SU146039A1

SU146039A1 - The method of obtaining polymer ion-exchange membranes

Info

Publication number: SU146039A1
Application number: SU691350A
Authority: SU
Inventors: В.А. Каргин; Р.Ш. Насырова; Н.Н. Туницкий; Е.П. Чернева
Original assignee: В.А. Каргин; Р.Ш. Насырова; Н.Н. Туницкий; Е.П. Чернева
Priority date: 1960-12-30
Filing date: 1960-12-30
Publication date: 1961-11-30

Description

В насто щее врем известны и наход т применение ионообменные мембраны двух типов: гетерогенные и гомогенные.Currently, two types of ion-exchange membranes are known and found: heterogeneous and homogeneous.

Гетерогенные мембраны представл ют собой смесь ионообменных смол с инертными пластическими веществами, которые ввод т в смолу в качестве св зующих веществ.Heterogeneous membranes are a mixture of ion exchange resins with inert plastic substances, which are introduced into the resin as binders.

Гомогенные мембраны получают на основе сульфированных фенолформальдегидных смол, нанесенных на армирующую кислотостойкую сетку.Homogeneous membranes are obtained on the basis of sulfonated phenol-formaldehyde resins deposited on a reinforcing acid-resistant mesh.

Описан лабораторный метод изготовлени гомогенных катионитовых мембран, получаемых сополимеризацией пропилового эфира п-стиролсульфокислоты и стирола, с применением в качестве сщивающего агента дивинилбензола и перекиси бензола в качестве инициатора сополимеризации .A laboratory method for the manufacture of homogeneous cation-exchange membranes obtained by copolymerizing p-styrene sulfonic acid and styrene propyl ester is described, using divinylbenzene and benzene peroxide as a scaling agent as a copolymerization initiator.

Предложенный новый способ получени в присутствии инициаторов полимерных ионообменных мембран, содержащих сульфогруппы, состоит в том, что в качестве материала дл мембран примен ют омыленную смесь полиэтиленгликольдиметакрилата с сополимером бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата при воздействии в качестве инициатора полимеризации, ультрафиолетовых излучений.The proposed new method of producing, in the presence of initiators, polymeric ion-exchange membranes containing sulfo groups consists in using saponified polyethylene glycol dimethacrylate mixture with a copolymer of vinyl sulfonic acid ester and vinyl acetate as a material for membranes when exposed to a polymerization initiator, ultraviolet radiation.

Исходными соединени ми дл получени описываемых мембран служат: этиленгликольдиметакрилат, винилацетат и бутиловый эфир винилсульфокислоты . Последний не выпускаетс в промыщленном масштабе и. может быть синтезирован, например, из хлорэтансульфонилхлорида и бутилового спирта, в среде инертного растворител - метиленхлорида (СНаСЬ) в присутствии сухого пиридина, в качестве дегидрогалогенирующего агента. Реакци протекает при 0° по следующей схеме.The starting compounds for the preparation of the described membranes are: ethylene glycol dimethacrylate, vinyl acetate and vinyl sulfonic acid butyl ester. The latter is not produced on an industrial scale and. can be synthesized, for example, from chloroethanesulfonyl chloride and butyl alcohol, in an inert solvent environment — methylene chloride (СНаСЬ) in the presence of dry pyridine, as a dehydrohalogenating agent. The reaction proceeds at 0 ° as follows.

CICHjCHjSO.Cl + CiHeOH CHSOaOC.He -f 2HCICICHjCHjSO.Cl + CiHeOH CHSOaOC.He -f 2HCI

№ 146039No. 146039

Полученный бутиловый эфир винилсульфокислоты перегон етс при 89-92° и остаточном давлении 3-4 мм рт. ст. в присутствии стабилизатора .The vinylsulfonic acid butyl ester obtained is distilled at 89–92 ° and a residual pressure of 3–4 mm Hg. Art. in the presence of a stabilizer.

Пример 1. Получение сополимера бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата.Example 1. Preparation of vinyl sulfonic acid butyl ester copolymer and vinyl acetate.

Смесь 70 вес. ч. бутилового эфира винилсульфокислоты (CH2 CHSO2OC4H) и 30 вес. ч. винилацетата {СН2 СНО СО-СНз) помещают в кварцевую ампулу, замораживают жидким азотом и откачивают до 5 мм остаточного давлени .A mixture of 70 wt. including vinyl sulphate butyl ester (CH2 CHSO2OC4H) and 30 wt. including vinyl acetate {CH2 CHO CO-CH3) is placed in a quartz ampule, frozen in liquid nitrogen and pumped to 5 mm residual pressure.

После удалени воздуха из системы ампулу запаивают и помещают в термостат при комнатной температуре перед источником ультрафиолетовых излучений на 1,5 час. После облучени получают твердый, прозрачный продукт, растворимый в ацетоне и бензоле.After removing the air from the system, the ampoule is sealed and placed in a thermostat at room temperature in front of a source of ultraviolet radiation for 1.5 hours. After irradiation, a solid, transparent product soluble in acetone and benzene is obtained.

Пример 2. Получение мембраны.Example 2. Obtaining a membrane.

Полученный по примеру 1 сополимер раствор ют в ацетоне и туда же ввод т 20 вес. ч. этиленгликольдиметакрилата. Приготовленный раствор заливают на целлофановую пленку, нат нутую на стекл нное кольцо, установленное на уравнительном столике.The copolymer prepared according to Example 1 was dissolved in acetone and 20 wt. including ethylene glycol dimethacrylate. The prepared solution is poured onto a cellophane film, tensioned onto a glass ring mounted on an equalizing table.

После удалени растворител полученную прозрачную мембрану подвергают ультрафиолетовому облучению в течение 5 час.After removal of the solvent, the resulting clear membrane is exposed to ultraviolet irradiation for 5 hours.

Облученную мембрану омыл ют 5%-ным раствором соды из расчета 2 мл раствора соды на 0,2 г сополимера.The irradiated membrane was saponified with a 5% soda solution at the rate of 2 ml soda solution per 0.2 g of the copolymer.

Полученна мембрана не раствор етс в воде и органических растворител х , обладает ионообменными свойствами и высокой электропроводностью и может быть использована, например, дл электродиализа, обессоливани воды различных процессов разделени и др.The resulting membrane does not dissolve in water and organic solvents, has ion exchange properties and high electrical conductivity, and can be used, for example, for electrodialysis, water desalination of various separation processes, etc.

Предмет изобретени Subject invention

Способ получени полимерных ионообменных мембран, содержащих сульфогруппы в присутствии инициаторов, отличающийс тем, что, с целью улучшени эксплуатационных свойств мембран, в качестве материала примен ют омыленную смесь полиэтиленгликольдиметакрилата с сополимером бутилового эфира винилсульфокислоты и винилацетата в присутствии инициатора полимеризации ультрафиолетового света.A method of producing polymeric ion-exchange membranes containing sulfo groups in the presence of initiators, characterized in that, in order to improve the operational properties of the membranes, saponified polyethylene glycol dimethacrylate mixture with a copolymer of vinyl sulfate and vinyl acetate is used as a material in the presence of an ultraviolet polymerization initiator.