SU1741609A3 - Способ получени полимерной мембраны дл разделени газовых смесей - Google Patents

Способ получени полимерной мембраны дл разделени газовых смесей Download PDF

Info

Publication number
SU1741609A3
SU1741609A3 SU874203870A SU4203870A SU1741609A3 SU 1741609 A3 SU1741609 A3 SU 1741609A3 SU 874203870 A SU874203870 A SU 874203870A SU 4203870 A SU4203870 A SU 4203870A SU 1741609 A3 SU1741609 A3 SU 1741609A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
fluorinated
selectivity
pulses
fluorine
permeability coefficient
Prior art date
Application number
SU874203870A
Other languages
English (en)
Inventor
Лангзам Майкл
Коутс Лешер Савока Энн
Original Assignee
Эр Продактс Энд Кемикалз Инк (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 Эр Продактс Энд Кемикалз Инк (Фирма) filed Critical Эр Продактс Энд Кемикалз Инк (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1741609A3 publication Critical patent/SU1741609A3/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F138/00Homopolymers of compounds having one or more carbon-to-carbon triple bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F38/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more carbon-to-carbon triple bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/44Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к полимерным мембранам,, используемым дл  разделени  газовых смесей, и может быть использовано в химической технологии и процессах хроматографии,, Изобретение позвол ет увеличить селективность разделени  газов Не/СН, VCH4, до 36,6, 62,0, 23,8 соответственно. Эффект достигаетс  тем, что полимерную мембрану готов т путем отливки политриметил- или поли- триэтил гермилпропина или- его сополимера с с триметилсилилпропином в виде пленки с последующей обработкой . полимерной пленки смесью фтора и азота при концентрации фтора в смеси ( 1 обД в течение 90 - 750 с. 10 табл.

Description

Изобретение относитс  к полимерным мембранам, используемым дл  разделени  газовых смесей, и может быть использовано в химической технологии и процессах хроматографии.
Цель изобретени  - повышение селективности разделени  газов,
П р и м е р 1„ Синтез политриме- тилгермилпропина (ПТМГП).
В однолитровый трехгорлый сосуд, снабженный механической мешалкой, воронкой , выравнивающей давление, и трубкой дл  подвода газа с пальчиковым холодильником, загружают метил- литий (0,13 л 1,6 М раствора в диэ- тиловом эфире) и 0,225 л безводного
диэтилового эфира в атмосфере азота. Сосуд охлаждают до 30et и холодильник заполн ют сухим льдом и изопро- панолом. Затем через трубку дл  подвода газа ввод т пропин, что приводит к образованию в зкого шлама белого цвета. В течение 2 ч реакционной смеси дают нагретьс  до комнатной температуры и затем вновь охлаждают до 0°С, после чего к ней по капл м добавл ют в течение 10 мин триметил- германийхлорид (2,8 г, 0,162 моль). После дополнительного перемешивани  В течение 2 ч при комнатной температуре смесь продуктов разбавл ют пен- таном и промывают дистиллированной
О
ю
водой дл  удалени  солей лити . Органический слой сушат над безводным сульфатом магни , отфильтровывают осушающий агент и, концентриру , отг гон ют пентан. В результате перегонки полученного продукта при атмосферном давлении о использованием колонки , упакованной стекл нными спирал ми , колонкой размером 15 мм, полумили г триметилгермилпропи- на (т. кип. 109 - 1124).
100 г толуола смешивают с ката- лизатором п тихлористым талием и смесь перемешивают в течение примерно 5 мин до получени  раствора светло-желтого цвета. Примерно 19 г три- метилгермилпропина (ТМГП) добавл ют к раствору, после чего он сразу же становитс  темно-коричневым. В течение нескольких секунд происходит заметное увеличение в зкости раствора о Через 2k ч реакционную смесь обрабатывают метанолом, промывают 1000 мл метанола и затем сушат. В результате получают полимер - политетраметил- гермилпропин (ПТМГП) с следующей структурой
ности. Гладкие листовые мембраны монтируют в CSC-135  чейку дл  определени  проницаемости.
Некоторые из мембран, еще не сн тые со стекл нной подложки, обрабатывают фтором в газофазном реакторе смесительного типа различными смес ми фтор/азот. Мембраны помешают в
реактор и газовый объем продувают в течение k ч азотом дл  удалени  окружающего воздуха. Затем через реактор пропускают смесь VNfc заранее установленного соотношени  в течение за5 ранее установленного времени
Некоторые полимерные мембраны подвергают фторированию согласно упом нутой выше процедуре с использованием различной концентрации фтора в газо0 вой смеси. Изучение состава поверхности мембран после фторировани  показывает наличие существенных изменений в поверхности мембран. Был исследован состав поверхности фториро5 ванных мембран и двух нефторированных ПТМГП мембран, результаты приведены ниже в табл.1.
CHi
--ОС-7,
I J
100
H3C-Ge-CH3
СН3 , .
Измен   соотношение мономера и катализатора - п тихлористого тали , можно контролировать молекул рный вес полимера. Полученный полимер растворим в дисульфиде углерода и нерастворим в хлороформе и толуоле.
Полимерную мембрану в виде гладкого листа готов т из раствора полимера в дисульфиде углерода, вз тых в вессовом отношении . Концентраци  полимера в растворе составл ет 2,5 вес.%.
Порцию раствора полимера в дисульфиде углерода с помощью 1-миллиметрового ножа , выливают на чистую гладкую стекл нную поверхность и сушат на воздухе с использованием тока су- .хого азота. Толщина пленки колеблетс  примерно в пределах 25 75 ммк. н Гладкие листовые мембраны удал ют с твердой стекл нной подложки путем погружени  последних в воду. Пленки легко снимаютс  со стекл нной поверх-
0
5
S
O
5
Данные анализа поверхности, приведенные табл.1, свидетельствуют о значительном падении содержани  как углерода, так и германи  на поверхности фторированных мембран. Концентраци  кислорода, показанна  у контрольных образцов, представл ет воду, адсорбированную на поверхности полимера .
Данные по газопроницаемости и селективности полимерных мембран, обработанных газовыми смес ми с различными концентраци ми фтора и при различных временах контакта, приведены в нижеследующих примерах.
П р и м е р 2. Один нефторированный и один фторированный гладкий листовой образец мембраны, изготовленной описанным способом, монтируют р CSC  чейки дл  определени  проницаемости кажда  в отдельную  чейку, так чтобы газова  смесь под давлением могла проходить через поверхность мембраны и прошедший газовый поток мог быть измерен на другой стороне мембраны с помощью прибора дл  измерени  во- люметрического расхода.
Проницаемость (Р), удельна  проницаемость (P)L, селективность (Oi) различных газов через мембраны приведены в табл.2 и 3 соответственно.
Дл  обеих мембран врем  .90с CM3/Ng/MHH100 смэ/РЈ/мин1 F ,%1 Р2/смЗ (обща )15
Результаты, приведенные в табл,2 и 3, свидетельствуют о значительном увеличении селективности у мембран, подвергнутых фторированию, по отношению ко всем шести газовым смес м, выбранным дл  тестировани .
ПримерЗ. Мембраны по примеру 1 обрабатывают фтором (100 импульсов F ). В качестве контрольного варианта используют такие же мембраны без обработки.
В соответствии с процедурой, приведенной в примере 1, определ ют проницаемость, удельную проницаемость и селективность мембран дл  различных газов
Полимерные структуры мембран, подвергнутых тестированию, и результаты определени  газопроницаемости приведены ниже в табл.А и 5.
Из данных табл. и 5 видно, что обработка фтором увеличивает селективность мембран, которые содержат метильные или этильные группы, св занные с атомом германи , в значительной степени. С увеличением же алкила эффект фторировани  снижаетс .
Пример , Ту же технику полимеризации и синтеза мембран, что в примере 1, используют дл  получени  мембран, имеющих полимерную структуру , включающую ТМГП и триметилсилил- пропиновые (Тмёп) звень .
В табл.6 приведены времена полимеризации дл  различных комбинаций сополимеров.
к
Как видно из данных табл.6, Присутствие даже незначительного количества ТМСП значительно ускор ет полимеризацию . Зто быстрое протекание полимеризации позвол ет осуществить синтез тонких полимерных пленок, ко- торый представл етс  экстремально трудным дл  случа , когда используют- с  только ТМСП мономеры.
Политриметилсилипропиновые, по- . литриметилгермилпропановые мембраны
,
1609
и две мембраны, изготовленные из полимера , полученного совместной полимеризацией TMSP и TMIP мономеров, е подвергают обработке фтором согласно процедуре, описанной выше., Проницаемость и селективность по отношению к различным газам и газовым смес м была определена дл  фториро- 0 ванных мембран (как и дл  необработанных мембран, контрольный вариант).
Ниже приведены результаты этих исследований в табл.7 и 8.
П р и м е р 5 (контрольный). Технику фторировани , описанную выше, используют дл  обработки силиконового каучука и поли-2-нониновых полимеров.
Силиконовый каучук, который представл ет поперечносшитый полимер, имеющий общую структурную формулу
15
20
сн3 --si-o-I
- CH3J
полученный в виде мембраны, весьма
проницаем дл  различных газов, но про вл ет относительно низкую селективность ,, Мембрану из коммерческого силиконового каучука (MEM-100, парти  В-163, изготовленную компанией Дженерал Электрик) толщиной , 0,127 мм фторируют газовым потоком, содержащим 0,5% rasa, 5 мин. Проницаемость и селффзфвность по отношению к различны гайаи @&ши измерены как дл  фторцров рйЫх, так и дл  нефторированных мемб рэ. Значени  газопроницаемости и результаты анализа поверхности мембран дл  фторированных и нефторированных мембран
приведены в табл.9о
Поли-2-нонин формируют в плотную мембрану и подвергают в течение 15 мин обработке Fa/N-z. газовым потоком , содержащим 0,5% F., газа. Образ- цы фторированных и нефторированных мембран исследуют на предмет определени  проницаемости и селективности по отношению к различным газам, данные анализа приведены в табл.10.
Мембраны из поли- -нонина после -обработки реактивной смесью обладают высокофторированной поверхностью, но эта обработка Не приводит к значи 17 М609
тельному изменению ни проницаемости,
ни селективности по отношению к исследованным газовым смес м.
8

Claims (1)

  1. Формула изобретени 
    I - I
    Rf-Ge-Rj l
    Способ получени  полимерной мемб- I . К2
    раны дл  разделени  газовых смесей Где R, кЈГ R представл ют собой СН путем отливки металлосодержащего поли- или
    .ч или его сополимвр с триметилсилинпропином при мол рном соотношении германий-и силилсодержащих звеньев 2 - 90 : 10 98 соответственно и полимерную пленку обрабатывают газообпропина в виде пленки с последующей обработкой ее газообразным фтором, отличающийс  тем, что, с повышени  селективности разделени  газов, в качестве металлсодержащего полипропина используют герма- нийсодержащий полипропин со структурной формулой
    15
    разной смесью фтора и азота при концентрации фтора в смеси 1 обД в течение 90 - 750 с.
    8
    - I
    пропином при мол рном соотношении германий-и силилсодержащих звеньев 2 - 90 : 10 98 соответственно и полимерную пленку обрабатывают газооб
    разной смесью фтора и азота при концентрации фтора в смеси 1 обД в течение 90 - 750 с.
    Таблица 1
    римечание: (
    (2)селективность , определенна  через коэффициент проницаемости (Р) композитной мембраны;
    (3)селективность , определенна  через (Р/1), фторированной поверхности „
    1741609
    10
    Продолжение табл.2
    (2) коэффициент проницаемости дл  композитной .мембраны Ю+10.
    аблицаЗ
    R4 RteRteCH3
    R,-Ra-v uH5
    R5-C4H9
    Примечание: (1) 100 импульсов;
    (2)коэффициент проницаемости композитной мембраны ().
    (3)проводимость фторированного поверхностного сло 
    (НО4).
    ТаблицаЗ К,Ке«1Ц СН3R{ RZ R y CtUsR C4Hg
    Примечание: (1) 100 импульсов;
    (2)селективность, определенна  через коэффициент проницаемости (Р) композитной мембраны;
    (3)селективность, определенна  через проводимость CP/L) фторированного поверхностного сло .
    Таблица
    Примечание: (1) 125 импульсов F2.
    -(2) НТО импульсов F2.
    (3) Коэффициент проницаемости композитной мембраны (К10+|в).
    СО Проводимость фторированного поверхностного сло  (МО49).
    Таблиц а 6
    15
    Примечание: (1) 125 импульсов F.
    (2)100 импульсов Fg.
    (3)Селективность, определенна  через коэффициент проницаемости /Р/ композитной мембраны.
    () Селективность, определенна  через проводимость /P/L/.фторированного поверхностного сло .
    Таблица }
    Газ
    Нефторированные фторированные
    Гелий
    Кислород
    Азот Метан
    16 Таблицав
    Мембраны
    291
    1ЬЗ 523
    Таблица 10
    Данные анализа поверхности метода ББСД, г
    С О
    1741609
    18 Продолжение таблицы Ю
    43,7 46,2 49,8
SU874203870A 1986-12-08 1987-12-07 Способ получени полимерной мембраны дл разделени газовых смесей SU1741609A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/939,312 US4759776A (en) 1986-12-08 1986-12-08 Polytrialkylgermylpropyne polymers and membranes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1741609A3 true SU1741609A3 (ru) 1992-06-15

Family

ID=25472933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874203870A SU1741609A3 (ru) 1986-12-08 1987-12-07 Способ получени полимерной мембраны дл разделени газовых смесей

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4759776A (ru)
EP (1) EP0270985A3 (ru)
JP (1) JPS63171619A (ru)
KR (1) KR920000189B1 (ru)
BR (2) BR8706639A (ru)
CA (1) CA1281474C (ru)
IN (1) IN170408B (ru)
MX (1) MX163429B (ru)
NO (1) NO170547C (ru)
SU (1) SU1741609A3 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8969628B2 (en) 2009-02-27 2015-03-03 Evonik Degussa Gmbh Method for enriching a homogeneous catalyst from a process flow

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837386A (en) * 1987-06-24 1989-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Method of treating membranes with ultraviolet radiation
GB8805992D0 (en) * 1988-03-14 1988-04-13 Shell Int Research Process for preparing non-porous membrane layers
US4902763A (en) * 1988-05-27 1990-02-20 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the polymerization tri-substituted silylalkynes
US5073175A (en) * 1988-08-09 1991-12-17 Air Products And Chemicals, Inc. Fluorooxidized polymeric membranes for gas separation and process for preparing them
JP2855668B2 (ja) * 1989-07-05 1999-02-10 三菱化学株式会社 ポリイミド分離膜
US5013338A (en) * 1989-09-01 1991-05-07 Air Products And Chemicals, Inc. Plasma-assisted polymerization of monomers onto polymers and gas separation membranes produced thereby
US4952219A (en) * 1989-09-29 1990-08-28 Air Products And Chemicals, Inc. Membrane drying of gas feeds to low temperature units
US4968470A (en) * 1989-11-15 1990-11-06 Air Products And Chemicals, Inc. Asymmetric permselective polyacetylene membranes and process for the formation thereof
US5096586A (en) * 1990-08-28 1992-03-17 Regents Of The University Of California Membranes having selective permeability
US5501722A (en) * 1992-11-04 1996-03-26 Membrane Technology And Research, Inc. Natural gas treatment process using PTMSP membrane
EP0667803A4 (en) * 1992-11-04 1997-04-02 Membrane Tech & Res Inc GAS SEPARATION PROCEDURE.
US5409524A (en) * 1992-12-01 1995-04-25 The Dow Chemical Company Membranes having improved selectivity and recovery, and process for making same
DE19524217A1 (de) * 1995-07-03 1997-01-09 Abb Research Ltd Leistungsschalter
US5707423A (en) * 1996-06-14 1998-01-13 Membrane Technology And Research, Inc. Substituted polyacetylene separation membrane
JP4909615B2 (ja) * 2006-03-31 2012-04-04 株式会社メニコン ガス透過性材料
US8241549B2 (en) * 2008-08-07 2012-08-14 Frankel Thomas E Fluorinated elastomeric gas diffuser membrane
RU2468856C1 (ru) * 2011-06-17 2012-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерФтор" Способ обработки поверхности полимерных мембранных материалов
RU2467790C1 (ru) * 2011-06-22 2012-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерФтор" Способ обработки поверхности полимерных мембранных материалов

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4020223A (en) * 1974-01-17 1977-04-26 Air Products And Chemicals, Inc. Fluorination of polyolefin and polyacrylonitrile fibers
JPS59154106A (ja) * 1983-02-23 1984-09-03 Toshinobu Higashimura 気体分離膜
US4472175A (en) * 1983-06-30 1984-09-18 Monsanto Company Asymmetric gas separation membranes
US4486202A (en) * 1983-06-30 1984-12-04 Monsanto Company Asymmetric gas separation membranes
JPS60232205A (ja) * 1984-05-04 1985-11-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 気体分離用成形体
DD238614A1 (de) * 1985-06-26 1986-08-27 Tech Hochschule C Schorlemmer Verfahren zur herstellung von poly-organylseleno-polyacetylenen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № Ш3701, кл. .в, 05-Ь. 5/00, опублик. 1981 „ Патент GB № 2135319, кл, С 08 F 138/00, опублик. 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8969628B2 (en) 2009-02-27 2015-03-03 Evonik Degussa Gmbh Method for enriching a homogeneous catalyst from a process flow

Also Published As

Publication number Publication date
NO875032D0 (no) 1987-12-02
CA1281474C (en) 1991-03-12
EP0270985A3 (en) 1990-01-17
NO170547B (no) 1992-07-20
US4759776A (en) 1988-07-26
KR880007581A (ko) 1988-08-27
JPH0460693B2 (ru) 1992-09-28
JPS63171619A (ja) 1988-07-15
KR920000189B1 (ko) 1992-01-10
EP0270985A2 (en) 1988-06-15
NO170547C (no) 1992-10-28
BR8706639A (pt) 1988-07-19
MX163429B (es) 1992-05-12
IN170408B (ru) 1992-03-21
NO875032L (no) 1988-06-09
BR8706583A (pt) 1988-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1741609A3 (ru) Способ получени полимерной мембраны дл разделени газовых смесей
KR910005718B1 (ko) 가스분리 공정에서 사용되는 플루오르화 처리된 고분자 멤브레인
SU638264A3 (ru) Мембрана на основе кремнийорганического полимера
Higashimura et al. Gas permeability of polyacetylenes with bulky substituents
JPS61238319A (ja) 選択性気体透過膜
US4636229A (en) Selective gas separation membrane
US4746334A (en) Poly(disubstituted acetylene)/polyorganosiloxane graftcopolymer and membrane for gas separation
US5171794A (en) Modified poly(2,6-dimethyl-p-oxyphenylene), a process for its preparation and its use in gas mixture separation membranes
JPS5855007A (ja) 気体分離膜
US5169416A (en) Process for preparing modified poly-(2,6-dimethyl-p-oxyphenylene)
JPH02107634A (ja) 変性ポリ(2,6―ジメチル―p―オキシフェニレン)
JPH0516302B2 (ru)
US4755561A (en) Poly(disubstituted acetylene)/polyorganosiloxane graft copolymer and membrane for gas separation
JPS61200833A (ja) 炭酸ガス選択透過膜
JPS61234911A (ja) 選択性気体透過膜
JPH05301925A (ja) ジフェニルアセチレン系ポリマー
JPS60225606A (ja) 選択性気体透過膜
JPS6168106A (ja) 超薄膜の製造方法
RU2296773C1 (ru) Аддитивный поли(5-триметилсилилнорборн-2-ен) и способ разделения газовых смесей с помощью мембраны на его основе
JPS61185312A (ja) 選択性気体分離膜
JPS63141626A (ja) 選択性気体透過膜
JPH04108828A (ja) 無定形の変性ポリ−(2,6−ジメチル−p−オキシフェニレン)
Kato et al. Synthesis of novel organosilicon-containing oligomers with reactive functional groups through anionic polycondensation reactions
JPS59203606A (ja) 選択透過膜
JPH0422607B2 (ru)