SU1296007A3 - Method for producing fluorinated cation-exchange membrane - Google Patents

Method for producing fluorinated cation-exchange membrane Download PDF

Info

Publication number
SU1296007A3
SU1296007A3 SU823480338A SU3480338A SU1296007A3 SU 1296007 A3 SU1296007 A3 SU 1296007A3 SU 823480338 A SU823480338 A SU 823480338A SU 3480338 A SU3480338 A SU 3480338A SU 1296007 A3 SU1296007 A3 SU 1296007A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
film
copolymer
membrane
formula
exchange membrane
Prior art date
Application number
SU823480338A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кимото Киойи
Мицучи Хиротсуги
Охмура Якичи
Хане Точиоки
Ебисава Микио
Original Assignee
Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся (Фирма)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся (Фирма) filed Critical Асахи Касеи Когио Кабусики Кайся (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1296007A3 publication Critical patent/SU1296007A3/en

Links

Abstract

NEW MATERIAL:Fluorinated copolymers having a repeating unit of formula I (wherein A1, A2 are F, H; A3 is F, Cl, H; A4 is F, Cl, CF3, -ORF, H, CH3; RF is 1-5C perfluoroalkyl) and a repeating unit of formula II (wherein K is 0,1; l is 3-5; Z is =S, =SO2; Y is 1-10C alkyl, aryl, Cl, 1-10C perfluoroalkyl) in a ratio of the repeating unit of formula I to the repeating unit of formula II of 1-16. USE:Raw material for fluorinated cation-exchange membrane. (There is obtd. inexpensive exchange membrane which has a long life and exhibits high current efficiency and low electric resistance under severe working conditions). PREPARATION:An olefin of formula III is copolymerized with a fluorinates sulfur- contg. vinyl ether of formula IV in the presence of a free radical polymn. initiator in a solvent.

Description

1one

Изобретение относитс  к способу . получени  фторированной катионооб- менной мембраны или фторированной катионообменной смолы, имеющей группы сульфокислоты и/или группы карбо- новой кислоты и может быть исполь- зовано в промышленности получени  хлора и щелочи электролизом раствора хлоридов щелочных металлов.The invention relates to a method. obtaining a fluorinated cation exchange membrane or a fluorinated cation exchange resin having sulfonic acid groups and / or carbonic acid groups and can be used in the chlorine and alkali industry by electrolysis of alkali metal chloride solution.

1296007212960072

при 1420 . Одну сторону описанной мембраны, содержащей сульфонил- хлоридные группы, обрабатывают смесью, содержащей 57%-ю йодисто- водородную кислоту и лед ную уксусную кислоту (соответственно объемовat 1420. One side of the described membrane containing sulfonyl chloride groups is treated with a mixture containing 57% hydroiodic acid and glacial acetic acid (corresponding to

30:1) при 72°С в течение 16 ч, а затем гидролизуют 1целочью. Далее эту мембрану обрабатывают водным 5%-ным30: 1) at 72 ° C for 16 h, and then hydrolyzed with the whole 1. Next, this membrane is treated with aqueous 5%

Цель изобретени  - улучшение эксп-JQ раствором гипохлорита натри  приThe purpose of the invention is to improve the exp-JQ solution of sodium hypochlorite at

луатационных свойств мембраны при использовании ее в процессе электролиза .the properties of the membrane when used in the electrolysis process.

Пример 1.В автоклаве из нержавеющей стали получают эмульсию смешением 10 г CF (CF, )з SO,;, F, 95 мл очищенной воды, содержащей I lO сульфата меди, 0,28 г персульфата аммони  и 0,90 г перфтороктано- ата аммони . После этрго к смеси добавл ют 5 мл водного О,12%-раст- вора гипосульфита натри  и провод т полимеризацию под давлением тетрафтор- этилена, равном 5 кг/см , при поддерживании температуры 40 С. В ходе полимеризации давление тетрафторэти- лена контролируют таким образом, чтобы сохранить посто нную скорость полимеризации. По данным элементногоExample 1. In a stainless steel autoclave, an emulsion is prepared by mixing 10 g of CF (CF,) s SO,;, F, 95 ml of purified water containing I lO copper sulfate, 0.28 g ammonium persulfate and 0.90 g perfluorooctanoate ammonium. After this, 5 ml of aqueous O, 12% sodium hyposulfite solution are added to the mixture and polymerization is carried out under a tetrafluoroethylene pressure of 5 kg / cm while maintaining a temperature of 40 ° C. During the polymerization, the pressure of tetrafluoroethylene is controlled by such thus, to maintain a constant polymerization rate. According to the elemental

анализа результирующий полимер содер- 30 НПО этой мембраны и рассчитываютanalysis of the resulting polymer contains 30 NGOs of this membrane and calculate

жит 3,56 серь1. Часть этого полимера гидролизуют и Измер ют его ионообменную емкость. Найдено, что ионообменна  емкость этого полимера равна 1,08 мэкв/г сухой смолы. Таким образом, соотношение повтор ющихс  звеньев тетрафторэтилена и описанного винилового мономера равно 6,0,There is 3.56 ser1. A portion of this polymer is hydrolyzed and its ion exchange capacity measured. The ion exchange capacity of this polymer was found to be 1.08 meq / g dry resin. Thus, the ratio of repeating units of tetrafluoroethylene and the vinyl monomer described is 6.0,

Описанный сополимер имеет индекс расплава, равный 0,2 г/10 мин, было определено при температуре 275 с, нагрузке 2,16 кг с использованием мундштука диаметром 2,1 мм и длиной 8 мм.The copolymer described has a melt index of 0.2 g / 10 min, determined at a temperature of 275 s, a load of 2.16 kg using a mouthpiece with a diameter of 2.1 mm and a length of 8 mm.

Описанный сополимер сульфонилфто- ридного типа формуют в мембрану с толщиной 250 мкм, из которой получа- ют мембрану сульфокислотного типа щелочным гидролизом. Эту мембрану сущат, а затем обрабатывают при 120°С смесью п тихлористого фосфора и хлор- окиси фосфора в соотношении 1 г 1 (по массе).The described sulfonyl fluoride type copolymer is molded into a membrane with a thickness of 250 μm, from which a sulfonic acid type membrane is obtained by alkaline hydrolysis. This membrane is present and then treated at 120 ° C with a mixture of phosphorus pentachloride and phosphorus oxychloride in a ratio of 1 g 1 (by weight).

Обработанную мембрану изучают методом НПО и обнаруживают, что наблюдавшеес  до обработки поглощение сульфонильных групп при 1470 см ис чезает, а вместо этого по вл етс  поглощение сульфонилхлоридных группThe treated membrane is studied by the method of NGOs and it is found that the absorption of sulfonyl groups observed before treatment at 1470 cm disappears, and the absorption of sulfonyl chloride groups appears instead.

поглощение карбоксильных .кислотны групп при 1690 см по методу базо вой линии. Это поглощение принима с  за 100, Поверхностный слой наabsorption of carboxyl acid groups at 1690 cm using the baseline method. This absorption is taken from for 100, the surface layer on

35 той стороне описанной мембраны, тора  содержит карбоксильные груп в солевой форме, последовательно кабливают и Измер ют НПО соскобле ной поверхности, откуда рассчитьш35 to the other side of the described membrane, the torus contains carboxyl groups in salt form, are successively traced, and the measurement is measured by a scooped surface, from where it is calculated

40 поглощение карбоксильных групп в40 absorption of carboxyl groups in

солевой форме, Процентное содержа А % рассчитывают по отношению к п лощению пленки описанной мембраны содержащей только карбоксильные гsalt form, Percentage containing A% is calculated with respect to the flattening of the film of the described membrane containing only carboxyl g

45 пы. Кроме того, измер ют толщину и после соскабливани  дл  определ ни  разницы В мкм. Таким образом, плотность карбоксильных групп на бине В мкм определ етс  как А %,45 py. In addition, the thickness and after scraping is measured to determine the difference In microns. Thus, the density of carboxyl groups on a B micron is defined as A%,

5050

Плотность карбоксильных групп The density of carboxyl groups

мембране по данному примеру, опре деленна  в соскобленной части пов ностного сло , равна 100%, а макс сс мальный градиент плотности карбок сильных групп в солевой форме рав 4,2%/мкм. Поведение указанной мем ны при электролизе со стороной, с держащей карбоксильные группы вThe membrane of this example, defined in the scraped part of the base layer, is 100%, and the maximal density gradient of carboxyl groups in the salt form is 4.2% / μm. The behavior of this membrane during electrolysis with the side holding the carboxyl groups in

30:1) при 72°С в течение 16 ч, а затем гидролизуют 1целочью. Далее эту мембрану обрабатывают водным 5%-ным30: 1) at 72 ° C for 16 h, and then hydrolyzed with the whole 1. Next, this membrane is treated with aqueous 5%

90 С в течение 16ч, При окращивании поперечного среза мембраны водным раствором малахитового зеленого она с одной стороны окрашиваетс  5 в голубой цвет на глубину 12 мкм, остальна  часть остаетс  желтой. При изучении поверхности, окрашиваемой в голубой цвет, методом НПО обнаруживают поглош,ение при 1690 см., обусловленное карбоксильными группами в солевой форме, Градиент плотности карбоксильных групп в слое, окрашиваемом в голубой цвет, измер ют следующим способом.90 ° C for 16 hours. When the cross section of the membrane is cut with an aqueous solution of malachite green, it is painted 5 on one side to a blue color to a depth of 12 µm, the remainder remains yellow. When studying the surface painted in blue, by the method of NPO, the absorption was detected at 1690 cm, caused by carboxyl groups in salt form. The density gradient of carboxyl groups in the layer being painted in blue is measured by the following method.

По способу, подобному описанному, получают мембрану с такой же ионообменной емкосТ ью, причем все ионообменные группы превращают в карбоксильные кислотные группы. Измер ютIn a manner similar to that described, a membrane with the same ion exchange capacitance is prepared, all ion exchange groups being converted into carboxylic acid groups. Measured

00

5five

оглощение карбоксильных .кислотных групп при 1690 см по методу базовой линии. Это поглощение принимаетс  за 100, Поверхностный слой наthe occlusion of carboxyl. acid groups at 1690 cm using the baseline method. This absorption is taken as 100, the surface layer on

той стороне описанной мембраны, котора  содержит карбоксильные группы в солевой форме, последовательно соскабливают и Измер ют НПО соскобленной поверхности, откуда рассчитьшаютthat side of the described membrane, which contains carboxyl groups in salt form, is successively scraped off and measured by the scraped-off surface, from where it is calculated

поглощение карбоксильных групп вabsorption of carboxyl groups in

солевой форме, Процентное содержание А % рассчитывают по отношению к поглощению пленки описанной мембраны, содержащей только карбоксильные группы . Кроме того, измер ют толщину до и после соскабливани  дл  определени  разницы В мкм. Таким образом, плотность карбоксильных групп на глубине В мкм определ етс  как А %,salt form, The percentage of A% is calculated in relation to the absorption of the film described membrane containing only carboxyl groups. In addition, the thickness before and after scraping is measured to determine the difference In µm. Thus, the density of carboxyl groups at a depth of B m is defined as A%,

Плотность карбоксильных групп вThe density of carboxyl groups in

мембране по данному примеру, определенна  в соскобленной части поверхностного сло , равна 100%, а макси- мальный градиент плотности карбоксильных групп в солевой форме равен 4,2%/мкм. Поведение указанной мембраны при электролизе со стороной, содержащей карбоксильные группы вThe membrane of this example, defined in the scraped part of the surface layer, is equal to 100%, and the maximum density gradient of carboxyl groups in the salt form is 4.2% / μm. The behavior of this membrane during electrolysis with a side containing carboxyl groups in

солевой форме, повернутой к катоду изучают следующим способомsalt form, turned to the cathode is studied in the following way

Используют электролизную  чейку, состо щую из анодной и катодной камер , разделенных указанной мембраной с площадью пропускани  тока 0,06 дм (2 X 3 см, причем эта мембрана расположена в  чейке таким образом , что поверхность, содержаща  1 арбоксильные группы, обращена к катоду , В качестве анода используют металлический электрод с посто ннымиAn electrolysis cell consisting of an anode and cathode chambers is used, which are separated by a specified membrane with a current transmission area of 0.06 dm (2 X 3 cm, and this membrane is located in the cell in such a way that the surface containing 1 arboxyl groups faces the cathode, As an anode, a metal electrode with constant

размерами, а в качестве катода желез- рое, в свою очередь, гранулируют ную пластинку. В анодную камеру ввод т насыщенный раствор хлорида натри  и рН анолита поддерживали равным трем пут м добавлени  хлористоводородной кислоты. Одновременно в катодной камере циркулирует 10 N вод- ньй раствор гидроокиси натри , в кото-20 рый добавл етс  вода дл  поддержани  посто нной концентрации.as cathode, iron, in turn, granulates a plate. A saturated solution of sodium chloride was introduced into the anode chamber and the pH of the anolyte was maintained equal to three ways of adding hydrochloric acid. At the same time, a 10 N aqueous solution of sodium hydroxide is circulated in the cathode chamber, to which water is added to maintain a constant concentration.

При поддерживании как в анодной, так и в катодной камерах температуры 95°С, пропускают ток при плотности тока 110 А/дм, Эффективность тока рассчитывают делением количества гидроокиси натри , образующегос  в катодной камере, на теоретическоеWhile maintaining the temperature of 95 ° C in both the anodic and cathodic chambers, a current is passed at a current density of 110 A / dm. The current efficiency is calculated by dividing the amount of sodium hydroxide formed in the cathode chamber by the theoretical

30thirty

на грйнул торе дл  получени  гран лированной смолы с диаметром I мм Эту гранулированную смолу обрабат ют 3N раствором гидроокиси натри  в 50%-ном метаноле при 60 С в теч ние 20 ч дл  получени  фторирован катионообменной смолы сульфокисло ного типа, С помощью кислотно-осн ного обмена, установлено, что эта гранулированна  смола имеет ионоо ус меннзто емкость 1,08 мэкв/г сухой смолыоon a bore torus to obtain a granulated resin with a diameter of I mm. This granulated resin is treated with a 3N solution of sodium hydroxide in 50% methanol at 60 ° C for 20 hours to obtain a fluorinated sulfate-type cation-exchange resin. exchange, it was found that this granulated resin has an ion exchange rate of 1.08 meq / g dry resin

Пример 3, Смолу, получен по примеру 2, сушат и затем обра тывают смесью 1 :1 (по массе) п ти ристого фосфора и хлорангидрида ф форной кислоты. После отмывани  э смолы четырехфтористым углеродом высушивани  ее погружают в смесь (по объему) 57%-ной йодистоводор ной кислоты и уксусной кислоты и рабатывают при 83°С в течение 100 после чего обрабатывают щелочью дл полз чени  фторированной катионооб ной смолы карбоксильного типа. При окрашивании поперечного разреза э смолы малахитовым зеленым она окр шиваетс  по всей поверхности, С по мощью элементного анализа серы не обнаружено, С помощью кислотноосно ного обмена измер ют, что эта CMOjfe имеет ионообменную емкост 1,19 мзкв/г сухой смолы.Example 3 A resin prepared as described in example 2 was dried and then made up with a mixture of 1: 1 (by weight) phosphate phosphorus and formic acid chloride. After washing the resin with carbon tetrafluoride, drying it is immersed in a mixture (by volume) of 57% hydroiodic acid and acetic acid and worked at 83 ° C for 100 after which it is treated with alkali to crawl the carboxyl type. When staining a cross section of e-resin with malachite green, it is colored over the entire surface. No elemental analysis of sulfur was found. Using acid-exchange, it is measured that this CMOjfe has an ion-exchange capacity of 1.19 Msq / g of dry resin.

его количество, рассчитанное из коли чества пропущенного тока.its amount calculated from the amount of the missed current.

При измерении эффективности тока и напр жени   чейки в данный промежуток времени получены следующие данные:When measuring the current efficiency and cell voltage in a given period of time, the following data were obtained:

Врем  пропускани  .Time to pass.

тока, ч24 720current h24 720

ЭффективностьEfficiency

тока, %95 95% 95 95

Напр жение, V , г 4j9Voltage, V, g 4j9

При обследовании мембраны после пропускани  тока не обнаружено никаких физических повреждений, таких ка вод ные пузырьки, трещины или ослое- низ.Examination of the membrane after passing a current did not reveal any physical damage, such as water bubbles, cracks, or cracks.

300 смCF ,CFOCF5,CFOCF СР SOF300 cm CF, CFOCF5, CFOCF CF SOF

Сравнительный пример I, В автоклав из нержавеющей стали емкостьюComparative example I, In a stainless steel autoclave with a capacity

f. f.

загружают 10 гload 10 g

0,1 г персульфата аммони  и воду. Смесь эмульгируют с использованием перфтороктаноата аммони  в качестве эмульгатора и полимеризуют при 50°С под давлением тетрафторэтилена 3 кг/см с добавлением кислого сульфата натри  в качестве сокатализато- ра. Соотношение звеньев тетрафтор0.1 g of ammonium persulfate and water. The mixture is emulsified using ammonium perfluorooctanoate as an emulsifier and polymerized at 50 ° C under a pressure of tetrafluoroethylene of 3 kg / cm with the addition of sodium hydrogen sulphate as a cocatalyst. Tetrafluor ratio

этилена и мономера с сульфогруппами составл ет 3,3,ethylene and monomer with sulfo groups is 3.3,

После промывки указанного полимера водой полимер формуетс  в пленку толщиной 250 мкм, котора , в свою очередь, гидролиз5 етс  щелочью. Полученна  в результате мембрана обладает низкой механической прочностью .After washing said polymer with water, the polymer is formed into a film with a thickness of 250 microns, which, in turn, is hydrolyzed with alkali. The resulting membrane has low mechanical strength.

Пример 2, Полимер сульфонил- фторидного типа, полученный по приме- меру 1, экструдируют в волокно, которое , в свою очередь, гранулируют Example 2 Polymer of the sulfonyl fluoride type obtained according to example 1 is extruded into a fiber which, in turn, is granulated

-20 -20

30thirty

5050

5555

на грйнул торе дл  получени  гранулированной смолы с диаметром I мм. Эту гранулированную смолу обрабатывают 3N раствором гидроокиси натри  в 50%-ном метаноле при 60 С в течение 20 ч дл  получени  фторированной катионообменной смолы сульфокислот- ного типа, С помощью кислотно-основного обмена, установлено, что эта гранулированна  смола имеет ионооб- ус меннзто емкость 1,08 мэкв/г сухой смолыоon the bottom of the torus to obtain a granular resin with a diameter of I mm. This granulated resin is treated with a 3N solution of sodium hydroxide in 50% methanol at 60 ° C for 20 hours to obtain a sulfonic acid-type fluorinated cation-exchange resin. Using acid-base exchange, it was found that this granular resin has an ion-exchange capacity. 1.08 meq / g dry resin

Пример 3, Смолу, полученную по примеру 2, сушат и затем обрабатывают смесью 1 :1 (по массе) п тихло- ристого фосфора и хлорангидрида фосфорной кислоты. После отмывани  этой смолы четырехфтористым углеродом и . высушивани  ее погружают в смесь 1:1 (по объему) 57%-ной йодистоводород- ной кислоты и уксусной кислоты и обрабатывают при 83°С в течение 100 ч, после чего обрабатывают щелочью дл  полз чени  фторированной катионообменной смолы карбоксильного типа. При окрашивании поперечного разреза этой смолы малахитовым зеленым она окрашиваетс  по всей поверхности, С помощью элементного анализа серы не обнаружено, С помощью кислотнооснов- ного обмена измер ют, что эта CMOjfe имеет ионообменную емкость 1,19 мзкв/г сухой смолы.Example 3 The resin obtained in example 2 is dried and then treated with a 1: 1 mixture (by weight) of phosphorous phosphorus and phosphoric acid chloride. After washing this resin with carbon tetrafluoride and. drying it is immersed in a 1: 1 (by volume) mixture of 57% hydroiodic acid and acetic acid and treated at 83 ° C for 100 h, then treated with alkali to crawl a carboxyl-type fluorinated cation exchange resin. When staining a cross-section of this resin with malachite green, it is painted over the entire surface. No elemental sulfur analysis was found. Using acid-base exchange, it was measured that this CMOjfe has an ion-exchange capacity of 1.19 mSq / g of dry resin.

Пример 4, Смолу, полученную по примеру 3, после отмывки четырех- фтористым углеродом и высушивани  обрабатывают 57%-ной йодистоводородной кислотой при в течение 20 ч, После этого смолу гидролизуют 3N раствором гидроокиси натри  в 50% метаноле, а затем обрабатывают при 90°С в течение 16 ч водным 5%-ным раствором гидрохлорита натри  дл  получени  фторированной катионооб- . .денной смолы, содержащей как сульфо35Example 4 The resin obtained in example 3, after washing with carbon tetrafluoride and drying, is treated with 57% hydroiodic acid for 20 hours. After that, the resin is hydrolyzed with 3N sodium hydroxide solution in 50% methanol and then treated at 90 ° C for 16 hours with an aqueous 5% solution of sodium hydrochlorite to obtain a fluorinated cation. of resin containing both sulfo 35

4040

4545

кислотные, так н карбоксильные группы,. Найдено, что смола имеет ионообменную емкость 1,13 мэкв/г сухой смолы. Поперечный разрез этой смолы окрашиваетс  малахитовым зеленым, что цент- ральна  часть окрашиваетс  в желтый цвет, а прилегающа  к поверхности часть - в голубой.acidic, so n carboxyl groups ,. The resin was found to have an ion exchange capacity of 1.13 meq / g of dry resin. The cross section of this resin is colored malachite green, that the central part is colored yellow, and the part adjacent to the surface is blue.

Пример 5, Получают эмульсиюExample 5, receive the emulsion

бор дл  заделки состоит из двух а миниевых пластин (2 см), на верхн стороне каждой из которых механич ки сделана сери  канавок дл  созд ни  разницы давлений у верхней по верхности пластины. Разницу давле прилагают через отверстие, выточе ное в боковой поверхности пластин и соединенное с канавками на верх The burr consists of two aa mini plates (2 cm), on the upper side of each of which mechanics a series of grooves are made to create a pressure difference at the upper surface of the plate. The pressure difference is applied through a hole machined into the side surface of the plates and connected to the grooves on the top.

смешением 1 О г CF,CFOCBg FOCCF) SO,jF 0 ней поверхности пластины. На этуmixing 1 About g CF, CFOCBg FOCCF) SO, jF 0 it the surface of the plate. On this

95 мл воды, содержащей 1 п.п.м, сульфата меди, 0,18 г персульфата аммони , 2,0 г динатрийфосфата и 1,9 г .перфтороктаноата аммони . После этого к смеси добавл ют 5 мл водного 0,16%-ного раствора гипосульфита натри  и провод т сополкуеризацию под давлением тетрафторэтилена, равным 4 кг/см , при поддерживании тем- пературы 40°С и контролировании давлени  тетрафторэтилена дл  сохранени  посто нной скорости реакции. По данным элементного анализа результирующий полимер содержит 2,47 масД серы. Часть этого полиме-- ра гидролизуют дл  измерени  ионообменной емкости., котора  равна 0,72 мэкв/г сухой смолы Соотноше- J ние повтор ющихс  в полимере звеньев тетрафторэтилена и винилового мономера равно 8,9,95 ml of water containing 1 ppm, copper sulfate, 0.18 g ammonium persulfate, 2.0 g disodium phosphate and 1.9 g ammonium perfluorooctanoate. Thereafter, 5 ml of an aqueous 0.16% solution of sodium hyposulfite is added to the mixture and copolymerized under a pressure of tetrafluoroethylene of 4 kg / cm, while maintaining a temperature of 40 ° C and controlling the pressure of tetrafluoroethylene to maintain a constant reaction rate . According to the elemental analysis, the resulting polymer contains 2.47 masl of sulfur. A part of this polymer is hydrolyzed to measure the ion exchange capacity. Which is equal to 0.72 meq / g of dry resin. The ratio of tetrafluoroethylene and vinyl monomer repeating units in the polymer is 8.9,

Описанный полимер сульфонилфторид20The described sulfonyl fluoride polymer 20

2525

пластину помеащют проволочную сет с диаметром  чеек 60 мек, и таким образом разница давлений может прилагатьс  к каждой точке верхне J5 поверхности. На верхнюю поверхнос проволочной сетки помещают пласти ку асбестовой бумаги, а на эту пл тинку кладут ткань перевивочного переплетени  толщиной О,15 мм, сд ланную из политетрафторэтиленовых нитей. Затем на эту ткань наклады ют описанную пленку. Пленка делае с  по размеру несколько большей, чем другие компоненты, и кра  лис ка из фторированного полимера зак лжотс  на алюминиевой пластинке.л той, образу  воздухонепроницаемую упаковку. Прибор дл  заделки поме между гор чими пластинками с элек рическим обогревом, причем темпер тура гор чей пластинки, контактир щей с алюминиевой пластиной, подд лшваетс  равной 300°С, а пластинк контактирующей с пленкой, равной 185°С в теченрхе 5 мин. Затем пров д т эвакуирование через отверстие боковой поверхности алюминиевой п тины и создают перепад давлени  1 100 мм рт,ст, При этих услови х в конструкцию оставл ют сто ть на 3 После этого гор чие пластинки охл дают до комнатной, температуры и с мают перепад давлени . При обслед нии поперечного разреза пленки ви что ткань полностью вделываетс  в пленкуThe plate is plated with a wire mesh with a cell diameter of 60 mecs, and thus a pressure difference can be applied to each point of the upper surface J5. A plastic sheet of asbestos paper is placed on the upper surface of the wire mesh, and a leno cloth, 15 mm thick, made of polytetrafluoroethylene yarn, is placed on this plate. Then, the described film is applied on this fabric. The film is made with a slightly larger size than other components, and the fluorinated polymer coating is placed on the aluminum plate, forming an airtight package. The device for sealing the plug between hot plates with electric heating, the temperature of the hot plate contacting with the aluminum plate is equal to 300 ° C, and the plate contacting with the film equal to 185 ° C for 5 minutes. Then, evacuation is carried out through the side surface of the aluminum patch and creates a pressure drop of 1,100 mmHg, st. Under these conditions, the design is left to stand for 3. After this, the hot plates are cooled to room temperature and the temperature drops. pressure. When examining a transverse section of the film, the fabric is completely embedded into the film.

ного типа прессованием формуют в мембрану толщиной 250 мкм и затем обрабатывают аналогично примеру 1 дл  получени  катионообмениой мембраны , содержащей с одной стороны в поверхностном слое карбоксильные группы. Поведение при электролизе измер ют аналогично примеру 1, со стороной, содержащей карбоксильные кислотные группы, повернутой к като- ду, и концентрацией гидроокиси натри  бдЗМ и плотностью тока 100 А/дм, при этом эффективность тока равна 96%It is molded into a membrane with a thickness of 250 µm and then processed analogously to example 1 to obtain a cation exchange membrane containing carboxyl groups on one side in the surface layer. Behavior during electrolysis is measured analogously to example 1, with a side containing carboxylic acid groups turned towards the cathode and a sodium hydroxide concentration of bdSM and a current density of 100 A / dm, the current efficiency being 96%

Пример 6. Полимер, полученный по примеру 1, формуют в пленку толщиной 200 мкм. Ткань из политет- рафторэтиленовык нитей заделывают в эту пленку следующим способом. ПриВНШШИ Заказ 630/63 Тираж 438 .ПодписноеExample 6. The polymer obtained in example 1 is formed into a film with a thickness of 200 μm. Polytetrafluoroethylene yarn fabric is embedded in this film in the following way. Order Order 630/63 Circulation 438. Subscription

Произв-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна ., 4Production polygr, pr-tie, Uzhgorod, st. Design., 4

бор дл  заделки состоит из двух алюминиевых пластин (2 см), на верхней стороне каждой из которых механически сделана сери  канавок дл  создани  разницы давлений у верхней поверхности пластины. Разницу давлений прилагают через отверстие, выточенное в боковой поверхности пластины и соединенное с канавками на верхней поверхности пластины. На эту The burr consists of two aluminum plates (2 cm), on the upper side of each of which a series of grooves are mechanically made to create a pressure difference at the upper surface of the plate. The pressure difference is applied through a hole, machined in the side surface of the plate and connected to the grooves on the upper surface of the plate. On this

пластину помеащют проволочную сетку с диаметром  чеек 60 мек, и таким образом разница давлений может прилагатьс  к каждой точке верхней поверхности. На верхнюю поверхность проволочной сетки помещают пластин- ку асбестовой бумаги, а на эту пластинку кладут ткань перевивочного переплетени  толщиной О,15 мм, сделанную из политетрафторэтиленовых нитей. Затем на эту ткань накладывают описанную пленку. Пленка делаетс  по размеру несколько большей, чем другие компоненты, и кра  листка из фторированного полимера закреп- лжотс  на алюминиевой пластинке.лентой , образу  воздухонепроницаемую упаковку. Прибор дл  заделки помеш,ают между гор чими пластинками с электрическим обогревом, причем температура гор чей пластинки, контактирующей с алюминиевой пластиной, поддер- лшваетс  равной 300°С, а пластинки, контактирующей с пленкой, равной 185°С в теченрхе 5 мин. Затем провод т эвакуирование через отверстие в боковой поверхности алюминиевой пластины и создают перепад давлени  100 100 мм рт,ст, При этих услови х всю конструкцию оставл ют сто ть на 3 мин. После этого гор чие пластинки охлаждают до комнатной, температуры и снимают перепад давлени . При обследовании поперечного разреза пленки видно, что ткань полностью вделываетс  в пленкуThe plate is plated with a 60-mec wire mesh, and thus the pressure difference can be applied to each point of the upper surface. A plate of asbestos paper is placed on the upper surface of the wire mesh, and a yarn with a thickness of 15 mm, made of polytetrafluoroethylene filaments, is placed on this plate. Then on this fabric impose described film. The film is made somewhat larger than the other components, and the edge of the fluorinated polymer sheet is fixed on the aluminum plate to form an airtight package. The sealer is placed between hot electrically heated plates, the temperature of the hot plate in contact with the aluminum plate being maintained at 300 ° C and the plate in contact with the film at 185 ° C for 5 minutes. Then, evacuation is carried out through a hole in the side surface of the aluminum plate and a pressure drop of 100-100 mm Hg is created. St, Under these conditions, the entire structure is left to stand for 3 minutes. After that, the hot plates are cooled to room temperature, and the pressure drop is removed. When examining the cross section of the film, it can be seen that the fabric is completely embedded in the film.

После ТОГО;, как полученную таким способом мембрану обрабатывают аналогично примеру 1, получают мембрану с такой же эффективностью тока, определенной по описанной здесь методике оценки поведени  при электролизе,After TOGO ;, the membrane thus prepared is treated analogously to Example 1, a membrane is obtained with the same current efficiency determined by the method of electrolysis behavior described here,

Claims (4)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИРО-1. METHOD FOR PRODUCING FLUORIRO- ВАННОЙ КАТИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНЫ восстановлением сополимера в одном поверхностном слое пленки из фторированного сополимера с повторяющимися звеньями -fCF2-CFi)x u-tCFrCfHOf a bath of a cation exchange membrane by reduction of a copolymer in one surface layer of a film of a fluorinated copolymer with repeating units -fCF 2 -CFi) x u-tCFrCfH О (CFj-CF^JVCF^0^O (CFj-CF ^ JVCF ^ 0 ^ CF3 йодистоводородной кислотой в присутствии ледяной уксусной кислоты с последующим щелочным гидролизом невос становленных сульфохлоридных групп, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств мембраны при использовании ее в процессе электролиза, в качеств ве фторированного сополимера используют сополимер, в котором I = 0 или 1, m = 3,CF 3 with hydroiodic acid in the presence of glacial acetic acid followed by alkaline hydrolysis of the unreduced sulfochloride groups, characterized in that, in order to improve the operational properties of the membrane when used in the electrolysis process, a copolymer in which I = 0 or 1, m = 3, 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что в качестве сополимера используют сополимер с молярным соотношением X/Y, равным 6-9.2. The method of pop. 1, characterized in that the copolymer using a copolymer with a molar ratio of X / Y equal to 6-9. 3. Способ поп.1, отличающийся тем, что восстановление поверхностного слоя пленки осуществляют до полного превращения располо- § женных на поверхности сульфохлоридных групп в карбоксильные с уменьшением концентрации карбоксильных групп в направлении от поверхности к центру пленки при градиенте 4-5%/мкм.3. The method of pop. 1, characterized in that the restoration of the surface layer of the film is carried out until the sulfochloride groups located on the surface are completely converted to carboxyl groups with a decrease in the concentration of carboxyl groups in the direction from the surface to the center of the film at a gradient of 4-5% / μm. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед стадией восстановления сополимера в поверхностном слое пленку из фторированного сополимера армируют тканью из политетрафторэтиленовых волокон, причем армирование осуществляют внедрением ткани в невосстанавливаемую поверхность пленки.4. The method according to claim 1, characterized in that before the stage of recovery of the copolymer in the surface layer, the fluorinated copolymer film is reinforced with a polytetrafluoroethylene fiber fabric, the reinforcing being carried out by incorporating the fabric into the non-restored surface of the film. SU <ω 1296007SU < ω 1296007
SU823480338A 1979-05-31 1982-08-19 Method for producing fluorinated cation-exchange membrane SU1296007A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6788979A JPS55160007A (en) 1979-05-31 1979-05-31 Novel fluorinated copolymer and production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1296007A3 true SU1296007A3 (en) 1987-03-07

Family

ID=13357905

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813287151A SU1233804A3 (en) 1979-05-31 1981-05-25 Method of producing fluorinated copolymer
SU823480338A SU1296007A3 (en) 1979-05-31 1982-08-19 Method for producing fluorinated cation-exchange membrane
SU864027511A SU1729295A3 (en) 1979-05-31 1986-05-26 Method of preparing fluorine-containing copolymer for ion- exchange membranes synthesis

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813287151A SU1233804A3 (en) 1979-05-31 1981-05-25 Method of producing fluorinated copolymer

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864027511A SU1729295A3 (en) 1979-05-31 1986-05-26 Method of preparing fluorine-containing copolymer for ion- exchange membranes synthesis

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS55160007A (en)
SU (3) SU1233804A3 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4474700A (en) * 1981-07-02 1984-10-02 E. I. Du Pont DeNemours and Company β-Substituted polyfluoropropionate salts and derivatives
JPS5815947A (en) * 1981-07-02 1983-01-29 イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− Beta-substituted polyfluoropropionate salt and derivative
US6365693B1 (en) * 1999-05-07 2002-04-02 Dupont Dow Elastomers, L.L.C. Fluoroalkanesulfonyl azide copolymers
RU2348649C1 (en) * 2007-12-20 2009-03-10 Институт катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Method of obtaining perfluorated copolymer containing functional groups
RU2454431C1 (en) * 2011-02-07 2012-06-27 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Method of producing perfluorinated functionalised copolymer via emulsion copolymerisation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4329435, кл. 521- 38, Г978. Патент СССР № 925253, кл. С 08 J 5/22, 1975. *

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55160007A (en) 1980-12-12
JPS6134725B2 (en) 1986-08-09
SU1729295A3 (en) 1992-04-23
SU1233804A3 (en) 1986-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4151053A (en) Cation exchange membrane preparation and use thereof
CA1171385A (en) Cation exchange membrane of flurorinated polymer for an electrolysis
DE3047438C2 (en) Fluorinated copolymers, their production and use
DE2650979C2 (en) Process for the preparation of a fluorinated copolymer having ion exchange groups
DE2560241C2 (en) Process for the electrolysis of sodium chloride
KR850000052B1 (en) Improved composite ion exchange membranes
EP0041733B1 (en) Improved sulfonic acid electrolytic cell membranes
US4123336A (en) Process for electrolysis of aqueous alkali metal halide solution
US4267364A (en) Fluorinated ion exchange polymer containing carboxylic groups, process for making same, and film and membrane thereof
CA1151109A (en) Cation exchange membrane of fluorinated polymer with carboxylic acid groups
US4209367A (en) Electrolysis of aqueous alkali metal halide solution
GB2051831A (en) Fluorinated copolymers and cation exchange membrane and process for producing the same
US4126589A (en) Method for preparation of cation exchange membranes
EP0053455B1 (en) Preparation of a fluorocarbon cation-exchange membrane and electrolysis process using the membrane
SU1296007A3 (en) Method for producing fluorinated cation-exchange membrane
CA1126443A (en) Fluorinated ion exchange polymer containing carboxylic groups, and process for making same
CA1133425A (en) Fluorinated ion exchange polymer containing carboxylic groups, and film and membrane thereof
JPS6258623B2 (en)
JPS6241971B2 (en)
US4414338A (en) Cation exchange membrane
US4487668A (en) Fluorinated ion exchange polymer containing carboxylic groups, and film and membrane thereof
SU1494869A3 (en) Method of producing fluorinated cation-exchange membrane
SU446960A1 (en) Polymeric ion exchange material for the manufacture of an electrodialysis membrane
US3276990A (en) Process for the production of cation permselective membranes
US4610764A (en) Electrolytic cation exchange membrane