ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК C01B31/30 

Изобретение относится к способам получения тугоплавких материалов, которые в виде пористых изделий, например стержней, могут применяться в качестве абсорбентов.

Известна полимерная композиция, содержащая диоксид циркония, углеродоноситель уголь или сажу и термопластичную смолу поливиниловый спирт в виде 5% -ного водного раствора. Компоненты смешивают, из полученной композиции прессуют изделия, которые после сушки подвергают нагреванию до 1800-1900^oC, в результате чего получают пористые изделия из карбидов тугоплавких металлов.

Недостатком известной композиции является низкая прочность прессуемых из нее изделий. Это делает невозможным изготовление из указанной композиции карбида циркония в виде длинномерных изделий.

Другим недостатком известной композиции является низкая пористость получаемого из нее карбида /72%/, что ограничивает области его применения.

Изобретение решает задачу увеличения прочности полимерной композиции и повышения пористости получаемого из нее карбида циркония.

Это достигается тем, что полимерная композиция, содержащая диоксид циркония, сажу и термопластичную смолу, дополнительно содержит смазку и термореактивную смолу, а компоненты взяты в следующем количестве, мас.

Диоксид циркония 42,6-45,3
Термореактивная смола 13,7-19,0
Сажа 0,7-5,3
Термопластичная смола 31,3-33,0
Смазка 4,2-4,7
Соотношение компонентов полимерной композиции позволяет использовать непрерывный метод формования изделий неограниченной длины, что важно для создания равноплотных с изотропной структурой, стабильных по свойствам высокопористых тугоплавких изделий.

Полученные из предлагаемой композиции тугоплавкие изделия имеют стабильную пористую структуру, колебание пористости не превышает 1,5% при этом пористая структура устойчива при высоких температурах: снижение пористости при 2100^oC не превышает 1%
Рентгеновский анализ фазовой структуры показал, что полученный из предлагаемой композиции карбид циркония является однофазным с параметром кубической решетки, 4,690-4,696 без признаков разделения на 2 фазы.

Пример 1. Берут порошки в следующем количестве: 42,3 г диоксида циркония, 19,7 г фенольного связующего, 33,3 г поликарбоната и 4,7 г стеарата цинка. Компоненты смешивают, затем суховальцевым способом получают пресс-порошок, из которого прессуют изделия, например стержни. Нагреванием изделий в защитной от окисления среде получают пористые карбонизованные изделия. При нагревании их в вакууме до 1900-2000^oC получают пористый карбид циркония. Свойства полученной композиции и карбида циркония приведены в таблице.

Пример 2-10 выполняют, как описано в примере 1 с той разницей, что компоненты берут в количествах, указанных в таблице.

Из приведенных композиций были получены стержни диаметром 7-10 мм и длиной 100-120 мм.

Из представленных в таблице данных следует, что прочность полимерной композиции по изобретению составляет: на изгиб 23-66 МПа, на сжатие 10-26 МПа, пористость полученного из нее карбида циркония: общая 72-87% открытая 71-86% что позволяет сделать вывод о преимуществах изобретения перед известными композициями.

Использование: получение адсорбентов. Сущность изобретения: берут, мас. %: диоксид циркония 42,6-45,3; термореактивная смола 13,7-19,0; сажа 0,7-5,3; термопластичная смола 31,3-33,0, смазка 4,2-4,7, смешивают, прессуют, нагревают в защитной атмосфере до 1900-200^oC. Диоксид циркония имеет общую пористость 72-87%, открытую пористость 71-86%, прочность на сжатие 23-66 МПа, на изгиб 10-26 МПа. 1 табл.

Полимерная композиция для получения карбида циркония, содержащая диоксид циркония, сажу и термопластичную смолу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит смазку и термореактивную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.

Диоксид циркония 42,6 45,3
Термореактивная смола 13,7 19,0
Сажа 0,7 5,3
Термопластичная смола 31,3 33,0
Смазка 4,2 4,73