SU718001A3 - Способ получени мембраны - Google Patents

Description

Изобретение предназначено дл  . получени  газоразделительных мембра Известен способ получени  мембра нанесением раствора поливинилтри .метилсилана в хлорбензоле на подлож ку с последуюи ей сушкой при комнатной температуре Б течение 2ч, а , затем 1 ч при . Известные мембраны имеют проницаемость пор дка. 10 см / с мм рт . ст 1 . Целью изобретени   вл етс  получение мембраны с коэффициентом диффузии в 100 раз. большим, чем у известных, при той же разделитель-. ной способности. В качестве материала дл  изготов лени   мембран служат, полимеры -и сополи ,меры (со стиролом) , например йи нилтриорганосиланы типа . . . -снг-снRt-Si-Uz где R, R 2 и Кз алкильные. (метил , этил, пропил, бутил и циклоте сил) радикалы. Характеристическа  в зкость полимеров (в циклогексанои при 25°С) должна превышать 50 см гтредпочтительно 70-200 , Дл  получени  мембраны виниловый подимер раство.р ют в сйеси трех органических соединений, два из которых  вл ютс  растворител ми с различаюшимис  не менее чём на ,температурами кипени , а одно с температурой кипени  не менее, чем на выше температуры кипени , наиболее легко кип щего раствор1ител  - нерастворителем исходного полимера. В качестве растворителей в смес х используют хлЬрирбванные алифатические и ароматические углеводороды: дихлорметан, хлороформ, ди- и тетрахлорэтилен , хлор- и дихлорбензол, Нерастворител ми  вл ютс  спирты (метиловый, этиловый, н-, изо- и трет-бутиловый), вода и кетоны (ацетон , метилэтилкетон, циклогексанон), Соотношение компонентов в смеси подбирают так, чтобы полимер не раствор лс , не набухал в смеси высококип щего растворител  и нерастворител . Количество легкокип шего растворител  составл ет 10-70 вес,%. Раствор полимера в указанных смес х слоемО,5 мм нанос т-на стекл нную или металлическую подложку, испар ют при температуре не выше его емпературь1 кипени  25-10.0% легкого

растворител  и коагулируют образовавшуюс  пленку нерастворителем до максимальной экстракции растворителей , затем пленку сушат при температуре не выше . Получают пористую мембрану, толщиной З0-500 мк обладающую хорошей механической прочностью и имеющую большую селективную проницаемость дл  таких газов как водород, гелий, кислород, азот, метан, углекислый газ, окись углерода.

Пример 1. В раствор 20 г поливинилтримётилсйлана в смеси 50 г хлорбензола и 58 г дихлорметан добавл ют 32 г изобут.анола, смесь слоем толщиной 500 мк нанос т на стекл нную пластинку, после испарен при комнатной температуре примерно 45 г дихлорметана (7 мин) и по влени  пленки основу погружают на 5 ми в ванну с метиловым спиртом. После сушки на воздухе в течение 2 ч получают мембрану толщиной 200 мк.

Пример 2. По аналогичной примеру 1 методике, испар   Легкий растворитель в течение I мин (удал етс  30 г), получают мембрану толщиной 170 мк. .

Пример 3. Используй сЬполимер винилтриметилсилана с винилдиметилпропилсиланом по- примеру 2 получают мембрану толщиной 160 мк.

При мер 4. В раствор 100 г поливинилметилсилана, полученного в присутствии катализатора - металлического лити , в смеси 300 г дихлорметана и 250 г хлорбензола добавл ют 160 г иэобутанола, после чего смесь через фильеру, наход щуюс  на рассто нии 0,35 мм от

вращающегос  барабана, подают на его поверхность. Часть барабана погружена в метиловый спирт. Скорость вращени  барабана устанавливают такой , чтобы раствор находилс  на воздухе 73 с (23 С), а в метаноле 10 мин. Сушку пленки ведут на группе валков при 30С, толщина полученных изделий 190-210 мк.

Пример 5. Готов т раствор 10 г поливинилтримётилсйлана в 45 с смеси хлороформа и хлорбензола равны:: объемов и 20 см изобутанола. йлливают раствор на стекл нную пластинку, образуетс  жидка  пленка толщиной 0,5 мм. Сушат на воздухе в течение 5 мин при 23 С, погружают затем в этанол на 8С- с и сушат. Получают мембрану с толщиной плотного сло  0,32 мк, селективность кислород/азот составл ет 1,8, проницаемость по кислороду 12,47. х X 10 см/см с мм рт.ст. и по азоту 6,74x10 см /см с-мм рт.ст.

Проницаемость по отношению к различным газам полученных по указанным примерам мембран даны в табл.1..

В табл. 2 и 3 показано вли ние давлени  газа перед мембраной и скорости его прохода через мембрану на обогащение кислородом воздушных смесей (использовали мембрану примера 4 с поверхностью 500 см2). Во всех случа х расход прошедшего чере мембрану воздуха составл л 1% от . объема поступившей в  чейку смеси.

Анальгичные результаты дл  азотноводородных смесей даны в- табл.4 (температура  чейки - ) .

Таблица 1

путем сравнени  ее проницаемости с полимера по отношению к кислороду. проницаемостью исходного

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения мембраны нанесением на подложку раствора винилового полимера обшей Формулы ного состава в смеси двух растворителей - хлорированных углеводородов, — разница температур кипения которых 30—90°С и нерастворителя с температурой кипения выше температуры кипения низкокипяшего растворителя и после сушки обрабатывают алифатическим спиртом с последующей сушкой.

   в органических растворителях с последующей сушкой, отличающий с я тем, что, с целью увеличения коэффициента диффузии газов через мембрану, на подложку наносят >