CZ2008809A3 - Polymeric aliphatic ion-exchange materials and method of using the same - Google Patents
Polymeric aliphatic ion-exchange materials and method of using the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2008809A3 CZ2008809A3 CZ20080809A CZ2008809A CZ2008809A3 CZ 2008809 A3 CZ2008809 A3 CZ 2008809A3 CZ 20080809 A CZ20080809 A CZ 20080809A CZ 2008809 A CZ2008809 A CZ 2008809A CZ 2008809 A3 CZ2008809 A3 CZ 2008809A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ion
- polymer
- mol
- exchange materials
- ion exchange
- Prior art date
Links
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 title description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- -1 vinylidene halogen Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 claims abstract description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 30
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 17
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 6
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 88
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 63
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 23
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 17
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- ZTWTYVWXUKTLCP-UHFFFAOYSA-N vinylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)C=C ZTWTYVWXUKTLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 8
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N diphosphonic acid Chemical compound OP(=O)OP(O)=O XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004160 Ammonium persulphate Substances 0.000 description 3
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000012673 precipitation polymerization Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RQGQNDKXXZHJHN-UHFFFAOYSA-N ClCCOP(=O)OC=C Chemical compound ClCCOP(=O)OC=C RQGQNDKXXZHJHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- LDMOEFOXLIZJOW-UHFFFAOYSA-N 1-dodecanesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCS(O)(=O)=O LDMOEFOXLIZJOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxy-1,2-diphenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 7-thiabicyclo[4.1.0]hepta-1,3,5-triene Chemical class C1=CC=C2SC2=C1 ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- TVFJAZCVMOXQRK-UHFFFAOYSA-N ethenyl 7,7-dimethyloctanoate Chemical compound CC(C)(C)CCCCCC(=O)OC=C TVFJAZCVMOXQRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 description 1
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing phosphorus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/16—Organic material
- B01J39/18—Macromolecular compounds
- B01J39/20—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/12—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor characterised by the use of ion-exchange material in the form of ribbons, filaments, fibres or sheets, e.g. membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
- C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
- C08J5/2206—Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
- C08J5/2218—Synthetic macromolecular compounds
- C08J5/2231—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
- H01M8/1023—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having only carbon, e.g. polyarylenes, polystyrenes or polybutadiene-styrenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/1041—Polymer electrolyte composites, mixtures or blends
- H01M8/1046—Mixtures of at least one polymer and at least one additive
- H01M8/1048—Ion-conducting additives, e.g. ion-conducting particles, heteropolyacids, metal phosphate or polybenzimidazole with phosphoric acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2343/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium or a metal; Derivatives of such polymers
- C08J2343/02—Homopolymers or copolymers of monomers containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2433/18—Homopolymers or copolymers of nitriles
- C08J2433/20—Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Rešení se týká polymerních iontovýmenných materiálu na bázi kopolymeru fosfonových kyselin (I) a difosfonových kyselin (II) s nenasycenou polymerizovatelnou vazbou C=C nebo jejich derivátu obsahujících nenasycenou polymerizovatelnou vazbu C=C a monometru nebo více polymerizovatelných C=C vazeb vybraných ze skupiny vinylhalogenu, vinylidenehalogenu, vinylesteru, vinyllaktamu, kyseliny akrylové a methakrylové, jejich halogenderivátu, esteru a nitrilu kyseliny akrylové a methakrylové a jejich halogenderivátu. Materiály podle predloženého rešení jsou urceny pro prípravu homogenních a heterogenních membrán pro použití v membránových palivových cláncích a jiných zarízeních a procesech využívajících iontovýmenné materiály.The present invention relates to polymeric ion exchange materials based on copolymers of phosphonic acids (I) and diphosphonic acids (II) with an unsaturated polymerizable bond C = C or a derivative thereof containing an unsaturated polymerizable bond C = C and a monomer or multiple polymerizable C = C linkages selected from the group of vinylhalogen , vinylidene halogen, vinyl ester, vinyl lactam, acrylic acid and methacrylic acid, their halogenated derivative, acrylic and methacrylic acid nitrile and nitrile derivatives thereof and halogenated derivatives thereof. The materials of the present invention are intended for the preparation of homogeneous and heterogeneous membranes for use in membrane fuel cells and other ion exchange materials and processes.
Description
1( Polymerní alifatické iontovýměnné materiály a způsoby jejich použití1 (Polymeric aliphatic ion exchange materials and methods of their use
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká polymerních alifatických iontovýměnných a iontově vodivých materiálů a způsobů j ej ich použití.The present invention relates to polymeric aliphatic ion exchange and ionically conductive materials and methods for their use.
j Dosavadní stav technikyj State of the art
Iontovýměnné membrány v dnešní době nacházejí uplatnění v laboratorním i průmyslovém měřítku, K nej významnějším aplikacím patří především elektrochemické odsolování mořských a brakických vod, dělení elektrolytů od neelektrolytů, čištění farmaceutických preparátů, jako tuhé elektrolyty a využití v jiných procesech,Ion exchange membranes are currently used on a laboratory and industrial scale. The most important applications include electrochemical desalination of seawater and brackish water, separation of electrolytes from non-electrolytes, cleaning of pharmaceutical preparations such as solid electrolytes and use in other processes,
Iontovýměnné membrány se v současné době vyrábějí jednak jako homogenní membrány, které jsou jednofázovým iontovýměnným systémem nebo jako heterogenní membrány, které se skládají z disperze iontovýměnných částic v hydrofóbním polymemím pojivu (J. Membr. Sci. 250 (2005) 151). Většina dosavadních katiogenních (katexových) membrán se připravuje z polymerů nesoucích sulfoskupiny, fosfoskupiny,Ion exchange membranes are currently produced either as homogeneous membranes, which are single-phase ion exchange systems, or as heterogeneous membranes, which consist of a dispersion of ion exchange particles in a hydrophobic polymeric binder (J. Membr. Sci. 250 (2005) 151). Most current cation exchange membranes are prepared from polymers bearing sulfo groups, phospho groups,
Ί5 karboxyskupiny nebo jiné vodou disociovatelné kyselé skupiny v postranních řetězcích rtf' (J. Membr. Sci. 259, (2005) 10). Tyto membrány jsou iontově vodivé v hydratovaném '1 7 stavu, tj. po disociací kyselé funkční skupiny. V dnešní době se nejčastěji jakoKarboxy5 carboxy groups or other water-dissociable acid groups in the rtf 'side chains (J. Membr. Sci. 259, (2005) 10). These membranes are ionically conductive in the hydrated state, i.e. after dissociation of the acidic functional group. Nowadays, most often like
IK membránové polymemí elektrolyty v palivových článcích pracujících pod bodem varuIK membrane polymer electrolytes in fuel cells operating below the boiling point
Tý vody používají perfluorované homogenní membrány (U.S. Pat. No. 6 692 569). Ty se vyznačují velkou iontovou vodivostí, vhodnou sorpcí vody (nasákavostí), dobrýmiThese waters use perfluorinated homogeneous membranes (U.S. Pat. No. 6,692,569). These are characterized by high ionic conductivity, suitable water sorption (absorbency), good
Ťr mechanickými vlastnostmi a mimořádnou odolností vůči oxidaci při provozu vMechanical properties and exceptional oxidation resistance during operation in
- 23 palivovém článku. Oxidace vede ke zkřehnutí membránového elektrolytu a možnosti- 23 fuel cell. Oxidation leads to embrittlement of the membrane electrolyte and possibilities
- 23 prasknutí membrány a také ke snížení výkonu palivového článku (J. Membr. Sci. 243,- 23 membrane rupture and also to reduce fuel cell performance (J. Membr. Sci. 243,
- 24 (2004) 327). Jako alternativa k těmto perfuorovaným materiálům se používají a vyvíjejí částečně fluorované iontovýměnné materiály (U.S. Pat. No. 5 422 411) a nefluorované- 24 (2004) 327). As an alternative to these perfluorinated materials, partially fluorinated ion exchange materials (U.S. Pat. No. 5,422,411) and non-fluorinated materials are used and developed.
polymemí iontovýměnné materiály. Z nich nejvýznamější jsou sulfonované aromatické polymery na bázi sulfonovaných poly(ether keton)ů (DE 4219077) sulfonovaných poly(sulfon)ů (J. Membr. Sci. 83, (1993) 211) sulfonovaných poly(fenylen sulfidjů (Patent DE 19527435).polymeric ion exchange materials. The most important of these are sulfonated aromatic polymers based on sulfonated poly (ether ketone) (DE 4219077) sulfonated poly (sulfone) (J. Membr. Sci. 83, (1993) 211) sulfonated poly (phenylene sulfides) (Patent DE 19527435) .
Tyto materiály se vyznačují dosti často velmi nízkou odolností vůči oxidaci při provozu v palivovém článku (oxidační stabilitou) a vysokou propustností methanolu při použití vThese materials are often characterized by very low oxidation resistance when operating in a fuel cell (oxidative stability) and high methanol permeability when used in a fuel cell.
-2přimých methanolových palivových článcích (Chem. Mater. 8, (1996) 610). Výhodou polymerních iontovýměnných a iontově vodivých materiálů na bázi alifatických kopolymerů fosfonových a difosfonových kyselin a jejich derivátů obsahujících polymerizovatelnou vazbu OC podle vynálezu oproti aromatickým sulfonovaným polymerům je jejich zvýšená odolnost proti oxidaci, jejich dobré mechanické vlastnosti a výborná odolnost proti tepelné degradaci. Nevýhodou nízkoteplotních palivových článků (pracujících pod teplotou varu vody) je, že blízko bodu varu vody membrána vyschne a ztrácí iontovou vodivost. Polymemí membránové palivové články pracující nad bodem varu vody, 100°C - 200°C (středně teplotní palivové články) používají jako elektrolyty bazické polymery dopované minerálními kyselinami. Především se jedná o poly(benzimidazol) a jeho deriváty dopované kyselinou fosforečnou, které iontově vedou při teplotách nad 100QC . (Patent WO 096/13872). Výhodou středně teplotních palivových článků je jejich vyšší tolerance vůči možným katalytickým jedům v palivu (J. Appl. Elchem. 31, (2001) 773) především oxidu uhelnatému, zisk vysokopotenciálového tepla a vyšší výkon článku. Nepotřebují zvlhčovat palivo a oxidant. Jejich nevýhodou je však vymývání kyseliny fosforečné z membrány vodou vznikající reakcí v palivovém článku, především při startu a vypínání palivového článku. Pro zvýšení iontové vodivosti jsou do membrán běžně přidávána iontově vodivá plniva. Jedná se například o sulfáty, fosfáty, zeolity a heteropolykyseliny (J. Membr. Sci. 226, (2003) 169). Dosavadní poznatky vědy a techniky uvádějí přípravu iontovýměnných polymerních materiálů na bází vinyl obsahující fosfonové kyseliny míšením polymeru s vinyl obsahující fosfonovou kyselinou, přípravou dvourozměrné struktury (membrány) na nosiči a následnou polymerací vinyl obsahující fosfonové kyseliny (Patent US2005147859) nebo plasmově polymerovanou vinylfosfonovou kyselinu na PTFE nosiči, kdy se získá roubovaný kopolymer (Chemical Engineering Communications 190, (2003) 1085). Takto připravené materiály jsou heterogenní na makro nebo na mikroúrovni. Jedná se o interpolymemí sítě nebo roubované kopolymery. Dosavadní poznatky vědy a techniky uvádějí také přípravu iontovýměnných polymerních materiálů na bázi vinyl obsahující fosfonové kyseliny míšením poly(vinylfosfonové kyseliny) s dusíkatými hererocyklickými sloučeninami, např. imidazolem (Polymer 45 (2005) 2986). Tento systém je však vodorozpustný a tudíž nevhodný pro nízkoteplotní palivové články. Při kopolymeraci vinyl obsahující fosfonové kyseliny s vodorozpustnými monomery se získá vodorozpustný kopolymer (Solid State Ionics 164, (2003) 169). Toto řešení má nevýhodu v rozpustnosti tohoto systému ve vodě, tudíž je nevhodné pro nízkoteplotní palivové články. Vodorozpustný iontovýměnný polymer je vhodný pro přípravu pevného-2direct methanol fuel cells (Chem. Mater. 8, (1996) 610). The advantage of polymeric ion exchange and ionically conductive materials based on aliphatic copolymers of phosphonic and diphosphonic acids and their derivatives containing the polymerizable OC bond according to the invention over aromatic sulfonated polymers is their increased oxidation resistance, their good mechanical properties and excellent resistance to thermal degradation. The disadvantage of low-temperature fuel cells (operating below the boiling point of water) is that near the boiling point of water, the membrane dries out and loses ionic conductivity. Polymeric membrane fuel cells operating above the boiling point of water, 100 ° C - 200 ° C (medium temperature fuel cells) use basic polymers doped with mineral acids as electrolytes. These are mainly poly (benzimidazole) and its derivatives doped with phosphoric acid, which ionically conduct at temperatures above 100 Q C. (Patent WO 096/13872). The advantage of medium-temperature fuel cells is their higher tolerance to possible catalytic poisons in the fuel (J. Appl. Elchem. 31, (2001) 773), especially carbon monoxide, high-potential heat gain and higher cell performance. They do not need to moisturize the fuel and oxidant. However, their disadvantage is the leaching of phosphoric acid from the membrane by the water formed by the reaction in the fuel cell, especially when starting and stopping the fuel cell. To increase ionic conductivity, ionically conductive fillers are commonly added to membranes. These are, for example, sulphates, phosphates, zeolites and heteropolyacids (J. Membr. Sci. 226, (2003) 169). Prior art reports the preparation of phosphonic acid-based ion-exchange polymeric polymeric materials by mixing a polymer with phosphonic acid-containing vinyl, preparing a two-dimensional structure (membrane) on a support, and then polymerizing vinyl-containing phosphonic acids (Patent US2005147859) or plasma polymerized vinylphosphonic acid on PTFE. carriers to obtain a graft copolymer (Chemical Engineering Communications 190, (2003) 1085). The materials prepared in this way are heterogeneous at the macro or micro level. These are interpolymers or graft copolymers. Prior art also reports the preparation of ion-exchange polymeric materials based on phosphonic acids containing vinyl by mixing poly (vinylphosphonic acid) with nitrogenous herocyclic compounds, such as imidazole (Polymer 45 (2005) 2986). However, this system is water soluble and therefore unsuitable for low temperature fuel cells. Copolymerization of vinyl-containing phosphonic acids with water-soluble monomers yields a water-soluble copolymer (Solid State Ionics 164, (2003) 169). This solution has the disadvantage of the solubility of this system in water, so it is unsuitable for low-temperature fuel cells. The water-soluble ion exchange polymer is suitable for the preparation of solid
-36?-3 6 ?
τ elektrolytu až po zesíťování ve formě membrány. Dosavadní poznatky vědy a techniky uvádějí přípravu statistických kopolymerů esterů vinylfosfonové kyseliny se styrenem, jež mají však špatné mechanické vlastnosti a jsou po hydrolýze téměř iontově nevodivé (J. Appl. Polym. Sci. 74 (1999) 83). Dosavadní poznatky vědy a techniky neuvádějí přípravu iontově vodivých polymerů na základě neroubovaných, statistických kopolymerů nebo směsí polymerů z nichž alespoň jeden polymer nese fosfoskupiny jako substituenty na hlavním řetězci nebo v postranním řetězci, které by byly bez použití vícefunkčního komonomeru rozpustitelné, filmotvomé z polymemího roztoku, byly vysoce iontově vodivé, měly dobré mechanické vlastnosti měly vysokou oxidační stabilitu vůči radikálům a byly využitelné v aplikacích pro iontovýměnné materiály, především jako elektrolyty v palivových článcích.τ of electrolyte only after crosslinking in the form of a membrane. Current scientific and technical knowledge indicates the preparation of random copolymers of vinylphosphonic acid esters with styrene, which, however, have poor mechanical properties and are almost ionically non-conductive after hydrolysis (J. Appl. Polym. Sci. 74 (1999) 83). Prior art does not disclose the preparation of ionically conductive polymers based on ungrafted, random copolymers or polymer blends of which at least one polymer carries phospho groups as substituents on the backbone or side chain that would be soluble without the use of a multifunctional comonomer, film-forming from a polymer solution, they were highly ionically conductive, had good mechanical properties, had high oxidative stability to radicals, and were useful in applications for ion exchange materials, especially as electrolytes in fuel cells.
-4Podstata vynálezu-4 Summary of the Invention
Předmětem předloženého vynálezu jsou polymerní alifatické iontovýměnné materiály na bázi kopolymerů fosfonových a difosfonových kyselin a jejich derivátů obsahujících polymerizovatelnou vazbu C=C, které jsou vodivé pro ionty, a to buď přímo nebo po chemické úpravě, která obvykle zahrnuje reesterifikaci a následnou hydrolýzu, nebo přímou hydrolýzu esteru nebo amidu fosfonové nebo difosfonové kyseliny. Materiály podle předloženého vynálezu jsou určeny pro přípravu homogenních a heterogenních membrán a pro použití v membránových palivových článcích a jiných procesech využívajících iontovýměnné materiály. Jejich podstata spočívá v tom, že se sestávají z polymerů nesoucích fosfoskupiny jako substituenty na hlavním řetězci nebo v postranním řetězci. Příprava materiálu podle předloženého vynálezu se sestává z roztokové, emulzní, suspenzní nebo blokové polymerace fosfonové kyseliny (I) nebo difosfonové kyseliny (II) nebo jejich derivátů obsahujících polymerizovatelnou vazbu typu C=C,The present invention relates to polymeric aliphatic ion exchange materials based on copolymers of phosphonic and diphosphonic acids and their derivatives containing a polymerizable C = C bond which are conductive to ions, either directly or after chemical treatment, which usually involves reesterification and subsequent hydrolysis, or by direct hydrolysis. hydrolysis of the phosphonic or diphosphonic acid ester or amide. The materials of the present invention are intended for the preparation of homogeneous and heterogeneous membranes and for use in membrane fuel cells and other processes using ion exchange materials. Their essence lies in the fact that they consist of polymers bearing phospho groups as substituents on the main chain or in the side chain. The preparation of the material according to the present invention consists of solution, emulsion, suspension or block polymerization of phosphonic acid (I) or diphosphonic acid (II) or their derivatives containing a polymerizable bond of type C = C,
R; R3R c=cc=c r2 PO3R4R5 r7 PO3R4R5 (1)(Π) kde R] je substituent ze skupiny (-H, -F, -Cl, -Br,),R; R 3 R c = cc = cr 2 PO 3 R 4 R 5 r 7 PO 3 R 4 R 5 (1) (Π) where R 1 is a substituent from the group (-H, -F, -Cl, -Br,) ,
R2 je substituent ze skupiny (-H, -F,),R 2 is a substituent from the group (-H, -F 3),
Rj je substituent ze skupiny (-H, -F, -Cl, -Br, -I, -COORg-COCl, CON R^Rg), R4 je substituent ze skupiny (-H, substituovaný alkyl, -nesubstituovaný alkyl, substituovaný aryl, -nesubstituovaný aryl),R 1 is a substituent from the group (-H, -F, -Cl, -Br, -I, -COOR 9 -COCl, CON R 1 R 8), R 4 is a substituent from the group (-H, substituted alkyl, -unsubstituted alkyl, substituted aryl , -unsubstituted aryl),
R5 je substituent ze skupiny (-H, -substituovaný alkyl, -nesubstituovaný alkyl, substituovaný aryl, -nesubstituovaný aryl),R 5 is a substituent from the group (-H, -substituted alkyl, -unsubstituted alkyl, substituted aryl, -unsubstituted aryl),
Ré je substituent ze skupiny (-H, -F),Re is a substituent from the group (-H, -F),
R7 je substituent ze skupiny (-H, -F),R7 is a substituent from the group (-H, -F),
Re je substituent ze skupiny (-H, -substituovaný alkyl, -nesubstituovaný alkyl, substituovaný aryl, -nesubstituovaný aryl) s dalším komonomerem obsahujícím polymerizovatelnou vazbu C=C. Pro přípravu materiálu podle předloženého vynálezu může být použit jako derivát fosfonové kyseliny (I) nebo difosfonové kyseliny (II) obsahujících polymerizovatelnou vazbu typu C=C, také jakákoliv jejich anorganická nebo organická sůl případně chloridy nebo fluoridyR e is a substituent from the group (-H, -substituted alkyl, -unsubstituted alkyl, substituted aryl, -unsubstituted aryl) with another comonomer containing a polymerizable C = C bond. For the preparation of the material according to the present invention it can be used as a phosphonic acid derivative (I) or diphosphonic acid (II) containing a polymerizable C = C bond, also any inorganic or organic salt thereof or chlorides or fluorides.
-5těchto kyselin. Jako komonomery mohou být použity akryláty, methakryláty, rozvětvené vinylestery, akrylonitril, methakrylonitril, vinylhalogenidy, vinyl idenhalogenidy aniž se na tuto skupinu komonomerů omezuje. Jako zvláště výhodné je použití akrylonitrilu a methakrylonitril u. Při použití monomerů obsahujících více polymerizovatelných nenasycených vazeb v polymerační směsi v obsahu 0,1 mol. - 10 mol. % i vyšším, se získají rozvětvené, či zesíťované obvykle nerozpustné produkty. Takovéto systémy je nutno kvůli nerozpustnosti polymerovat již v takové formě v jakou bude mít finální polymer. Polymeraci lze provádět ve formě tenkého filmu, kdy se v jednom kroku provede příprava materiálu i jeho zpracováni do formy membrány. Jako iniciátory polymerace mohou být použity chemické radikálové iniciátory, UV záření, fotoiniciátory, elektronový paprsek, elektrochemická iniciace, a jiné běžné způsoby iniciace polymerace. Jako rozpouštědla mohou být použita polární rozpuštědla, například dimethylsulfoxid (DMSO), dimethylformamid (DMF), dimethylacetamid (DMAc), Nmethylpyrrolidon (NMP), N-methylimídazol (NMI), kyselina fosforečná (H3PO4) a jiná rozpouštědla v nichž se výsledný polymer rozpouští. Jako zvláště výhodné je použití netoxického DMSO a H3PO4. Použity též mohou být směsi rozpouštědlo - srážedlo v takovém poměru, kdy je výsledný polymer v takové směsi rozpustný. Jako výhodné je použití směsi polární rozpouštědlo - voda, s obsahem vody do 10 %. Jako zvláště výhodné je použití vody v obsahu 3 - 7 %, neboť se v takovéto směsi rozpouští některé soli fosfonových a difosfonových kyselin. Jako rozpouštědlo pro srážecí polymeraci mohou být použity polární substituované uhlovodíky, například alifatické nižší alkoholy, nebo ketony a jiná rozpouštědla v nichž se výsledný polymer nerozpouští. Jako zvláště výhodné je použití vody v množství více jak 15násobném vůči akrylonitrilu, neboť je v takovémto množství vody akrylonitril rozpustný. Izolace polymeru z roztoku může být provedena odpařením rozpouštědla, nebo vysrážením polymeru do srážedla v případě roztokové polymerace. V případě srážecí polymerace je polymer získán filtrací nebo odpařením rozpouštědla (srážedla). Způsob přípravy polymernich membrán, spočívá v rozpuštění polymeru podle vynálezu nesoucím fosfoskupíny jako substituenty na hlavním řetězci nebo v postranním řetězci, nalitím roztoku ve formě filmu na inertní podložku, odpařením rozpouštědla a sejmutím membrány z inertní podložky. Další způsob přípravy polymernich membrán spočívá v rozpuštění homopolymeru nebo kopolymeru nesoucího fosfoskupíny a připraveného podle vynálezu v rozpouštědle pro daný polymer a ve smíšením s iontově nevodivým polymerem rozpuštěným ve stejném rozpouštědle v jakém se rozpouští i iontově vodivý polymer, smíšením roztoků a v odlití výsledného roztoku ve formě filmu na inertní podložku, v odpaření rozpouštědla a sejmutí výsledné membrány z inertní podložky. Další způsob přípravy polymerních membrán spočívá v dispergaci namletých iontově vodivých částic o velikosti 1 až 100 pm, s výhodou 20 - 80 pm, do iontově nevodivého polymeru nad teplotou tání iontově nevodivého polymeru a následným lisováním, vstřikováním, kalandrováním, či jinou běžnou technologií zpracování polymerů. Výhodné je, aby se obsah u v membráně pohyboval mezi 40 hm. % - 75 hm. %. Materiál dle vynálezu může být zpracováván i jinými běžnými technikami pro zpracování polymerů. Zpracování materiálu se neomezuje pouze na zpracování do podoby membrán. Další možný příklad je zpracováni do podoby sférických částic o velikosti mikrometrů až milimetrů pro použití jako iontovýměnné pryskyřice. Následuje výčet příkladů přípravy materiálu a jeho zpracování dle vynálezu, aniž se na tyto příklady omezuje.-5 of these acids. Acrylates, methacrylates, branched vinyl esters, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl halides, vinyl idene halides can be used as comonomers, but this group of comonomers is not limited. The use of acrylonitrile and methacrylonitrile is particularly preferred. When using monomers containing more polymerizable unsaturated bonds in a polymerization mixture containing 0.1 mol. - 10 mol. % and higher, branched or crosslinked usually insoluble products are obtained. Due to their insolubility, such systems must be polymerized in the form in which the final polymer will be. The polymerization can be carried out in the form of a thin film, in which the material is prepared and processed into a membrane in one step. Chemical radical initiators, UV radiation, photoinitiators, electron beam, electrochemical initiation, and other conventional polymerization initiation methods can be used as polymerization initiators. Polar solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (NMP), N-methylimidazole (NMI), phosphoric acid (H3PO4) and other solvents in which the resulting polymer dissolves can be used as solvents. . The use of non-toxic DMSO and H 3 PO 4 is particularly preferred. Solvent-precipitant mixtures may also be used in such a ratio that the resulting polymer is soluble in such a mixture. The use of a polar solvent-water mixture with a water content of up to 10% is preferred. The use of water in a content of 3-7% is particularly advantageous, since some salts of phosphonic and diphosphonic acids are dissolved in such a mixture. Polar substituted hydrocarbons, such as aliphatic lower alcohols, or ketones and other solvents in which the resulting polymer does not dissolve, can be used as the solvent for the precipitation polymerization. It is particularly advantageous to use water in an amount of more than 15 times that of acrylonitrile, since acrylonitrile is soluble in such an amount of water. Isolation of the polymer from solution can be accomplished by evaporating the solvent, or by precipitating the polymer in a precipitant in the case of solution polymerization. In the case of precipitation polymerization, the polymer is obtained by filtration or evaporation of the solvent (precipitant). The process for preparing polymeric membranes consists in dissolving the polymer according to the invention bearing phospho groups as substituents on the main chain or in the side chain, pouring the film solution on an inert support, evaporating the solvent and removing the membrane from the inert support. Another method of preparing polymeric membranes consists in dissolving a homopolymer or copolymer bearing phospho groups and prepared according to the invention in a solvent for the polymer and mixing with an ionically non-conductive polymer dissolved in the same solvent as the ionically conductive polymer, mixing solutions and casting the resulting solution in in the form of a film on an inert support, evaporating the solvent and removing the resulting membrane from the inert support. Another method of preparing polymeric membranes consists in dispersing ground ionically conductive particles with a size of 1 to 100 μm, preferably 20 - 80 μm, into an ionically non-conductive polymer above the melting point of the ionically non-conductive polymer and subsequent pressing, injection, calendering or other conventional polymer processing technology. . It is preferred that the content of u in the membrane is between 40 wt. % - 75 wt. %. The material of the invention may also be processed by other conventional polymer processing techniques. Material processing is not limited to membrane processing. Another possible example is processing into spherical particles with a size of micrometers to millimeters for use as ion exchange resins. The following is a list of examples of the preparation of the material and its processing according to the invention, without being limited to these examples.
156 Příklady provedení vynálezu156 Examples of embodiments of the invention
Příklad 1Example 1
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 12,04 g vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 % (0,095 mol), 18,07 g (0,34 mol) akrylonitrilu 0,2015 g (0,001227 mol), iniciátoru 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 70,00 g (0,90 mol) dimethylsulfoxidu (DMSO). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 5 hodin. Následně byla směs naředěna 50 g DMSO a za míchání polymer vy srážen do 2 1 ethanolu. Polymer byl odfiltrován a promyt 4 x 0,5 litru ethanolu po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána zDMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 hodiny. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 55,53 hmot. %, H: 6,10 hmot. %, N: 18,61 hmot., P: 5,04 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 3,25 meq/g.A polymerization mixture was prepared consisting of 12.04 g of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9% (0.095 mol), 18.07 g (0.34 mol) of acrylonitrile 0.2015 g (0.001227 mol), initiator 2.2 azobis (2-methylpropionitrile) and 70.00 g (0.90 mol) of dimethyl sulfoxide (DMSO). The mixture was deoxygenated by bubbling in inert gas for 10 minutes, sealed and polymerized at 70 ° C for 5 hours. Subsequently, the mixture was diluted with 50 g of DMSO and the polymer was precipitated in 2 l of ethanol with stirring. The polymer was filtered off and washed with 4 x 0.5 liters of ethanol for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a zDMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 0.5 hour. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 55.53 wt. %, H: 6.10 wt. %, N: 18.61 wt., P: 5.04 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the content of phosphorus is 3.25 meq / g.
171 Příklad 2171 Example 2
1(72 Byla připravena polymerační směs sestávající se z 15,00 g (0,064 mol) bis(2173 chloroethylvinylfosfonát)u 15,00 g (0,15 mol) methylmethakrylátu, 0,1078 g (0,0006565 174 mol) iniciátoru 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 60,00 g (0,82 mol) 1175 dimethylformamidu (DMF). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním 176 plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 13 hodin. 177 Polymer vysrážen do 2 litrů demineraiizované vody. Polymer byl zfiltrován a promyt 4 x 178 0,5 litru demineraiizované vody po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl 179 vysušen při teplotě 25 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární .180 analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku 181 při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 182 hodiny. Výsledky elementární analýzy polymeru: C: 51,45 hmot. %, H: 7,22 hmot. %, P: 183 3,82 hmot. %, Cl: 7,79 hmot. %.1 (72 A polymerization mixture was prepared consisting of 15.00 g (0.064 mol) of bis (2173 chloroethyl vinyl phosphonate) and 15.00 g (0.15 mol) of methyl methacrylate, 0.1078 g (0.0006565 174 mol) of initiator 2, 2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 60.00 g (0.82 mol) of 1175 dimethylformamide (DMF) The mixture was deoxygenated by bubbling in inert gas for 10 minutes, sealed and polymerized at 70 ° C for 13 minutes. The polymer was precipitated in 2 liters of demineralized water, the polymer was filtered and washed with 4 x 178 0.5 liters of demineralized water for 4 x 0.5 hours with stirring, and the polymer was dried at 25 ° C under atmospheric pressure until For elemental analysis, a DMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure 181 at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 0.5 182 hours. : 51.45 wt.%, H: 7.22 wt.%, P: 183 3.82 wt.%, Cl: 7.79 wt.%.
iand
184 Příklad 3184 Example 3
185 Byla připravena polymerační směs sestávající se z 3,08 g vinylfosfonové kyseliny o 186 čistotě 84,9 % (0,024 mol), 3,05 g methylmethakrylátu (0,030 mol), 0,0507 g (0,0003088185 A polymerization mixture was prepared consisting of 3.08 g of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9% (0.024 mol), 3.05 g of methyl methacrylate (0.030 mol), 0.0507 g (0.0003088
-8mol) iniciátoru 2,2’-azobis(2-methylpropionitril)u a 100,00 g 85% kyseliny fosforečné o čistotě p.a (0,87 mol). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 80°C po dobu 16 hodin. Polymer vysrážen do 2 litrů demineralizované vody. Polymer byl odfiltrován a promyt 4 x 0,5 litru demineralizované vody po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 hodiny. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 58,28 hmot. %, H: 7,94 hmot. %, P: 0,78 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 0,50 meq/g.-8 mol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) initiator and 100.00 g of 85% phosphoric acid of pa purity (0.87 mol). The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 80 ° C for 16 hours. The polymer is precipitated in 2 liters of demineralized water. The polymer was filtered off and washed with 4 x 0.5 liters of demineralized water for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a DMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 0.5 hour. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 58.28 wt. %, H: 7.94 wt. %, P: 0.78 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 0.50 meq / g.
198 Příklad 4198 Example 4
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 4,10 g (0,015 mol) tetranatrium (ethen-1 ,l-diyl)bisfosfonátu, 6,00 g (0,11 mol) akrylonitrilu, 0,2068 g (0,001259 mol) iniciátoru 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 30,00 g 85% kyseliny fosforečné (0,26 mol). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 3 hodin. Polymer vysrážen do 2 litrů demineralizované vody. Polymer byl zfíltrován a promyt 4 x 0,5 litru demineralizované vody po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 hodiny. Výsledky elementární analýzy polymeru vH+ fázi: C: 59,64 hmot. %, H: 5,65 hmot. %, N: 21,49 hmot. %, P: 3,31 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 2,13 meq/g.A polymerization mixture was prepared consisting of 4.10 g (0.015 mol) tetrasodium (ethene-1,1-diyl) bisphosphonate, 6.00 g (0.11 mol) acrylonitrile, 0.2068 g (0.001259 mol) initiator 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 30.00 g of 85% phosphoric acid (0.26 mol). The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 3 hours. The polymer is precipitated in 2 liters of demineralized water. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.5 liters of demineralized water for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a DMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 0.5 hour. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 59.64 wt. %, H: 5.65 wt. %, N: 21.49 wt. %, P: 3.31 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 2.13 meq / g.
212 Příklad 5 >13 Byla připravena polymerační směs sestávající se z 9,04 g (0,071 mol) vinylfosfonové >14 kyseliny o čistotě 84,9 %, 6,01 g (0,090 mol) methakrylonitrilu, 0,2041 g (0,001243 mol) 215 iniciátoru 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 30,00 g (0,41 mol) dimethylformamidu 216 (DMF). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně SI 7 uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 6 hodin. Polymer vysrážen do 2 litrů směsi butan-1-ol/diethylether 1:1. Polymer byl zfíltrován a promyt 4 x 0,25 litru směsi212 Example 5> 13 A polymerization mixture was prepared consisting of 9.04 g (0.071 mol) of vinylphosphonic acid> 14 with a purity of 84.9%, 6.01 g (0.090 mol) of methacrylonitrile, 0.2041 g (0.001243 mol ) 215 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) initiator and 30.00 g (0.41 mol) of dimethylformamide 216 (DMF). The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, airtight SI 7 sealed and polymerized at 70 ° C for 6 hours. The polymer was precipitated in 2 liters of a 1: 1 mixture of butan-1-ol / diethyl ether. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.25 liters of mixture
-9butan-l-ol/diethylether 1:1 po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 hodiny. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 59,19 hmot. %, H: 7,25 hmot. %, N: 15,75 hmot. %, P: 6,19 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 4,00 meq/g.-9-butan-1-ol / diethyl ether 1: 1 for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a DMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 0.5 hour. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 59.19 wt. %, H: 7.25 wt. %, N: 15.75 wt. %, P: 6.19 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the content of phosphorus is 4.00 meq / g.
Příklad 6Example 6
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 10,23 g (0,080 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 10,02 g vinylidenechloridu (0,10 mol), 0,2022 g (0,001231 mol) 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 20,00 g (0,27 mol) dimethylformamidu (DMF). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 4 hodin. Polymer vysrážen do 2 litrů vody. Polymer byl zfiltrován a promyt 4 x 0,5 litru vody po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za vakua při teplotě 70°C do konstantní váhy. Výsledky elementární analýzy polymeru vH+ fázi: C: 26,97 hmot. %, H: 2,84 hmot. %, Cl: 53,49 hmot. %, P: 5,82 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 3,75 meq/g.A polymerization mixture was prepared consisting of 10.23 g (0.080 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 10.02 g of vinylidene chloride (0.10 mol), 0.2022 g (0.001231 mol) of 2.2 ' -azobis (2-methylpropionitrile) and 20.00 g (0.27 mol) of dimethylformamide (DMF). The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 4 hours. Polymer precipitated in 2 liters of water. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.5 liters of water for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. A DMF membrane was prepared for elemental analysis and dried under vacuum at 70 ° C to constant weight. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 26.97 wt. %, H: 2.84 wt. %, Cl: 53.49 wt. %, P: 5.82 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 3.75 meq / g.
Příklad 7Example 7
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 7,50 g (0,059 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 7,55 g vínylneodekanoátu (0,038 mol), 0,2006 g (0,001221 mol) 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 30,00 g (0,41 mol) dimethylformamidu (DMF). Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 4 hodin. Polymer vysrážen do 2 litrů směsi acetonitril/diethylether 9:1. Polymer byl zfiltrován a promyt 4 x 0,25 litru směsi acetonitril/diethylether 9:1 po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána z DMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku pří teplotě 160°C po dobu 10 minut. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 41,11 hmot. %, H: 4,66 hmot. %,A polymerization mixture was prepared consisting of 7.50 g (0.059 mol) of vinylphosphonic acid of 84.9% purity, 7.55 g of vinyl neodecanoate (0.038 mol), 0.2006 g (0.001221 mol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 30.00 g (0.41 mol) of dimethylformamide (DMF). The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 4 hours. The polymer was precipitated in 2 liters of acetonitrile / diethyl ether 9: 1. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.25 L of acetonitrile / diethyl ether 9: 1 for 4 x 0.5 h with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a DMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 10 minutes. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 41.11 wt. %, H: 4.66 wt. %,
-ΙΟΝ; 10,71 hmot. %, P: 6,19 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 4,00 meq/g.-ΙΟΝ; 10.71 wt. %, P: 6.19 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 4.00 meq / g.
Příklad 8Example 8
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 5,02 g (0,039 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 5,03 g akrylonitrilu (0,094 mol), 0,0100 g (0,00006090 mol) 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 50,00 g (1,09 mol) ethanolu . Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 24 hodin. Polymer byl zfiltrován a promyt 4 x 0,25 litru ethanolu po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána zDMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 10 minut. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 55,67 hmot. %, H: 5,94 hmot. %, N: 17,93 hmot. %, P: 5,46 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 3,52 meq/g.A polymerization mixture was prepared consisting of 5.02 g (0.039 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 5.03 g of acrylonitrile (0.094 mol), 0.0100 g (0.00006090 mol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 50.00 g (1.09 mol) of ethanol. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 24 hours. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.25 liters of ethanol for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a zDMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 10 minutes. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 55.67 wt. %, H: 5.94 wt. %, N: 17.93 wt. %, P: 5.46 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 3.52 meq / g.
Příklad 9Example 9
Byla připravena polymerační směs sestávající se z 5,03 g (0,039 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 5,02 g akrylonitrilu (0,095 mol), 0,0103 g (0,00006276 mol) 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 50,00 g (0,86 mol) acetonu . Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 24 hodin.. Polymer byl zfiltrován a promyt 4 x 0,25 litru ethanolu po dobu 4 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 25 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Pro elementární analýzu byla připravena membrána zDMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotě 160°C po dobu 10 minut. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 43,49 hmot. %, H: 5,66 hmot. %, N: 12,42hmot %, P: 12,93 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 8,34 meq/g.A polymerization mixture was prepared consisting of 5.03 g (0.039 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 5.02 g of acrylonitrile (0.095 mol), 0.0103 g (0.00006276 mol) of 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 50.00 g (0.86 mol) of acetone. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 24 hours. The polymer was filtered and washed with 4 x 0.25 liters of ethanol for 4 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 25 ° C at atmospheric pressure to constant weight. For elemental analysis, a zDMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 160 ° C for 10 minutes. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 43.49 wt. %, H: 5.66 wt. %, N: 12.42 wt.%, P: 12.93 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 8.34 meq / g.
Příklad 10Example 10
Suspenzní polymerace byla provedena v polymerační směsi sestávající se z 5,04 g (0,022mol) bis(2-chloroethylvinylfosfonát)u, 5,03 g methylmethakrylátu (0,050 mol),The suspension polymerization was carried out in a polymerization mixture consisting of 5.04 g (0.022 mol) of bis (2-chloroethyl vinyl phosphonate), 5.03 g of methyl methacrylate (0.050 mol).
-11 0,3020 g (0,001323 mol) peroxodisíranu amonného a 10,23 g (0,57 mol) vody. Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70 °C po dobu 8 hodin za stálého míchání mechanickým míchadlem při otáčkách 700 ot./min. Polymer byl vysušen při teplotě 120 °C za atmosferického tlaku do konstantní váhy. Takto připravený polymer byl analyzován na obsah elementárních prvků. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 45,50 hmot. %, H: 6,38 hmot. %, P: 5,50 hmot. %, Cl: 14,06 hmot. %.-11 0.3020 g (0.001323 mol) ammonium persulphate and 10.23 g (0.57 mol) water. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, airtight and polymerized at 70 ° C for 8 hours with constant stirring with a mechanical stirrer at 700 rpm. The polymer was dried at 120 ° C at atmospheric pressure to constant weight. The polymer thus prepared was analyzed for elemental element content. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 45.50 wt. %, H: 6.38 wt. %, P: 5.50 wt. %, Cl: 14.06 wt. %.
PřikladliThey added
Srážecí polymerace využívající redox iniciace byla provedena v polymerační směsi sestávající se z 5,02 g (0,039 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 5,07 g akrylonitrilu (0,096 mol), 0,2400 g peroxodisíranu sodného (0,001052 mol), 0,2200 g pyrosiřičitanu sodného (0,001157 mol) a 15,00 g (8,33 mol) vody . Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 24 hodin. Polymer byl zfiltrován a promyt 2 x 0,5 litru demineralizované vody po dobu 2 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 120 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Takto připravený polymer byl analyzován na obsah elementárních prvků. Výsledky elementární analýzy polymeru vH+ fázi: C: 59,07 hmot. %, H: 5,84 hmot. %, N: 21,54 hmot. %, P: 2,87 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 1,85 meq/g.Redox initiation precipitation polymerization was performed in a polymerization mixture consisting of 5.02 g (0.039 mol) of vinylphosphonic acid 84.9% pure, 5.07 g of acrylonitrile (0.096 mol), 0.2400 g of sodium persulphate (0.001052 0.2200 g of sodium metabisulfite (0.001157 mol) and 15.00 g (8.33 mol) of water. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 24 hours. The polymer was filtered and washed with 2 x 0.5 liters of demineralized water for 2 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 120 ° C at atmospheric pressure to constant weight. The polymer thus prepared was analyzed for elemental element content. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 59.07 wt. %, H: 5.84 wt. %, N: 21.54 wt. %, P: 2.87 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the content of phosphorus is 1.85 meq / g.
Příklad 12Example 12
Fotopolymerace byla uskutečněna použitím polymerační směsi sestávající se 5,00 g (0,039 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 5,04 g N-vinylpynolidonu (0,045 mol), 0,3002 g (0,001249 mol) benzoin ethyletheru 0,51 g N,N'- methylene-bisakrylamidu (0,0033 mol) a 6,50 g (0,066 mol) NMP. Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, odlita na skleněnou podložku, uzavřena a polymerována za nepřístupu vzduchu při teplotě 25°C po dobu 60 minut UV světlem o vlnové délce 354 nm ze vzdálenosti 7 cm od zdroje záření, přes 4 mm tenké sklo. Jako zdroj UV záření byla použita UV lampa Spectroline. Byla získána polymemí membrána, která byla ponořena na 1 hodinu do 50% H3PO4, po té promyta 2 x 0,5 litru demineralizované vody po dobu 2 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Získaná membrána byla vysušena při teplotě 120 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 40,60 hmot. %, H: 6,25 hmot. %, N: 6,45The photopolymerization was carried out using a polymerization mixture consisting of 5.00 g (0.039 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 5.04 g of N-vinylpynolidone (0.045 mol), 0.3002 g (0.001249 mol) of benzoin ethyl ether. 51 g of N, N'-methylene-bisacrylamide (0.0033 mol) and 6.50 g (0.066 mol) of NMP. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, cast on a glass substrate, sealed and polymerized in the absence of air at 25 ° C for 60 minutes with UV light at a wavelength of 354 nm from a distance of 7 cm from the radiation source, through 4 mm thin glass. A Spectroline UV lamp was used as the UV radiation source. A polymer membrane was obtained which was immersed in 50% H 3 PO 4 for 1 hour, then washed with 2 x 0.5 liters of demineralized water for 2 x 0.5 hours with stirring. The obtained membrane was dried at 120 ° C at atmospheric pressure to constant weight. Results of elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 40.60 wt. %, H: 6.25 wt. %, N: 6.45
-12hmot. %, P; 14,32 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforu je 9,25 meq/g.-12 wt. %, P; 14.32 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 9.25 meq / g.
Příklad 13Example 13
Vodorozpustný polymer byl připraven z polymerační směsi sestávající se z 5,05 g (0,040 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 5,02 g N-vinylpyrrolidonu (0,045 mol), 0,1002 g (0,0006102 mol) 2,2'-azobis(2-methylpropionitril)u a 50,00 g (0,50 mol) NMP. Směs byla zbavena kyslíku probubláním 10 min. inertním plynem, vzduchotěsně uzavřena a polymerována při teplotě 70°C po dobu 58 hodin. Polymer vysrážen do 0,5 litrů acetonu. Polymer byl zfiltrován a promyt 2 x 0,5 litru acetonu po dobu 2 x 0,5 hodiny za stálého míchání. Polymer byl vysušen při teplotě 120 °C za atmosférického tlaku do konstantní váhy. Takto připravený polymer byl analyzován na obsah elementárních prvků. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 36,71 hmot. %, H: 6,06 hmot. %, N: 4,45 hmot. %, P: 18,78 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 12,12 meq/g.The water-soluble polymer was prepared from a polymerization mixture consisting of 5.05 g (0.040 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 5.02 g of N-vinylpyrrolidone (0.045 mol), 0.1002 g (0.0006102 mol) of 2 , 2'-azobis (2-methylpropionitrile) and 50.00 g (0.50 mol) of NMP. The mixture was deoxygenated by bubbling for 10 min. inert gas, sealed and polymerized at 70 ° C for 58 hours. The polymer is precipitated in 0.5 liters of acetone. The polymer was filtered and washed with 2 x 0.5 liters of acetone for 2 x 0.5 hours with stirring. The polymer was dried at 120 ° C at atmospheric pressure to constant weight. The polymer thus prepared was analyzed for elemental element content. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 36.71 wt. %, H: 6.06 wt. %, N: 4.45 wt. %, P: 18.78 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the content of phosphorus is 12.12 meq / g.
Příklad 14Example 14
Emulzní polymerace byla provedena v reakční směsi sestávající se z 10,8 g (0,085 mol) vinylfosfonové kyseliny o čistotě 84,9 %, 90,1 g (0,90 mol) methyl methakrylátu, 8,41 g 24 % roztoku dodecylsulfonátu jako emulgátoru, 1,00 g (0,0044 mol) iniciátoru peroxodisíranu amonného a 230 g (12,76 mol) vody. Směs byla zbavena kyslíku probubláním min inertním plynem. Syntéza se prováděla v reakčním kotlíku o objemu cca 400 ml. Z celkové navážky vody se vložilo 20% do reakčního kotlíku temperovaného na 80 °C a udržovaného pod inertní atmosférou z argonu. Zbylé množství vody se intezivně smíchalo s monomery emulgátorem a 0,4 g peroxodisíranu amonného za vzniku emulze monomerů. 0,1 g peroxodisíranu amonného se přidal těsně před nadávkováním emulze monomerů do reakčního kotlíku. Dávkování emulze bylo provedeno ve dvou krocích, 1. nadávkování 10 % emulze do reakčního kotlíku k vytvoření seedu. Po 1 hodině se dávkoval 2. krok a to postupným příkapem emulze po dobu třech hodin. Po dokončení příkapu emulze se do reakčního kotlíku vložil zbytek iniciátoru peroxodisíranu amonného, a byla zvýšena reakční teplota na 90 °C, tato fáze trvala 2h. Vzniklá emulze byla koagulována. Polymer byl vysušen za pokojové teploty. Pro elementární analýzu byla připravena membrána zDMF, která byla vysušena za atmosférického tlaku při teplotě 70°C a dosušena za atmosférického tlaku při teplotěThe emulsion polymerization was carried out in a reaction mixture consisting of 10.8 g (0.085 mol) of vinylphosphonic acid with a purity of 84.9%, 90.1 g (0.90 mol) of methyl methacrylate, 8.41 g of a 24% solution of dodecylsulfonate as emulsifier 1.00 g (0.0044 mol) of ammonium persulphate initiator and 230 g (12.76 mol) of water. The mixture was deoxygenated by bubbling min with inert gas. The synthesis was performed in a reaction kettle with a volume of about 400 ml. 20% of the total water content was charged to a reaction kettle heated to 80 ° C and maintained under an inert argon atmosphere. The remaining amount of water was intensively mixed with the monomers emulsifier and 0.4 g of ammonium persulfate to form an emulsion of the monomers. 0.1 g of ammonium persulphate was added to the reaction kettle just before the monomer emulsion was metered in. The emulsion was metered in two steps, 1. metering the 10% emulsion into a reaction kettle to form a seed. After 1 hour, step 2 was dosed by gradually dropping the emulsion over a period of three hours. After the emulsion drip was completed, the remainder of the ammonium persulfate initiator was charged to the reaction kettle, and the reaction temperature was raised to 90 ° C, this phase lasted 2 h. The resulting emulsion was coagulated. The polymer was dried at room temperature. For elemental analysis, a zDMF membrane was prepared, which was dried at atmospheric pressure at 70 ° C and dried at atmospheric pressure at 70 ° C.
-13160°C po dobu 10 minut. Výsledky elementární analýzy polymeru v H+ fázi: C: 61,83 hmot. %, H: 8,52 hmot. %, P: 0,36 hmot. %. lontovýměnná kapacita polymeru podle obsahu fosforuje 0,21 meq/g.-13160 ° C for 10 minutes. Elemental analysis of the polymer in the H + phase: C: 61.83 wt. %, H: 8.52 wt. %, P: 0.36 wt. %. The ion exchange capacity of the polymer according to the phosphorus content is 0.21 meq / g.
Příklad 15Example 15
Polymer připravený podle příkladu 1 byl rozpuštěn na 10% roztok v dimethylformamidu (DMF) a odlit na sklo ve formě tenkého filmu. Rozpouštědlo bylo odpařeno při teplotě 70 °C a membrána sejmuta ponořením do demineralizované vody. lontovýměnná kapacita membrány podle obsahu fosforu v polymeruje 3,25 meq/g.The polymer prepared according to Example 1 was dissolved in a 10% solution in dimethylformamide (DMF) and cast on glass as a thin film. The solvent was evaporated at 70 ° C and the membrane was removed by immersion in demineralized water. The ion exchange capacity of the membrane according to the phosphorus content in the polymer is 3.25 meq / g.
Příklad 16Example 16
Polymer připravený podle příkladu 1 byl rozemlet v kulovém mlýně a vyset přes síto s velikostí ok 63 pm. Frakce částic < 63 pm byla izolována a 35 g směsi z 66 hmotnostních % polymerních částic s 34 hmotnostními % LLDPE byla hnětena při teplotě 150 °C v zařízení Brabender Plášti - Corder PLE 651, při otáčkách 30 min'1 a po dobu 5 minut od doby kdy kroutící moment dosáhl 25 Nm. Následně byla směs lisována na fólie tloušťky 0,2 mm mezi polyesterovými fóliemi, za použití dorazové síly lisu 175 kN, teploty 150 °C, dvouminutového předehřevu a dvouminutového dolisování. Plocha takto připravené membrány byla 315 cm2. lontovýměnná kapacita membrány podle obsahu fosforu v polymeruje 2,15 meq/g.The polymer prepared according to Example 1 was ground in a ball mill and passed through a 63 .mu.m sieve. The particle fraction <63 μm was isolated and 35 g of a mixture of 66% by weight polymer particles with 34% by weight LLDPE was kneaded at 150 ° C in a Brabender Tires - Corder PLE 651, at 30 rpm and for 5 minutes from time when the torque reached 25 Nm. Subsequently, the mixture was pressed into 0.2 mm thick films between the polyester films, using a press force of 175 kN, a temperature of 150 ° C, a two-minute preheating and a two-minute after-pressing. The area of the membrane thus prepared was 315 cm 2 . The ion exchange capacity of the membrane according to the phosphorus content in the polymer is 2.15 meq / g.
Přikladl?He added?
Polymer připravený podle příkladu 1 byl rozemlet v kulovém mlýně a pomocí síta s velikostí ok 63 pm byla izolována frakce < 63 pm. Bylo připraveno 10 gramů 12% roztoku poly(isobutylen)u v toluenu a do něj dispergováno 1,2 g částic < 63 pm polymeru dle vynálezu a směs odlita na sklo. Toluen byl odpařen a membrána sejmuta ponořením do vody. lontovýměnná kapacita membrány podle obsahu fosforu v polymeru je 1,63 meq/g.The polymer prepared according to Example 1 was ground in a ball mill and a fraction <63 .mu.m was isolated using a 63 .mu.m sieve. A 10 g solution of a 12% solution of poly (isobutylene) in toluene was prepared and 1.2 g of particles <63 .mu.m of the polymer according to the invention were dispersed therein and the mixture was cast on glass. The toluene was evaporated and the membrane was removed by immersion in water. The ion exchange capacity of the membrane according to the phosphorus content of the polymer is 1.63 meq / g.
Příklad 18Example 18
Polymer připravený podle příkladu 1 byl rozpuštěn na 10% roztok v dimethylformamidu (DMF). 1 gram tohoto roztoku byl smíchán s 1 gramem 10% roztoku polyvinylidenfluoridu v DMF a odlit na sklo ve formě tenkého filmu. Rozpouštědlo bylo odpařeno za atmosferického tlaku při teplotě 90 °C a film dosušen za atmosférickéhoThe polymer prepared according to Example 1 was dissolved in a 10% solution in dimethylformamide (DMF). 1 gram of this solution was mixed with 1 gram of a 10% solution of polyvinylidene fluoride in DMF and cast on glass in the form of a thin film. The solvent was evaporated at atmospheric pressure at 90 ° C and the film was dried at atmospheric pressure
14tlaku při teplotě 160°C po dobu 0,5 hodiny. Membrána byla sejmuta ponořením do demineralizované vody, lontovýměnná kapacita membrány podle obsahu fosforu v polymeruje 1,63 meq/g.14pressures at 160 ° C for 0.5 hours. The membrane was removed by immersion in demineralized water, the ion exchange capacity of the membrane according to the phosphorus content in the polymer is 1.63 meq / g.
Příklad 19Example 19
Membrána připravená podle příkladu 15 o váze 1,43 g v suchém stavu byla ponořena na 2 hodiny při teplotě 25°C do 50% kyseliny fosforečné a po té vyjmuta, otřena buničinou a vysušena při teplotě 110°C do konstantní hmotnosti. Nasorbované množství kyseliny fosforečné 2,83 gramů.The membrane prepared according to Example 15 weighing 1.43 g in the dry state was immersed for 2 hours at 25 ° C in 50% phosphoric acid and then removed, wiped with pulp and dried at 110 ° C to constant weight. Absorbed amount of phosphoric acid 2.83 grams.
-15Průmyslová využitelnost lontovýměnné membrány v dnešní době nacházejí uplatnění v laboratorním i průmyslovém měřítku. K nej významnějším aplikacím patří především elektrochemické odsolování mořských a brakických vod, dělení elektrolytů od neelektrolytů, čištění farmaceutických preparátů, jako tuhé elektrolyty a využití v jiných procesech. Materiály podle předloženého vynálezu jsou určeny pro přípravu homogenních a heterogenních membrán a pro použití v membránových palivových článcích a jiných procesech využívajících iontovýměnné materiály.-15Industrial applicability of ion exchange membranes are currently used on a laboratory and industrial scale. The most important applications include electrochemical desalination of seawater and brackish water, separation of electrolytes from non-electrolytes, purification of pharmaceutical preparations, such as solid electrolytes, and use in other processes. The materials of the present invention are intended for the preparation of homogeneous and heterogeneous membranes and for use in membrane fuel cells and other processes using ion exchange materials.
Claims (7)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080809A CZ303585B6 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Polymeric aliphatic ion-exchange materials and methods of using the same |
| PCT/CZ2009/000150 WO2010069277A2 (en) | 2008-12-15 | 2009-12-10 | Polymeric aliphatic ion-exchange materials and their applications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080809A CZ303585B6 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Polymeric aliphatic ion-exchange materials and methods of using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008809A3 true CZ2008809A3 (en) | 2010-06-23 |
| CZ303585B6 CZ303585B6 (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=42169499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080809A CZ303585B6 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Polymeric aliphatic ion-exchange materials and methods of using the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303585B6 (en) |
| WO (1) | WO2010069277A2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5110184B2 (en) * | 2010-10-19 | 2012-12-26 | トヨタ自動車株式会社 | Phosphonic acid polymer, method for producing the same, and electrolyte membrane for fuel cell |
| WO2019177966A1 (en) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Entegris, Inc. | Fluorinated filter membrane, filters, and methods |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281631A (en) * | 1991-12-20 | 1994-01-25 | Arch Development Corp. | Phosphonic acid based ion exchange resins |
| WO2007125038A2 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Basf Se | Method for the application of corrosion-resistant layers to metallic surfaces |
-
2008
- 2008-12-15 CZ CZ20080809A patent/CZ303585B6/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-12-10 WO PCT/CZ2009/000150 patent/WO2010069277A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010069277A2 (en) | 2010-06-24 |
| WO2010069277A3 (en) | 2011-01-13 |
| CZ303585B6 (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Parvole et al. | Polysulfones grafted with poly (vinylphosphonic acid) for highly proton conducting fuel cell membranes in the hydrated and nominally dry state | |
| JP7611888B2 (en) | Water-soluble anion exchange material | |
| US5643968A (en) | Process for producing ion exchange membranes, and the ion exchange membranes produced thereby | |
| ES2672982T3 (en) | Composite material for fuel cell membrane based on organomodified inorganic particles and method of preparation thereof | |
| US20100021788A1 (en) | Polymer electrolyte composite film, membrane-electrode assembly and fuel cell | |
| WO2007101415A2 (en) | Phosphonic acid-containing blends and phosphonic acid-containing polymers | |
| Parcero et al. | Phosphonated and sulfonated polyhphenylsulfone membranes for fuel cell application | |
| US9908961B2 (en) | Vinyl alcohol-based graft polymer, method for producing same, and ion-exchange membrane using same | |
| CZ2008809A3 (en) | Polymeric aliphatic ion-exchange materials and method of using the same | |
| Sepehrianazar et al. | Synthesis and characterization of poly (vinyl sulfonic acid) in different pH values | |
| US7972734B2 (en) | Process for producing polymer electrolyte emulsion | |
| JP2005521771A (en) | Polymer grafted support polymer | |
| CN102081985A (en) | Polymer electrolyte emulsion and use thereof | |
| WO2010135167A1 (en) | Copolyelectrolyte monomers bearing multiple acid groups | |
| Žitka et al. | Ion exchange membranes based on vinylphosphonic acid-co-acrylonitrile copolymers for fuel cells | |
| CN114573934A (en) | Sulfonated polymer/modified polystyrene composite and ion exchange membrane | |
| WO2005111103A1 (en) | Solid polymer electrolyte membrane and fuel cell | |
| Biery et al. | Synthesis and Characterization of Copolymers from Diallyldimethylammonium Hexafluorophosphate and Methyl Methacrylate | |
| US20240050906A1 (en) | Crosslinked ion-exchange materials, related methods, and related articles | |
| JP2008243778A (en) | Polymeric electrolyte membrane, electrode and fuel cell | |
| RU2041892C1 (en) | Process for preparing weak base anion exchange membrane | |
| KR20240011175A (en) | New phosphonated non-fluorinated and partially fluorinated aryl polymers from sulfonated aryl polymers and new polymers from perfluorosulfonic acids Perfluorophosphonic acids, their preparation process and use in electromembrane applications | |
| KR101953058B1 (en) | Phosphonated block copolymer with improved ion clustering behavior and method for producing the same | |
| CN119060222A (en) | A phosphonated polymer, a multifunctional complex and an ion exchange membrane | |
| JP2008031462A (en) | Polyelectrolyte emulsion and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20191215 |