Weak acid ion exchange membranes

Abstract

Weak acid ion exchange membranes were prepared by pressing methyl acrylate/ methyl methacrylate and methyl acrylate/butyl methacrylate copolymers into the film form. Before shaping, the copolymers were hydrolysed in an alkaline solution (heterogeneous system). The following optimal hydrolysis parameters were established: temperature: 90 "C; hydrolyzing agent potassium hydroxide/methylacrylate ratio: 5 mol/mol; concentrations: copolymer: 5 wt.-To, emulsifier (Hostapal CV): 0.5 Wt.-TO.Products insoluble in water or alkaline solutions, yet containing enough carboxylic groups to provide an ion exchange selectivity, were obtained by hydrolysis of copolymers containing less than 30 wt.-% of methyl acrylate units.The ion exchange and transport properties (in the system 0.5 M NaOH//membrane//H,O) were found to be the best for the membranes obtained from hydrolysed poly(methy1 acrylate-co-methyl methacrylate). ZUSAMMENFASSUNG:Ionenaustauschmembranen, die schwache Sauren enthalten, wurden durch Filmpressen von Methylacrylat/Methylmethacrylatund Methylacrylat/Butylmethacrylat- Copolymeren hergestellt. Vor dem Pressen wurden die Copolymeren in alkalischerLdsung (heterogenes System) hydrolysiert. Die folgenden optimalen Hydrolyseparameter wurden bestimmt: Temperatur: 90 "C; Verhaltnis Kaliumhydroxid (Hydrolyseagens)/Methylacrylat: 5 mol/mol; Konzentration des Copolymeren: 5 Gew.-To, Konzentration des Emulgators (Hostapal CV): 0,5 Gew.40.Durch Hydrolyse der Copolymeren, die weniger als 30 Gew.-To Methylacrylat-Einheiten enthalten, wurden in Wasser und alkalischen Ldsungen unldsliche Produkte erhalten, die aber noch genug Carboxygruppen enthalten, um eine Ionenaustauschselektivitat zu zeigen. Die besten Ionenaustausch-und Transporteigenschaften (fur das System 0,5 M NaOH//Membran//H,O) wurden fur die Membranen aus hydrolysiertem Poly(methylacry1at-co-methylmethacrylat) gefunden.