RU2638981C2 - Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны - Google Patents
Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638981C2 RU2638981C2 RU2016103008A RU2016103008A RU2638981C2 RU 2638981 C2 RU2638981 C2 RU 2638981C2 RU 2016103008 A RU2016103008 A RU 2016103008A RU 2016103008 A RU2016103008 A RU 2016103008A RU 2638981 C2 RU2638981 C2 RU 2638981C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- membrane
- porous membrane
- semi
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/38—Polyalkenylalcohols; Polyalkenylesters; Polyalkenylethers; Polyalkenylaldehydes; Polyalkenylketones; Polyalkenylacetals; Polyalkenylketals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
- C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к составу формовочного раствора для получения нетканого материала методом электроформования и может использоваться для получения водоупорной, воздухо-, паропроницаемой мембраны, а также регулирования комплекса эксплуатационных свойств мембранного материала. Композиция включает, мас.%: полиакрилонитрил 7-9, поливинилидендифторид 9-11, остальное - N,N-диметилацетамид и N,N-диметилформамид, при их соотношении 1:1. Изобретение позволяет повысить функциональные свойства мембран, а именно водоупорность и скорости электроформования. 3 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к составу формовочного раствора, используемого для получения нетканого материала методом электроформования. Изобретение касается составов формовочного раствора, позволяющих получить водоупорную, воздухо-, паропроницаемую мембрану с регулируемым комплексом эксплуатационных свойств. При использовании материала на основе нановолокон из полиакрилонитрил-поливинилидендифторид (ПАН-ПВДФ) достигается комплекс свойств, позволяющих применять материал как селективный фильтр для защитной одежды.
Известна пропиточная композиция на основе сополимера ПВДФ и тетрафторэтилена и/или его смеси с 0.1-2.5 мас.% других фторсодержащих полимеров в ацетоне, воде и пропаноле для полупроницаемой мембраны, где в качестве подложки волокнистых материалов используют материалы на основе полипропилена или капрона. Мембранные свойства тканому или нетканому материалу придаются после пропитки, отжима и сушки. Однако данное решение относится к мембранной технологии разделения жидких систем и не может быть использовано при изготовлении водоупорной, воздухо-, паропроницаемой мембраны методом электроформования (авторское свидетельство SU 1327519, МПК C08J 5/32, B32B 27/12. Полупроницаемая пористая мембрана / В.Г. Карачевцев, А.И. Бон, О.А. Ольховиков, Н.В. Амелина, В.П. Дубяга, В.И. Быстрое и А.Л. Пергамент // заявл. 31.01.85, опубл. 30.07.1991).
Известна пропиточная композиция, состоящая из ПВДФ или сополимера ПВДФ и тетрафторэтилена, ацетона, алифатического спирта, воды и фторированных кислот или спиртов, которой обрабатывают текстильную основу методом пропитки. Обработка тканей композицией придает текстильным материалам полезные функциональные и потребительские свойства - водонепроницаемость, водоотталкивающие свойства, химическую стойкость, прочность, износостойкость при сохранении на высоком уровне паро- и воздухопроницаемости материалов. Мембранные свойства материалу (пористость) придаются после пропитки, отжима и сушки. Однако данное решение также не предназначено для изготовления водоупорной, воздухо-, паропроницаемой мембраны методом электроформования (патент РФ 2064991, МПК D06M 15/256, D06M 13/213, D06M 13/144. Композиция для обработки текстильных материалов / Махмутов Ф.А.; Гурылева А.А.; Полле С.Н.; Романов Б.С.; Харитонов В.Ф.; Воронов А.Ф.; Минаев Н.Н.; Коломиец Н.А. // заявл. 30.11.1992, опубл. 10.08.1996).
Известна пропиточная композиция на основе ПВДФ и тетрафторэтилена для формирования структуры мембран с необходимыми характеристиками из раствора полимера в кетонном растворителе (ацетон, метилэтилкетон), в состав которого введен осадитель для данного полимера, в данном случае вода и ее смеси с алифатическими спиртами. Такой формовочный раствор наносится фильерой на полированную стеклянную пластину и сушится при контроле давления паров растворителя (т.н. метод "сухого формования"). Этим методом удается получить мембраны с размерами пор от 0.030 до 0.008 мкм. Мембраны имеют ярко выраженную асимметричную структуру, причем для мембран с наименьшими порами сторона, обращенная к воздушной атмосфере, характеризуется размером пор в 2.5-3 раза меньшим, чем сторона, обращенная к подложке. Для получения мембран с размером пор меньшими, чем 0.008 мкм использован метод "мокрого формования", по которому после непродолжительного подсушивания раствором аналогичного состава (водный раствор алифатического спирта), после чего сформированная мембрана высушивается на воздухе. Данное решение относится к области создания мембран для химических источников тока, конкретно, мембран с высокой проницаемостью по кислороду, и совершенно не пригодно для электроформования (патент РФ 2111047, МПК B01D 69/00. Пористая мембрана с пониженной паропроницаемостью // Махмутов Ф.А.; Козлова Е.В.; Васильева И.М. // заявл. 22.11.1996, опубл. 20.05.1998).
Известна композиция (Патент КНР CN 102008903 (A). Yufeng Zhang; Jia Liu; Zhangcheng Wu; Liang Wang; Hongwei Zhang. Lyotropic liquid crystal-blended microporous film and preparation method thereof. Заявл. 09.10.2010. Опубл. 13.04.2011) для получения лиотропной жидкокристаллической микропористой пленки, использующейся в качестве фильтра от биологических загрязнителей воды, на основе следующих составных частей (в масс. %): пленкообразующий полимер 25-40, производное целлюлозы 0.5-10, органический растворитель 40-73.5 и добавку 1-10. В качестве пленкообразующего полимера используются поливинилиденфторид, полисульфон, полиэфирсульфон, ацетат целлюлозы или полиакрилонитрил, в качестве растворителя N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, или N,N-диметилсульфоксид. Однако данная композиция в связи с высокой концентрацией полимера более 25% не может быть использована для получения мембраны методом электроформования.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является известная композиция ПАН-ПВДФ, с соотношением компонентов 1:3, для получения нетканого материала методом электроформования из смеси растворителей N,N-диметилформамид (ДМФА) - ацетон (АЦ) с соотношением компонентов 7:3, для сепаратора-носителя электролита литиевых батарей (Gopalan A.I., Santhosh P., Manesh K.M., Nho J.H., Kim S.H., Hwang C-G., Lee K-P., Development of electrospun PVdF-PAN membrane-based polymer electrolytes for lithium batteries. J. Membr. Sci., 2008, 325(2), p. 683-690). Однако полученный нетканый материал обладает повышенной хрупкостью и низкой водоупорностью (прототип).
Задачей изобретения является разработка композиции, предназначенной для получения полупроницаемой пористой мембраны методом электроформования.
Техническим результатом является создание мембран с улучшенными функциональными свойствами: водоупорностью и скоростью электроформования.
Поставленная задача решается тем, что композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны включает полиакрилонитрил, поливинилидендифторид и N,N-диметилформамид, дополнительно содержит N,N-диметилацетамид, при следующем соотношении компонентов, масс. %: 7-9 ПАН и 9-11 ПВДФ, остальное - N,N-диметилацетамид (ДМАА) и N,N-диметилформамид, при их соотношении 1:1.
Пример.
Приготовление формовочных растворов осуществляли последовательным растворением навески ПАН в течение 1…2 час при 50…60°С и навески ПВДФ в течение 1,5…3 час при 75…85°С в 250 мл растворителя состава согласно табл. 1 при перемешивании на магнитной мешалке в конической колбе. Полученные растворы смеси полимеров ПАН и ПВДФ охлаждались в естественных условиях до комнатной температуры и переливались в кювету для электроформования. Основные параметры электроформования: напряжение на капилляре U=70…75 кВ, ток I=0,04…0,05 мА, межэлектродное расстояние h=160…180 мм. Температура финишной обработки мембраны 100…160°С, давление прижимного валка 1…6 атм. Оптимальная температура обработки мембраны составляла 110…115°С. Свойства формовочных растворов приведены в табл. 2.
Мембраны сушат, снимают с подложки и испытывают. Результаты испытаний мембраны приведены в табл. 3.
Анализ приведенных результатов свидетельствует, что по водоупорности, скорости формования и относительному удлинению заявляемая композиция превосходит прототип.
Claims (1)
- Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны методом электроформования, включающая полиакрилонитрил, поливинилидендифторид и N,N-диметилформамид, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит N,N-диметилацетамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: 7-9 полиакрилонитрила и 9-11 поливинилидендифторида, остальное - N,N-диметилацетамид и N,N-диметилформамид при их соотношении 1:1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103008A RU2638981C2 (ru) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103008A RU2638981C2 (ru) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016103008A RU2016103008A (ru) | 2017-08-03 |
RU2638981C2 true RU2638981C2 (ru) | 2017-12-19 |
Family
ID=59632001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016103008A RU2638981C2 (ru) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638981C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1357519A1 (ru) * | 1985-12-02 | 1987-12-07 | Республиканский Проектно-Технологический Институт "Укроргтехстрой" | Способ устройства гидроизол ционного покрыти |
RU2064991C1 (ru) * | 1992-11-30 | 1996-08-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" | Композиция для обработки текстильных материалов |
CN102008903A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-04-13 | 天津工业大学 | 一种溶致液晶共混微孔膜及其制备方法 |
-
2016
- 2016-01-29 RU RU2016103008A patent/RU2638981C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1357519A1 (ru) * | 1985-12-02 | 1987-12-07 | Республиканский Проектно-Технологический Институт "Укроргтехстрой" | Способ устройства гидроизол ционного покрыти |
RU2064991C1 (ru) * | 1992-11-30 | 1996-08-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт мономеров с опытным заводом" | Композиция для обработки текстильных материалов |
CN102008903A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-04-13 | 天津工业大学 | 一种溶致液晶共混微孔膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Gopalan A.I et al. "DEVELOPMENT OF ELECTROSPUN PVDF-PAN MEMBRANE-BASED POLYMER ELECTROLYTES FOR LITHIUM BATTERIES" J. Membr. Sci., 2008, 325(2), p.683-690. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016103008A (ru) | 2017-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2484431B1 (en) | Nanofiber membrane for western blot and preparation method thereof | |
Mansourizadeh et al. | Preparation of blend polyethersulfone/cellulose acetate/polyethylene glycol asymmetric membranes for oil–water separation | |
Alsalhy et al. | Poly (ether sulfone)(PES) hollow-fiber membranes prepared from various spinning parameters | |
Wang et al. | Preparation and characterization of polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membranes | |
CN103409940B (zh) | 用于吸附La3+的多巴胺复合纳米纤维亲和膜的制备方法 | |
KR101425373B1 (ko) | 실리콘 고분자 비대칭 복합막 및 이의 제조방법 | |
Liu et al. | Microporous CA/PVDF membranes based on electrospun nanofibers with controlled crosslinking induced by solvent vapor | |
KR20080014846A (ko) | 여과성이 개선된 미세여과 멤브레인 | |
CN111266016A (zh) | 可调控孔径的海绵状结构分离膜的制备方法及其制备的分离膜 | |
CN109621751B (zh) | 两亲性耐溶剂脂肪族聚酰胺超滤膜及其制备方法和用途 | |
Wang et al. | A novel approach to fabricate interconnected sponge-like and highly permeable polyvinylidene fluoride hollow fiber membranes for direct contact membrane distillation | |
US20180257043A1 (en) | Polyvinylidene difluoride membrane, manufacturing method thereof, and purifying brine method thereof | |
García-Payo et al. | Preparation and characterization of PVDF–HFP copolymer hollow fiber membranes for membrane distillation | |
WO2017091178A1 (en) | Manufacturing of a nanofiber forward osmosis membrane with tubular shape | |
KR101035717B1 (ko) | 복합막용 비대칭 다공성 폴리이서블록아마이드 막과 이의제조방법 | |
KR20120021734A (ko) | 플라즈마 처리에 의한 친수성 웨스턴 블롯용 멤브레인 및 그 제조방법 | |
Yushkin et al. | Modification of polyacrylonitrile membranes by incoherent IR radiation | |
RU2638981C2 (ru) | Композиция для получения полупроницаемой пористой мембраны | |
Rabiee et al. | Preparation and characterization of PVC/PAN blend ultrafiltration membranes: effect of PAN concentration and PEG with different molecular weight | |
Kusumawati et al. | Transport properties, mechanical behavior, thermal and chemical resistance of asymmetric flat sheet membrane prepared from PSf/PVDF blended membrane on gauze supporting layer | |
CN116672896A (zh) | 一种微滤膜及其制备方法 | |
Talukder et al. | Fabrication of a polyethersulfone/polyethyleneimine porous membrane for sustainable separation of proteins in water media | |
CN106422812B (zh) | 一种多巴胺纳滤膜的制备方法 | |
Rajak | Synthesis of electrospun nanofibers membrane and its optimization for aerosol filter application | |
KR20140051623A (ko) | 기체분리막 및 그 제조 방법과 기체분리막을 구비하는 전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200323 Effective date: 20200323 |