СЕЛЕКТИВНО-ПРОНИЦАЕМЫХ ПОЛИМЕРОВ

Предыдущая 76 77 78 79 80 81 82 83 84 858687 88 89 90 91 Следующая

Кремнийорганические мономеры давно известны как материалы для газо

разделительных мембран. К полимерам такого типа относятся полидиметил-силоксан (1), полисиламетилен (2), полиизобутилен (3), поливинилтриметилсилан ( 4), аллилвинилдиметилсилан (5) и политриметилсилилпропин (6) :

CH CH CH

—Si—O—	;	—Si—CH—	;	—C—CH— — ;

CH	n	CH	n	CH	n

—CH—CH—	CH	CH

HC—Si—CH	;	CH=CH—Si—CH—CH=CH	;	—C=C—

CH n CH Si—(CH)

3333n4 5 6

Поливинилтриметилсилан 4) обладает наиболее эффективными газоразде-

(

ляющими свойствми. Производство винилтриметилсилана и поливинилтриметил-силана, а также газоразделяющих мембран из поливинилтриметилсилана освоено в промышленном масштабе в России и некоторых других странах.

Ниже приведены области применения мембран на основе поливинилтриме-тилсилана.

Процесс Области применения

Обогащение кислородом воздухаМедицина лечение дыхательной недостаточно-

(

сти)

Биотехнология (подачи О2 в ферментеры)

Очистка сточных вод

Питание горелок и печей

		Процессы окисления в химической промышлен-
		ности и т.д.
Получение	технического азота из воз-	Хранение топлив и других химических продуктов
духа		(инертный агент)

Регулирование	состава смесей О2—	Длительное хранение овощей и фруктов
СО2—N2

Разделение смесей Химическая, нефтехимическая и нефтеперераба-

Н2 + N2 тывающая промышленность

Н2 + СН4

Н2 + СО

Наиболее широкое распространение получили аппараты для обогащения воздуха медицинского назначения, а также крупнотоннажные установки разделе-

ния смесей N + Н в некоторых нефтехимических технологических потоках с це-

лью получения технического азота и водорода.

Производство винилтриметилсилана осуществляется периодическим мето-дом путем винилирования триметилхлорсилана через магнийорганические со-единения в среде тетрагидрофурана. На первой стадии получают винилмагний-хлорид (реактив Нормана):

Mg + СН=СНCl CH=CH-MgCl.

Далее синтезируют собственно винилтриметилсилан:

СН=СН-МgCl + (CH)SiCl CH=CH-Si(CH) + MgCl

2332332.

Получаемый по этой технологии винилтриметилсилан представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с т. кип. 328-329 К с содержанием целевого ве-щества не менее 99,9%.

Эффективными свойствами мембран обладает также политриметилсилил-пропин, получаемый полимеризацией триметилсилилпропина. В настоящее время уже определены основные направления разработки новых мембранных процессов, в которых будут использованы мембраны на основе политриметилсилилпропина:

1. Газоразделение – крупнотоннажные мембранные модули получения воз-духа, обогащенного кислородом, для энергетических установок;

2. Пароразделение - выделение углеводородов (С-С) из природного газа и

сбросовых газов нефтепереработки;

3. Первопарация - выделение органических компонентов из водных сред (фенола и его производных из промышленных стоков, этанола и бутанола из фер-ментационных смесей в биореакторах).

Синтез дизамещенных кремнийсодержащих ацетиленов осуществляется следующим образом:

Mg + CHBr CHMgBr,

CHMgBr + CHºCR MgBrCºCR + СН,

MgBrCºCR + R¢R¢¢SiCl R¢R¢¢SiCºCR + MgBrCl.

Выход триалкилсилилпропина в зависимости от условий составляет от 40 до 70%.

Синтез триметилсилилпропина включает следующие стадии:

- получение этилмагнийбромида из магния и бромистого этила;

- взаимодействие этилмагнийбромида с метилацетиленом с образованием магнийбромметилацетилена (реактив Иоцича);

- реакция магнийбромметилацетилена с триметилхлорсиланом с образова-нием триметилсилилпропина.

Синтез ведут в среде тетрагидрофурана при 313-343 K.

Принципиальная технологическая схема процесса получения триметилси-лилпропина приведена на рис. 16.8.