Способ получения пористых полимерных мембран на основе полиоксадиазолов — SU 1038347 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) А С 08 С 73/08; С 08 ГОСУД АРСПО ДЕЛ ВЕННЦЙ КОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Патент ВеликобританииР 1252508, кл. С 3 Р, опублик. 19712. Патент Японии Р 51-33566,кл. 13 (7) 0 4, опублик. 1977.3. Авторское свидетельство СССРйо заявке Р 2537263/23-05,кл. С 08 д 5/22, 1977 (прототип).(54)(57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИС ТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН НА ОСНОВЕ ПОЛИОКСАДИАЗОЛОВ нанесением раство ра полимера в органическом растворителе на Формующую поверхность и коагуляцией в осадитель, полностью смешивающийся с растворителем, о л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии, в раст вор полимера вводят пятиокись Фос Фора,2 Способ по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что пятиокис ФосФора вводят в количестве 0,1 5 мас.% от массы растворителя.Изобретение относится к получениюпористых полимерных мембран, Такиемембраны широко используются в медицинской, пицевой, энергетическойхимической и других отраслях промышленности для разделения веществ,концентрирования растворов, стерилизации препаратов, очистки сточныхвод, водоподготовки.Йзвестны способы, согласно которым получают мембраны, стойкие по 10отношению к агрессивным средам.К таким мембранам относятся мембраны на основе ароматических поли,3,4-оксадиазолов.Известен способ получения пленочных материалов путем нанесения раствора полимера в концентрированнойсерной кислоте на формующую поверхность с последующей коагуляциейв среде осадителя 1 .Известен также способ полученияпористых полимерных мембран на основе ароматических поли,3,4-оксадиазолов, в состав которых наряду с1,3,4-оксадиазольными циклами входятдвухвалентные радикалы, выбранныеиз группы фенилен, дифенилоксид,дифенил, 5-дихлор-пара-фенилен,3,5-диокси-пара-фенилен, бис-фенилдибенэимидазопирролон, предлагаетсятакже использовать поли, 3,4-оксадиазолы, содержацие амидные звенья.Такие мембраны получают путем нанесения растворов поли в ,3,4-оксадиазолов в серной кислоте при 50-100 ОСна твердую подложку, устойчивую 35к серной кислоте, и коагуляции в воду или водный раствор с концентрациейдо 5 неорганических кислот и ихсоле й 2,Однако использование серной кислоты в качестве растворителя является существенным недостатком данного способа, так как требует применения при производстве мембран в промышленных условиях дорогостоящих 45и дефицитных материалов (например,для изготовления формующего барабана, требуемого при непрерывномпроизводстве мембран), которые могли бы длительно эксплуатироваться 5 Ов среде серной кислоты.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способполучения пористых полимерных мембран на основе поли,3,4-оксадиазо 5лов, растворимых в органических растворителях. С этой целью используютполи,3,4-оксадиазолы, содержащие вкачестве двухвалентного ароматического радикала 4,4-дифенилфталид.В качестве растворителей при этоммогут быть использованы Я-метилпирролидон, тетрахлорэтан, крезол, смесьтетрахлорзтана с фенолом. Мембраныполучают путем приготовления раст 4 ьвора названных поли.,3,4-оксадиазолов в органическом растворителе с последующим нанесением полученного раствора на формующую поверхность и коагуляцией в среде осадителя. В результате получают мембраны, характеризующиеся высокой селективностью и проницаемостью, а также стойкостью к действию различных агрессивных сред, что в частности позволяет их использовать в широком диапазоне рН 3 .Однако данный способ не позволяет использовать для изготовления мембран полимеры с высокой молекулярной массой,что .необходимо для достиже ния высоких прочностных показателей. Это связано с тем, что полиоксадиазолы с удельной вязкостью более 0,4 образуют в органических раствори-. телях растворы, которые при концентрации полимера 10-20% имеют очень высокую, динамическую вязкость, что не дает возможности сформировать из них мембраны при комнатной температуре, В связи с этим необходимо использование подогрева, что иногда затруднительно, например, при при-. менении легко кипящих растворителей, В случае высококипящих растворителей, таких как И-метилпирролидон, тетрахлорэтан, гексаметилфосфортриамид возможен подогрев раатво 1ров с целью снижения их вязкости, однако при этом необхбдимо создавать в зоне формования газовую среду с постоянным содержанием .паров растворителя с целью воспроизводимости свойств мембран в связи с летучестью при повышенных температурах даже таких высококипящих растворителей, как Ч-метилпирролидон (Ткип 200-201 С), Таким образом, известный способ приводит к значительному усложнению технологии получения мембран особенно в случае использования голимербв с высокой молекулярной массой.Цель изобретения - упрощение технологии получения мембран.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения мембран на основе полиоксадиазолов нанесением раствора полимера в органическом растворителе на формующую поверхность и коагуляцией в оса- дитель, полностью смешивающийся с растворителем, в раствор вводят пяти- окись фосфораПричем пятиокись фосфора вводят в количестве 0,1-5 мас.Ъ от массы растворителя. Использование пятиокиси фосфора позволяет снизить вязкость растворов, а в ряде случаев придать нерастворяющимся образцам полимеров способность к растворению.В изобретении использованы полимеры строения1038347 ры 5 сфора мбран ч. полиме 4 0 растворяютфортриамидфосФора.ОС наносятоем толщив воду,Мембрану ри-5 60 65 к П р и м е р 5. Полимер структус удельной вязкостью 1,5 в количест ве 15 вес.ч. растворяют в 85 вес.ч. метиленхлорида, содержащего 0,1 пятиокиси фосфора. Полученный раствор при 20 С наносят на етеклянную подложку слоем толщиной 250 мкм и коагулируют в осадитель, состоящий иэ 96 вес.ч. этанола и 4 вес.ч. воды.Свойства полученной мембраны приведены в табл. 2.П р и м е р 6 Мембрану готовят по примеру 1 при использовании 16-ного раствора полиоксадиазола с удельной вязкостью 0,78 общей формулы";Еф-.-30 содержащего 5 пятиокисот веса растворителя.Свойства полученнойприведены в табл. 2Пример 7. 20 вера структуры0 с удельной вязкостью 1,5 в 80 вес.ч. гексаметилфос содержащего 2 пятиокиси Полученный раствор при 20 на стеклянную подложку сл ной 200 мкм и коагулирувют имеющую температуру 18 С. промывают водой 15 ч.Свойства полученной мембраны йриведены в табл. 2,П р и м е р 8. 15 вес,ч. пол Садиазола с удельной вязкостью 0,7 структуры растворяют в 85 вес,ч. абсолктированного этанола, содержащего 0,5 пятиокиси фосфора. Раствор при комнатнойтемпературе наносят на стекляннуюподложку и коагулируют в хлороформ.После промывки хлороформом в течение 2 ч мембрану испытывают при 5 атм,Свойства полученной мембраны приведены в табл. 2.П р и м е р 9, Готовят растворполимера по примеру 1. На основеэтого раствора на машине для отливки мембран на барабане из нержавеющей стали при комнатной темпера"туре с помощью Фильеры непрерывноформуют слой раствора 200 мкм икоагулируют в воду, имеющую темпера"туру 13 ОС. После промывки полученной мембраны в ванне с водой в течение 30 мин ее наматывают на барабан и хранят до испытания в мокромвиде. Полученный образец подвергают испытанию при давлении 1 атм.Полученная в виде ленты общей площадью 500 м мембрана имеет сжбильные по всей длине свойства, приведенные в табл. 2,П р и м е р 10, 15 вес.ч. полиоксадиаэола структуры 0 с удельной вязкостью 0,9 растворяют в 85 вес.ч. И-метилпироллидона, содержащем 0,5 вес.ч. пятиокиси фосфора. Полученный раствор при комнатной температуре формуют на стеклянную подложку толщиной 200 мкм и коагулируют в воду, имеющую темпвратуру 18 С. После промывки водой в течение 10 ч полученную мембрану подвергают испытанию при 10 атм.Свойства мембраны приведены в табл. 2.П р и м е р ы 11-15. Согласно примеру 10 проводят получение мембран на основе полимеров и растворителей, укаэанных в табл. 1,Свойства полученных мембран п ведены в табл. 2,.Как видно из приведен ых в табл.2 данных, растворы высокомолекулярных полиоксадиаэолов имеют очень высокие значения динамической вязкости (3400 - 10000 П). Формование мембран иэ растворов такой вязкости при комнатной температуре невозможно. Применение для приготовления мембран растворителей, содержащих пятиокись Фосфора, позволяет снизить вязкость растворов полимеров в 2,5-5 раз, что дает воэможность провести формование при комнатной температуре,1038347 Ме мтЮ 4 8 рмПример Структура полимера О удельная вязкость Та блица 1 оРастворители Гексаметилфосортриамид Диметилацетамид Я-М лидо етилпирро-Метилпиидон име мид(5200) и 220 14 260 99 1-ный раствор гемоглобина 15 440 95 ВНИИПИ Заказ 6140/25 Тираж 494 . Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Динамическаявязкость раст. -вора, паузы(в скобкахданы значениядля растворовбез пятиокисифосфора) 1400(6000) Нативный раствор полученный в процессе изготовления пенициллина ферментативным ме- тодом

Смотреть

Способ получения пористых полимерных мембран на основе полиоксадиазолов