Композиция для получения полупроницаемых мембран — SU 1080446 (original) (raw)
(21 (22 (46 (71скин типе на, т, о то, с целью ойств мембно содер- ношении ь 4-16.3-7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Тезисы докл. 1 Всесоюзной конференции по мембранным методам разделения смесей. 12, 14.04.77, с.201"205,Патент Франции к,кл, С 08 3 9/14, опублик. 1980.(54)(57) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОНИЦАЕМЦХ МЕМБРАН, содержащаяполивинилидейфторид или сополимер винилиденфторида и тетрафтор ацетон и алифатический спи л и ч а ю щ а я с я тем, ч улучшения функциональных св ран, композиция дополнител жит воду при следующем соо компонентов, мас.ч.:Ацетон 63-83 Поливинилиденфторид илисополимер винилиденфторида итетрафторэтилена 10-14 АлифатическийспиртВода.Изобретение относится к области мембранной технологии, а именно к композициям для получения полупроницаемых мембран. Эти мембраны в силу сво ей устойчивости к действию агрессивных сред находят широкое применение в различных отраслях промышленности, например в электронной, химической для тонкой очистки, концентрирова ния и т,п. различных жидкостей и газов.Известна композиция для получения полупроницаемых мембран в виде полых волокон на основе фторсодержащего 15 сополимера.Однако мембраны, полученные на основе этой композиции, коробятся и имеют низкую пористость.Наиболее близкой к изобретению по 20 технической, сущности и достигаемому эффекту является композиция для получения полупроницаемых мембран на ос-. нове поливинилиденфторида или сополимера винилиденфторида и тетрафтор- М этилена, содержащая растворитель - ацетон и осадитель - иэопропиловый спирт при следующем содержании компонентов, мас.ч.:30Полимер 3-11Растворитель 36-69Осадитель 18-36Однако мембраны, полученные на основе данной композиции, имеют доволь но широкое распределение пор по размерам и значительную дефектность, что приводит к недостаточно высокой селективности разделения. Кроме того, при использовании этой композиции производительность мембран оказывается недостаточно высокой.Целью изобретения являетея улучшение функциональных свойств мембран.Поставленная цель достигается тем, 45 что композиция для получения полупроницаемых мембран, содержащая поливинилиденфторид или сополимер винилиденфторида и тетрафторэтилена, ацетон и алифатический спирт, дополнительно50 содержит воду при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Поливинилиденфторидили сополнмер винилиденфторида и тетрафторэтилена 10-1 4 Ацетон 63-83Апифатический спирт 4-16Вода 3-7 Выбор граничных значений интерваловсодержания компонентов обусловленследующими причинами: при более низких значениях содержания компонентовформовочный раствор имеет низкую вязкость и мембрану с необходимыми свойствами не удается сформовать, приболее высоких значениях содержаниякомпонентов формовочный раствор обладает чрезмерно высокой вязкостью,вследствие чего мембраны имеют неоднородную поверхность и повышеннуюдефектность,П р и м е р 1 (контрольный). 10,5 г.(69,0 мас,ч.) ацетона и затем при пе-.ремешивании добавляют 25 мл (20 мас.ч.)изопропилового спирта. Формовочныйраствор фильтруют, обезвоздушивают,с помощью фильеры наносят на стеклои сушат на воздухе при комнатнойтемпературе. Результатьгиспытаниймембраны приведены в таблице.П р и м е р 2. 10 г (10 мас.ч.)сополимера фт 42 растворяют в 103,7 мл(83 мас,ч.) ацетона и затем при перемешивании добавляют 3 мл (3 мас.ч.)воды и 5 мл (4 мас.ч.) пропанола. Перемешивание продолжают до растворения высаждающегося сополимера и до получения гомогенного раствора. Формовочный раствор фильтруют, обезвоздушивают; с помощью фильеры наносятна стекло и сушат на воздухе прикомнатной температуре, Результатыиспытаний мембраны приведены в таблице.П р и м е р 3,14 г (14 мас.ч.) еополимера фт 42 растворяют в 78,7 мл(63 мас.ч.) ацетона и затем при перемешивании добавляют 7 мл (7 мас.ч.)воды и 20 мл (16 мас.ч.) пропанола.Перемешивание продолжают до растворения высаждающегося сополимера и дополучения гомогенного раствора. Формовочный раствор фильтруют,обезвоздушивают; с помощью фильеры наносят настекло и сушат на воздухе при комнатной температуре. Результаты испытаний мембраны приведены в таблице.П р и м е р 4. 9 г (9 мас.ч.) сополимера Фт 42 растворяют в 107,5 мл(86 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 2 мл (2 мас.ч.)воды и 3,75 мл (3 мас.ч.) пропанола,Перемешивание продолжают до растворе10804 Из приведенных в таблице данныхвидно, что использование в композиции в качестве осадителя смеси алифатического спирта с водой позволяет значительно повысить производительность мембран, Такие мембраны имеют узкое распределение пор по раэния высаждающегося сополимера и дополучения гомогенного раствора. Полученный формовочный раствор имеет низкую вязкость, мембрану не удаетсясформовать.П р и м е р 5. 15 г (15 мас,ч,)сополимера Фт 42 растворяют в 75 мл(60 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 8 мл (8 мас.ч.)воды и 21,2 мл (17 мас.ч,) нропанола.Перемешивание продолжают до растворения высаждающегося сополимера и дополучения гомогенного раствора. Полученный формовочный раствор имеет высо бкую вязкость, вследствие чего мембраны имеют неоднородную поверхность иповышенную дефектность.П р и м е р 6, 10 г (10 мас.ч,)сополимера Фт 42 растворяют в 85 мл(68 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 7 мл (7 мас,ч,)воды и 18,8 мл (15 мас.ч,) изопропилового спирта. Перемешивание продолжают до растворения высаждающегося 25сополимера и до получения гомогенного раствора. Формовочный растворфильтруют, обезвоздушивают, с помощью.фильеры наносят на стекло и сушат навоздухе при комнатной температуре. ЗОРезультаты испытаний мембраны приведены в таблице,П р и м е р 7. 1 О г (1 О мас.ч.) сополимера Фт 42 растворяют в 85 мл(68 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 7 мл (7 мас.ч.) воды и 18,8 мл (15 мас.ч.) этанола.Мембрану формуют .как в примере 6.П р и м е р 8. 10 г (10 мас.ч.) сополимера Фт 42 растворяют в 85,6 мл 40(68,5 мас.ч,) ацетона, затем при перемешивании добавляют 7 мл (7 мас.ч.)воды и 18, 1 мл (14, 5 мас. ч. ) бутилово-го спирта. Мембрану формуют как впримере 6,П р и м е р 9. 10 г (10 мас.ч.)сополимера Фт 42 растворяют в 98,7 мл(79 мас.ч.) ацетона, затем приперемешивании добавляют 5 мл (5 мас.ч.)воды и 8,5 мл (6 мас.ч.) пропанолаМембрану формуют как в примере 6;П р и м е р 10. 10 г (10 мас.ч,)полимера поливинилиденфторида (Фт 2) 46растворяют в 10 мл (80 мас.ч.)ацетона, затем при перемешивании добавляют 5 мл (5 мас.ч.) воды и6,2 мл (5 мас.ч.) пропанола. Перемешивание продолжают до растворениявысаждающегося полимера и до получения гомогенного раствора. Формовочный раствор фильтруют, обеэвоэдушивают, с помощью фильеры наносят настекло и сушат на воздухе при комнат-,ной температуре. Результаты испытаний мембраны приведены в таблице.,П р и м е р 11. 10 г (10 мас.ч,) полимера Фт 2 растворяют в 112,5 мл (81 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 5,0 мл (4 мас,ч.) пропанола и 5 мл (5 мас.ч.) воды. Мембрану формуют как в примере 10.П р и м е р 12, 10 г (10 мас,ч.) полимера фт 2 растворяют в 86,2 мл (69 мас.ч.) ацетона, затем при перемешивании добавляют 5 мл (5 мас.ч.) воды и 20,0 мл (16 мас.ч.) пропанола. Мембрану формуют как в примере 10,1В примерах используется винилиденфторид и сополимер винилиденфторида и тетрафторэтилена,содержащий 60-100 мол. . винилиденфторида. В примере 2 содержание фтора в сополимере фт 42 равно 68 , это,соответствует ЬО мол. . винилиденфторида. В примере 3-9 концентрация фтора имеет средние значения - от 65 до 67 , что соответствует 78-63 мол.винилиденфторида. В примерах 10-.12 используется 100 винилиденфторид, концентрация фтора 55 ,0 макс мерам, так как-- = 1,6-2,2, вмесср то 4,1 у мембран, полученных из известной композиции,1080446 Пример Полимер СоотношеСвойства мембран ние спирта и воды 2 ср,нмПористость7 Проницаемость по бутанолу, л/м чч Эмакс,нм 32 4,1 100 2,0 210 2,2 27 1 Фт 42 2 Фт 42 3 Фт 42 29 134 50 200 1,33 750 72 460 2,28 4 Фт 42 5 Фт 42 6 Фт 42 62 400 2,14 800 420 2,14 7 Фт 42 8 Фт 42 9 Фт 42 650 1650 72 2,07 470 700 400 1,2 10 Фт 2 11. Фт 2 12 Фт 2 60 220 1,0 150 60 220 0,8 200 55 270 3,2 Редактор Н,Сильнягина Корректор Л.Патай Техред Л. Сердюкова Заказ, 4895 Тираж 434 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 низкая вязкость формовочного раствора высокая вязкость формовочного .раствора 220 1,8 2201,9 300 1,6 200 2,0 116 1,9 115 ф 8 1 в 9 129 2;1