Способ изготовления микропористого материала

Сфез Сеаетеннх Соцналнетнчесннх Республнк(23) ПриоритетОпубликовано 23,1181,Бюллетень М 43 Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытийДата опубликования описания 23, 11, 81(71) Заявитель Свердловский завод пластмасс(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА Из обретени е относи тся к переработке пластмасс, в частности к пере работке стабилизированного порошка поливинилхлорида спеканием в микро- пористый материал, предназначенный для разделения разноименных электродов свинцовых аккумуляторов.Известен способ изготовления микропористых материалов, в котором используют поливинилхлорид, стабилизированный кальцинированной содой. Стойкость микропористого материала при этом повышается ввиду снижения количества двойных связей, способных вступать в различные химические реакции, например, реакцию окисления (1)Недостатком способа является то, что при стабилизации ПВХ содой образуется хлористый натрий, присутствие которого в микропористом материале приводит к быстрому разрушению электродов свинцового аккумулятора.Наиболее близким по технической, сущности и достигаемому положитель-ному эффекту к предложенному способу является способ изготовления микро- пористого материала, включающий спекание стабилизированного поливинилхлорида. В качестве ст абили 3 ирующейдобавки используют азотсодержащиесоединения 2) .Недостатком данного способа яв ляется сложность,роцесса ввиду н, ичия операций водной промывки, обработки поверхностно-активными веществами и сушки. Цель изобретения - повышение термической и химической стабильности микропористого материала и упрощение процесса его изготовления. Целв достигается тем, что согласно способу изготовления микропористого материала, включающему спекание стабилизированного поливииилхлоридного порошка, используют поливинилхлоридный порошок, стабилизирбванный 0,1-1,5 вес.ч. аммиачной селитры, и .спекание осуществляют при 180-220 Со в течение 1,5-2 мин. Способ позволяет повысить термо"и химическую стойкость микропооистого материала и дает возможность исключить стадии водной промывки и сушки сепаратов от хлористого водорода пос ле стадии спекания порошка ПВХ.П р и м е р 1. Смесь, состоящуюиэ, вес.ч.:Винилхлорид (ВХ) 500Обессоленная вода 500Алкилмоносульфонат 15Персульфат аммония 0,025полимеризуют под давлением в реакторах непрерывного действия при 50 СПолученный в результате полимериэации ВХ латекс собирают в емкости идобавляют 5-ный водный раствораммиачной селитры в количестне 0,1вес.ч., считая на полимер. Затемполимер выделяют сушкой распылениемв токе нагретого до 1600 С воздуха,Полученный таким образом ПВХ в видепорошка со средним размером частиц 5в 12 - 15 мк обладает повышеннойхимической стойкостью. Термостабильиость ПВХ при 180 С составляет.8 мин, в то время как обычные образцы ПВХ без добавки аммиачной селитры 20выдерживают данную температуру неболее 1 мин,П р и м е р 2. Применяют ту жеаппаратуру и исходный материал, чтои в примере 1, с тем лишь отличием,что в данном случае количество5 Ъ-ного водного растнора аммиачнойселитры составляет 0,5 вес.ч, Получают,ПВХ ввиде порошка са среднимразмером частиц 12 - 15 мк, термостабильность его при 180 С составо, 30ляет 10 мин,П р и м е р 3. Применяют ту жеаппаратуру и исходный материал, чтои в примере 1 с тем лишь отличием,что в данном случае количество5 -ного нодного раствора аммиачнойселитры составляет 1 вес. ч. Получают ПВХ со средним размером частиц12 - 15 мк. Термостабильность ПВХпри 180 С составляет 10 мин. 40П р и м е р 4. Применяют ту жеаппаратуру и исходный материал, чтои в примере 1, с тем лишь отличием,что н данном случае количество5 -ного водного раствора аммиачнойселитры составляет 1,5 нес.ч. Получают ПВХ в виде порошка со среднимразмером частиц 12 - 15 мк. Термостабильность ПВХ при 1800 С составляет 9 мин.ЗОИз приведенных данных табл 1 следует, что с ннедением аммиачной селитры в латексе ПВХ уменьшается количество двойных связей а, следовательно, повышается термическая ста-бильность полимера и его химическаястойкость.П р и м е р 5.Полученйый в примерах 1 - 4 порошкообразный ПВХ, атакже ПВХ, содержащий 0,7 и 12 вес.ч.аммиачной селитры, подвергают спеха- ЬОнию отформованным слоем на бесконечной транспортирующей никелевой ленте, проходящей между верхними и нижними греющими плитами туннельнойпечи. за 1,5-2 мин пребывания в зоне 65 спекания с температурой 180 в .220 С порошок ПВХ спекается в микропористую ленту и после охлаждения на ведущем барабане туннельной печи разреэается на части требуемого размера.Содержание хлористого водорода в полученном микропористом материале в зависимости от содержания аммиачной селитры в спекаемом материале приведено н табл. 2.Как видно из приведенных в табл,2 данных, при содержании аммиачной селитры в спекаемом ПВХ в количестве 0,7-1,0 вес.ч. обеспечивается получение микропористого материала, содержащего растворимые соединения хлора н таком количестве, которое допускает его производство без водной промывки и последующей сушки.П р и м е р 6. Полученный в примере 1 латекс ПВХ собирают в емкость и добанляют 5-ный водный раствор кальцинированной соды н количестве 2 вес,ч., считая на полимер. Полимер выделяют сушкой распылением в токе нагретого до 160 С воздуха, Полученный таким образом ПВХ-порошок со средним размером частиц 12 - 15 мкм, термостабильностью при 180 С 20 мин и содержащий более 6)С =С (, спекают н течение 1,5 - 2,0 мин при 180 С с последующей промывкой и сушкой.Готовый материал окрашен в коричневый цвет и содержит, до промывки, растворимых соединений хлора 0,008.П р и м е р 7. Осуществляют аналогично примеру б, с той лишь разницей, что температуру спекания порошка поддерживают 2200 С . Полученный материал имеет коричневую окраску и содержит 0,015иона хлора до промывки, что превышает требуемую концентрацию на содержание иона хлора в материале.П р и м е р 8, В полученный по примеру 1 латекс поливинилхлорида добавляют 5-ный водный раствор аммиачной селитры в количестве 0,7 вес.ч считая на полимер. Порошкообраэный ПВХ, выделенный из латекса по примеру 1, спекают на никелевой ленте н туннельной печи в течение 1,5-2 мин при 180 С. Готовый материал белого цвета содержит без промывки 0,0018 растворимых соединений хлора.П р и м е р 9, Осуществляется аналогично примеру 8, с тем оличием, что спекание порошка ПВХ осуществляют при 220 фС. Полученный материал белого цвета, содержит 0,0018иона хлора.П р и м е р 10. В полученный по примеру 1 латекс поливинилхлорида добавляют 5%-ный водный раствор аммиачной селитры в количестве 1,0 вес.ч., считая иа полимер. Порошкообразный ПВХ, выделенный иэ латекса по примеру 1, спекают на никеле8827 б 2 вой ленте в туннельной печи в течение 1,5- 2,0 мин при 200 С. Готовый материал белого цвета содержит беэ промывки 0,0018растворимых соединений хлора.П р и м е р 11Осуществляют аналогично примеру 10 с той лишь разницей, что спекание порошка ПВХ осуществляют при 2200 С. Полученный материал белого цвета содержит 0,0018иона хлора. Свойства матеТаблица 1 Количество вводимой аммиачной селитры на 100 вес. ч.ВХ, вес. ч. Примеры в присутствииаммиачнойселитры в отсутствииаммиачнойселитры 7,0 7,5 8,0 8 с 7 0,1 0,5 1,0 1,5 4,0 3,1 3,0 4,2 Таблица 2 Содержание хлор-ионав микропористом материале, Ъ Количество вводимойаммиачной селитрына 100 вес.ч ПВХ,вес.ч Примеры Таблица 3 Химстойкость материала, . окраска ма- териала Термостой костьматериала, содержание ионовхлора, % Материалполученный попримеру Примечание КоричневаяТо жеБелаяТо жеП б 7 8 9 10 11 Формула изобретения Способ изготовления микропористого материала, включающий спеканиестабилизированного поливинилхлоридного порошка, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термической и химической стабильности материала и упрощения процесса его изготовления, используют поливинилхлоридный порошок, стабилизиВНИИПИ Заказ 100 б 5/17 Тираж б 97 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 0,008 0,015 0,0018 0,0018 О, 0018 0,0018 0,1 0,5 1,0 1,Ъ 0,7 1,2 риалов по примерам б - 11 приведеныв табл,3Таким образом, предложенный способ получения микропористого материала позволяет изготавливать сепараторы для свинцовых аккумуляторов,работающих в агрессивных средах, иупростить процесс за счет ликвидацийстадии промывки сепараторов водой иих последующей гидрофилиэации и сушки. Количество образовавшихся двойных связей на 1000 мономерных звеньев 0,0080 0,0044 0,0018 0,0030 0,0018 0,0021 Окраска материалаобусловлена наличиемдвойных связей, количество их пропорционально интенсивности окраскии химстойкости материала рованный 0,1 - 1,5 вес.ч. аммиачнойселитры, и спекание осуществляют при180 - 220 С в течение 1,5 - 2 мин.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Хрулев М.В. Поливинилхяорид.55 М., Химия, 1964, с. 154.2. Дасоян М,А. Производствоэлектрических аккумуляторов. М.,Высшая школа, 1977, с. 110-111