Polyelectrolytes based on emulsifying latexes and their formation as ion exchange membranes

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28676092%3A_____%2F17%3AN0000041" target="_blank" >RIV/28676092:_____/17:N0000041 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Polyelektrolyty na bázi samosíťujících latexů a jejich využití jako iontovýměnné membrány

Original language description

V současné době je většina komerčně dostupných iontovýměnných heterogenních membrán vyráběna z iontovýměnné pryskyřice a polymerního pojiva, jímž je zpravidla polyethylen nebo polypropylen. Technologie výroby těchto membrán však vyžaduje náročné přístrojové vybavení a rovněž vede k degradaci určitého podílu iontovýměných skupin vlivem zvýšených teplot a tlaků, jimž je membránový materiál během svého zpracování vystavován. Tyto zápory mohou být snadno eliminovány v případě přístrojově nenáročné technologie výroby iontovýměnných heterogenních membrán na bázi latexového pojiva, která spočívá ve smísení latexu a iontovýměnné pryskyřice, odlití směsi do forem požadovaných tvarů a vysušení membránových těles při pokojové teplotě. Předmětem práce bylo studium samosíťujících styren-n-butylakrylátových polyelektrolytů jako alternativních pojivových materiálů vhodných pro přípravu kationvýměnných homogenních a heterogenních membrán. Polyelektrolyty ve formě vodné polymerní disperze byly připraveny technikou semi-kontinuální emulzní polymerace. Byl sledován zejména vliv chemického složení polyelektrolytu z hlediska obsahu kyseliny akrylové nebo methakrylové na elektrochemické, separační a fyzikálně-mechanické vlastnosti membrán. Rovněž byl hledán v případě heterogenních iontovýměnných membrán optimální poměr polymerního pojiva na bázi samosíťujícího polyeletrolytu a komerční kationvýměnné pryskyřice. Ukázalo se, že rostoucí obsah stavebních jednotek kyseliny akrylové i methakrylové ve struktuře polyelektrolytu vedl k výraznému zvýšení iontovýměnné kapacity kationvýměnných homogenních membrán na úkor jejich rozměrové a mechanické stability ve vodě. Také bylo v případě kationvýměnných heterogenních membrán zjištěno, že při obsahu komerční kationvýměnné pryskyřice 45 a 60 hm. % (vztaženo na celkovou hmotnost membrány) bylo dosaženo výborných elektrochemických vlastností z hlediska iontovýměnné kapacity, plošného a specifického odporu u téměř všech typů latexových pojiv. Ačkoli připravené kationvýměnné heterogenní membrány dosahovaly v porovnání s komerčními membránami Ralex nižší permselektivity a rozměrové stálosti, přesto se polyelektrolyty na bázi samosíťujících latexů jeví jako nadějné pojivové materiály pro technologicky nenáročnou výrobu iontovýměnných heterogenních membrán.

Czech name

Polyelektrolyty na bázi samosíťujících latexů a jejich využití jako iontovýměnné membrány

Czech description

V současné době je většina komerčně dostupných iontovýměnných heterogenních membrán vyráběna z iontovýměnné pryskyřice a polymerního pojiva, jímž je zpravidla polyethylen nebo polypropylen. Technologie výroby těchto membrán však vyžaduje náročné přístrojové vybavení a rovněž vede k degradaci určitého podílu iontovýměných skupin vlivem zvýšených teplot a tlaků, jimž je membránový materiál během svého zpracování vystavován. Tyto zápory mohou být snadno eliminovány v případě přístrojově nenáročné technologie výroby iontovýměnných heterogenních membrán na bázi latexového pojiva, která spočívá ve smísení latexu a iontovýměnné pryskyřice, odlití směsi do forem požadovaných tvarů a vysušení membránových těles při pokojové teplotě. Předmětem práce bylo studium samosíťujících styren-n-butylakrylátových polyelektrolytů jako alternativních pojivových materiálů vhodných pro přípravu kationvýměnných homogenních a heterogenních membrán. Polyelektrolyty ve formě vodné polymerní disperze byly připraveny technikou semi-kontinuální emulzní polymerace. Byl sledován zejména vliv chemického složení polyelektrolytu z hlediska obsahu kyseliny akrylové nebo methakrylové na elektrochemické, separační a fyzikálně-mechanické vlastnosti membrán. Rovněž byl hledán v případě heterogenních iontovýměnných membrán optimální poměr polymerního pojiva na bázi samosíťujícího polyeletrolytu a komerční kationvýměnné pryskyřice. Ukázalo se, že rostoucí obsah stavebních jednotek kyseliny akrylové i methakrylové ve struktuře polyelektrolytu vedl k výraznému zvýšení iontovýměnné kapacity kationvýměnných homogenních membrán na úkor jejich rozměrové a mechanické stability ve vodě. Také bylo v případě kationvýměnných heterogenních membrán zjištěno, že při obsahu komerční kationvýměnné pryskyřice 45 a 60 hm. % (vztaženo na celkovou hmotnost membrány) bylo dosaženo výborných elektrochemických vlastností z hlediska iontovýměnné kapacity, plošného a specifického odporu u téměř všech typů latexových pojiv. Ačkoli připravené kationvýměnné heterogenní membrány dosahovaly v porovnání s komerčními membránami Ralex nižší permselektivity a rozměrové stálosti, přesto se polyelektrolyty na bázi samosíťujících latexů jeví jako nadějné pojivové materiály pro technologicky nenáročnou výrobu iontovýměnných heterogenních membrán.

Type

D - Article in proceedings

CEP classification

—

OECD FORD branch

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Project

<a href="/en/project/LO1418" target="_blank" >LO1418: Progressive development of the Membrane Innovation Centre</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2017

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Article name in the collection

Studentská vědecká odborná činnost 2016/2017

ISBN

978-80-7560-084-4

ISSN

—

e-ISSN

—

Number of pages

7

Pages from-to

189-195

Publisher name

Univerzita Pardubice

Place of publication

—

Event location

Univerzita Pardubice

Event date

Jun 12, 2017

Type of event by nationality

CST - Celostátní akce

UT code for WoS article

—