance in aqueous acidic environments. The long-term operating temperature of the membranes is 200-300 ° C.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117773/04A RU2373991C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008117773/04A RU2373991C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2373991C1 true RU2373991C1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008117773/04A RU2373991C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2373991C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU222201U1 (en) * | 2023-07-24 | 2023-12-14 | Кирилл Андреевич Чинцов | Membrane for saving water when operating plumbing fixtures |
-
2008
- 2008-05-04 RU RU2008117773/04A patent/RU2373991C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU222201U1 (en) * | 2023-07-24 | 2023-12-14 | Кирилл Андреевич Чинцов | Membrane for saving water when operating plumbing fixtures |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109012236B (en) | Casting membrane liquid, ultrafiltration membrane and method for preparing ultrafiltration membrane | |
| Peyravi et al. | Thin film composite membranes with modified polysulfone supports for organic solvent nanofiltration | |
| CA2008328C (en) | Semipermeable membrane made from a homogeneously miscible polymer blend | |
| JP2010526919A (en) | Cross-linked polyimide film | |
| US8210361B2 (en) | Thermally, heat and chemically resistant ultrafiltration polyimide membrane and method for its production | |
| KR101240953B1 (en) | Method for manufacturing porous membrane and asymmetric porous membrane thereby | |
| TWI629095B (en) | Polyimide composition and preparation method of separation membrane | |
| KR101305798B1 (en) | Porous Separation Membrane and Preparation Method thereof | |
| AU600639B2 (en) | Macroporous, asymmetric, hydrophilic polyaramide membrane | |
| KR101823050B1 (en) | Porous support for water treatment membrane, thin-film composite membrane containing the same and preparation method thereof | |
| CN107803118A (en) | A kind of Triafol T/polyamide composite film and application thereof | |
| CN112452168B (en) | Polyimide nano-fiber composite membrane, preparation method and application thereof in organic solvent nanofiltration process | |
| RU2373991C1 (en) | Method for production of ultrafiltration heat-resistant polymer membrane | |
| JPS6153090B2 (en) | ||
| KR101198646B1 (en) | Manufacturing method of asymmetric porous membrane and asymmetric porous membrane thereby | |
| JP7511558B2 (en) | Porous membranes for high pressure filtration | |
| JPH05184887A (en) | Production of high performance asymmetrical membrane | |
| da Silva | Polyimide and polyetherimide organic solvent nanofiltration membranes | |
| KR20100121790A (en) | Polymer compound and membrane manufacturing method for mbr processing | |
| KR20100079632A (en) | Manufacturing method for high flow micro-porous membrane using sonication and micro-porous membrane thereby | |
| CN114225712B (en) | Seawater desalination membrane and preparation method thereof | |
| KR100447933B1 (en) | Method for preparation of polyacrylonitrile asymmetric nanofiltration membrane for organic separation | |
| EP4378568A1 (en) | Porous polyimide polymer membrane with tensile strength | |
| KR100406362B1 (en) | A method for producing asymmetric supporting membranes for composite membranes and asymmetric supporting membranes having improved permeation and mechanical strength produced therefrom | |
| KR102626222B1 (en) | Crosslinked polyimide organic solvent nanofiltration membrane and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130505 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150410 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190505 |