СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1996 года по МПК B01D39/20 

Изобретение относится к производству пластмасс, а именно к способам получения высокопористых фильтрующих элементов на их основе.

Известны способы получения пористых материалов,включающее приготовление суспензии порошка в жидком связующем, заливку формы суспензией, сушку и спекание заготовки /1/.

Недостатком данного способа является невозможность получения фильтроэлементов с пористостью более 70 из-за недостаточной механической прочности.

Более близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фильтрующего материала. который включает изготовление формы из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее суспензией, содержащей оксидную керамику, фосфатное связующее и добавку нутрида, удаление избытка суспензии, сушку и отжиг /2/.

Практика изготовления фильтрующего материала путем нанесения отверждающейся суспензии на органическую подложку показала, что при использовании в качестве подложки заготовки с диаметром ячейки менее 1 мм около 5% ячеек остаются закрытыми (залипают), что уменьшает проницаемость получаемого фильтрующего материала. При толщине заготовки более 20 мм наносимая суспензия плохо проникает внутрь заготовки, что, в свою очередь, ухудшает прочностные характеристики материала.

Целью изобретения является повышение равномерности проницаемости получаемых фильтроэлементов путем исключения залипания ячеек органической подложки, а также увеличение прочности фильтроэлементов за счет увеличения равномерности проникновения суспензии по объему подложки.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения фильтрующего материала, включающем изготовление подложки из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее отверждающейся суспензией, удаление избытка суспензии, сушку,
В качестве отверждающейся суспензии применяют суспензию жесткой пластмассы, а перед пропитыванием суспензией подложку замачивают в растворе органического растворителя, при этом органический растворитель выбирают из группы химически неактивны по отношению к суспензии.

Обработка подложки из пенополиуретана в органическом растворителе увеличивает размеры ячеек более чем в 2 раза. При этом суспензия легче и равномернее проникает внутрь заготовки, чем обеспечивается большая механическая прочность и уменьшение образования залипав ячеек, что увеличивает проницаемость фильтрующего материала.

По предлагаемому способу подложку из пенополиуретана с открытыми порами замачивают в органическом растворителе на 30-200 с. В качестве органического растворителя используют, например, ацетон, хлороформ или дихлорэтан. Органический растворитель должен не быть химически активным по отношению к наносимой на подложку суспензии. После набухания заготовки в растворителе капли растворителя удаляют отжатием, наносят суспензию жесткой (после полимеризации) пластмассы с наполнителем, избыток суспензии удаляют и производят отверждение, в зависимости от свойств, при комнатной температуре или в сушильном шкафу.

Пример 1. В качестве эластичной органической подложки использовался пенополиуретан (ППУ) с диаметром ячейки dя=0,8 мм с частично закрытыми порами. Заготовка ППУ обрабатывалась в 20%-ном растворе NaOH для полного открытия всех пор, производилась нейтрализация щелоч и (NaOH) в 5%-ном растворе уксусной кислоты, после чего промывка и сушка подложки. Подготовленная подложка из обработанного ППУ замачивались в хлороформе или дихлорэтане в течение 30 с, излишки удалялись и сразу же пропитывались суспензией, состоящей из 100 частей эпоксидной смолы ЗД-16. 10 частей полиэтиленполиамина, 30 частей талька, излишки удалялись. Пропитанная суспензией заготовка помещалась в вытяжной шкаф на 5-20 мин, при этом растворитель испарялся и размеры ячеек становились прежними. Отверждение производилось в термошкафу 4 ч при температуре 65^oС. Все данные по полученному губчатому фильтрующему материалу занесены в таблицу.

Пример 2. Все операции по подготовке органической подложим из ППУ проводились как в примере 1. В качестве органического растворителя примерен ацетон. Режимы обработки как в примере 1. После чего была нанесена на подложку из ППУ суспензия типа "Випакрил", состоящая из, мас.

Метилметакрилат марки ВЧ 30 Стирол 10
Полиметилметакрилат бисерный 60
Бензоилпероксид 1
Гипериз 3
Нефтенат кобальта 5
Пропитанная суспензией заготовка помещалась в вытяжной шкаф на 24 часа, где производилось отверждение суспензии при комнатной температуре. Все данные по полученному губчатому фильтрующему материалы занесены в таблицу.

Пример 3. Все операции по подготовке органической подложки из ППУ, нанесение суспензии на основе эпоксидной смолы и отверждение проводилось как в примере 1. В органическом растворителе подложка из ППУ не обрабатывалась.

Все данные по полученному губчатому фильтрующему материалу занесены в таблице.

Как видно из таблицы в примере 3 из-за залипав ячеек проницаемость фильтрующего материала, изготовленного без обработки в органическом растворителе, меньше чем в примерах 1 и 2, где производилась обработка в органическом растворителе. Испытания на прочность при сжатии фильтрующего материала показали неравномерность пропитки суспензией внутри заготовки, что обуславливает меньшую прочность фильтрующего материала в примере 3 по сравнению с фильтрующим материалом в примере 1, где производилась дополнительная обработка в органическом растворителе, при одинаковом составе суспензии и режимах отверждения.

Из представленных примеров следует, что предлагаемый способ обеспечивает получение фильтровального материала из групп пластмасс жидких до полимеризации, обеспечивает большую прочность и проницаемость, что обуславливает большую производительность в процессах фильтрования. ТТТ1

Использование: создание фильтрующих элементов высокой проницаемости с достаточной механической прочностью. Способ включает в себя пропитку подложки из открыто-ячеистого пенополиуретана суспензией, удаление избытка суспензии, отверждение заготовки. Для обеспечения равномерности проникновения суспензии внутрь заготовки из ППУ ее замачивают в растворе органического растворителя, который химически нейтрален по отношению к суспензии. Набухшую в растворителе заготовку с увеличенными ячейками пропитывают суспензией жесткой (после полимеризации) пластмассы и сушат. 1 табл.

Способ получения фильтрующего материала, включающий изготовление подложки из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее отверждающейся суспензией, удаление избытка суспензии, сушку, отличающийся тем, что в качестве отверждающейся суспензии применяют суспензию жесткой пластмассы, а перед пропитыванием суспензией подложку замачивают в растворе органического растворителя, при этом органический растворитель выбирают из группы химически неактивных по отношению к суспензии.