Способ получения мембранных сепараторов

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Н О 1 М 2/1 ч Гфвударатввнный квинтет СССР в двлам кзорвтеннй н вткрцтнй(72) Авторы изобретения ИностранцыРафаил Велиславов Мощев, Хрисанта Николаева Будевска, Латинка Тантилова Иванова и Радка Димитрова Янкова"ЦЛЕХИТ при Болгарской Академии Наук,.София"(НРБ)(51) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕМБРАННЫХ СЕПАРАТОРОВ1Изобретение относится к методу получения мембранных сепараторов для .щелочных аккумуляторов.Известен способ получения мембранных сепараторов, согласно которому облученную гамма-лучами полиэтиленовую пленку наматывают вместе с целлюлозной тканью в многослойную катушку и погружают в сосуд с мономером, который прививается к полиэтилену под воздействием гамма-излучения в продолжение от 70 до 130 ч.Недостатки этого способа состоят в слишком медленном его протекании,в неравномерной прививке по длине пленки, в невозможности его проведения в конвейерных условиях, а также в необходимости использования дорогих и опасных источников гамма-лучей.Известен способ, по которому процесс прививки проводят в пакете, состоящем из десяти слоев полимерного материала, изолированных между собой стеклянными перегородками, На полимерный материал предварительно наклеивают мономер прививки, пакет закрывают и подвергают облучению рентгеновскими или хамма-лучами в среде инертного газа или вакуума,Исключая возможность лучшего регулирования температурного режима в более тонком слое, этот метод обладает всеми недостатками первого. 10 Известен также способ получениямембранных сепараторов дпя щелочных аккумуляторов, согласно которому облученную ультрафиолетовым светом полиэтиленовую пленку наматывают вмеси те с целлюлозной тканью или бумагойв многослойную катушку, которую пропитывают метакрильной кислотой и прививают к полиэтиленовой пленкеопосредством нагревания при 70 - 90 С 20 в продолжение 60 - 90 мин.Однако трудности этого способасвязаны с отводом реакционного тепла, в неравномерной прививке по длине пленки, а также и в прерывности про 2 б цесса.Наматывания на катушках избегают когда прививку совершают на слое полимерной пленки, поставленной в пакете между двумя поверхностями, сделанными из тонкого целлюлозного материала, пропитанного мономером и закрытого между двумя металлическими поверхностями. Полимерную Фоль - гу предварительно обрабатывают раствором инициатора ( перекиси или азо соединения), Достигнутая степень при - вивки после нагревания в продолжение 8 - 1 О ч при 70 не превышает 30 ь. Однако в способе используется ини - циатор, а низкая степень прививки делает его неприемлемым для получения привитых мембран с низким электрическим сопротивлением.Ввиду успешной работы щелочных батарей сопротивление мембранных сепараторов в 40 гидроокиси калия при 22 С должно быт ь от О, 08 до 0,15 ом см- в зависимости от назначения аккумуляторной баратери, причем 5 отклонения от среднего значения сопротивления не долнны превышать + 3 К.Цель изобретения - создать способ получения мембранных сепараторов обеспечивающий высокую степень прививки (выше 803) полиэтиленовой плейки, а также равномерность по длине и ширине пленки. Сущность способа состоит в прививке винилового мономера к активированной ультраФиолетовым облучением полиолеФиновой пленке, причем прививку осуществляют в пятислойной сэндвич,состоящий из активированной полиолеврФиновой пленки, двухсторонне покрытой целлюлозным материалом, пропитанный мономером или его раствором иприжатый с каждой стороны к инертнойполимерной ленте, закрывающей реакци".онное пространство, с давлением к по 45верхности нагревательного элемента от10 до 30 г/см 3 за время от 10 до45 мин, причем слои сэндвича представляют собой неограниченные подлине ленты, которые перемещают поповерхности нагревательного элемент асо скоростью от 1 до 100 м/ч,Причем в качест ве целлюлозногоматериала берут отбеленную и неапретированную ткань из естественного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до 200 мк и плотностьюнитей около 10 на см,41 4Кроме того, инертную полимернуюленту вырабатывают из двухстороннеориентированной полиэФирной пленкис толщиной от 80 до 150 мк.Причем температуру поверхностинагоевательного элемента берут впределах от 85 до 95 С и поддерРживают с точностью + 1 С.Преимущества этого способа заключаются в его изотермическом протекании из-за чего полученная сепаратор-.ная пленка отличается высокой равномерностью обоих показателей, а также и возможностью непрерывного конвейерного протекания процесса и егополной автоматизацией. Кроме того,создаются условия для получения минимального технологического брака,для уменьшения расхода мономера, дляумен ьшения количества материалов,которых нужно обезвредить, а такжеи для его полной безопасности и гигиенизирования,Изобретение объясняется подробнеена примерах, не ограничиваясь ими. П р и и е р 1. Активированную посредством ультраФиолетового облучения полиэтиленовую пленку с высоким давлением с плотностью около 0,925 г/см , с индексом расплава2около 2 г/10 мин и толщиной около 35 мк покрывают с двух сторон хорошо высушенной бумагой из отбеленной целлюлозы с весом около 20 г/м и плот ност ью около О, 8 г/см , не содержащей импре гааторов, наполнителей, красителей или других примесей. Каждый из двух слоев бумаги пропитывают 0,3 - 0,5 л/м дистиллированной метакрильной кислотой, содержащей ниже 5 мкг/л ингибитора, после чего каждый слой бумаги покрывают полиэФир" ной пленкой с толщиной от 80 до 150 мк Так, полученный пятислойный сэндвич прижимают плотно к нагревателю, который нагрет до 83 + 1 С с нажимом от 10 до 20 г/см в продолжение 25 мин для совершения полимеризационного процесса, Привитую полиэтиленовую пленку ощелачивают в 5 - 10/ гидроркиси калия при 60 - 70 С в продолжение 20 " 30 мин. Ионное сопротив" ление полученного таким образом мембранного сепаратора в 407, гидрооки" си калия при 22 С ниже 0,12 омсм степень прививки, определенная посредством увеличения веса пленки,907641 раствор в тетрахлорметане. Попуценный мембранный сепаратор обладаетхарактеристиками, указанными в примереП р и м е р 8. Прививку совершают согласно примерам 1, 2, 5, 6или 7 с той разницей, что толщинаполиэтиленовой пленки составляет80 мк вместо 35, Число слоев тканиили бумаги с каждой стороны полиэтиленовой пленки равно двум вместо одного. Количество метакрильной кислоты ипи ее растворов - от 0,5 до0,9 л/и 2; а время нахождения на нагревателе около 45 мин. Полученныймембранный сепаратор имеет сопротивление около 0,3 ом см2Формула изобретенияСпособ получения мембранныхсепараторов путем прививки винилового мономера к активированной ультрафиолетовым облучением полиолешиновой пленки, отличающийс я тем, цто, прививку осуществля -ют в пятислойный сэндвич, состоящийиз активированной полиолеФиновойпленки, двухсторонне покрытой целпюлозным материалом, пропитанный мономером или его раствором и прижатый с каждой стороны к инертной полимерной ленте, закрывающей р акционное пространство, с давлением к поверхности нагревательного элементаот 10 до 30 г/см 2 за время от 10 до45 мин, причем слои сэндвича представляют собой неограниченнь;е пс длине ленты, которые пь:ремещают по поверхности нагревательного элементасо скоростью от 1 до 100 м/ц.2. Способ го и. 1, о т иц аю щ и й с я тем, цто в кацест ве целлюлозного материала берут отбеленную и неапретированную ткань из естественного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до 200 мк и плотностьюнитей около 10 на см.3Способ по и, 1, о т п и ч а ю щ и й с я тем, цто инертную полимернуюю ленту вырабаты вают и з двухсторонне ориентированной попиэФирной пленки с толщиной от 80 до 150 мк,4. Способ по и. 1, о т п и ч а ю щ и й с я тем, что температуру поверхности нагревательного эпрмента берут в пределах от 85до 95 Г и поддерживают с точност ью + 1 Г.Тираж 758 Подписноег.ужгород, ул.Проектная,4 Филиал ППП "Патент",выше 804, а прочность растяжениясухой пленки выше 150 кг/см 2.П р и м е р 2 . Приготовленный(с неограниченной длиной) перемещают прижатый по одной или несколькимнагретым при 88 + 1 С нагревательным поверхностям (плоских или закругленных) с такой скоростью, которая обеспечивает нахо 1 дение сэндви оца на нагревательной поверхности около 20 мин. После ощелачивания полученный мембранный сепаратор обладает показателями,указанными в примере 1, 15П р и м е р 3 . Прививку осуществляют как в примерах 1 или 2 с.той разницей, что нахождение на поверхност и на грева тел я 15 - 18 мин,Сопротивление мембранного сепарато ора после его ощелачивания - от 0,20до 0,25 ом-см 2, степень прививкиоколо 70, а прочность на растяжение - выше 180 кг/см2П р и м е р 4 . Прививку совершают в соответствии с примером 1или 2 с той разницей, цто температура нагревателя - 85 + 1 С, а нахожОдение сэндвича на нагревателе35 - 40 мин, Привитая пленка, после заее ощелацивания, обладает характеристиками, указанными в примерепричем прочность на растяжение достигает до 220 кг/см.П р и м е р 5 . Прививку совершают, как в примерах 1 - ч, с тойразницей, что вместо бумаги используют неапретированную ткань из естественного отбеленного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до ао200 мк и плотностью нитей от 8 до10 на см. Полученный мембранный се-паратор обладает характеристиками,которые указаны в примерах 1П р и м е р 6 . Прививку совер- ф 5шают как в примерах 1, 2 или 5 стой разницей что вместо 1001 метакрильной кислоты используют ее70 " 80"-ный раствор в толуоле иликсилоле, Полученный мембранный сепаратор обладает характеристиками,указанными в примере 1,П р и м е р 7, Прививку совершают как в примерах 1, 2 или 5, однако вместо 100 метакрильной кислоты используют ее 85 - 95 -ныйВНИИПИ Заказ 604/62