Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе химических волокон и ионообменных смол и может быть использовано для получения полимерных композиционных материалов с ионообменными свойствами.
Известен способ получения полимерных композиционных материалов, заключающийся в поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии щелочного катализатора на поверхности и в структуре химических волокон. Поликонденсацию при этом проводят из жидкой фазы при повышенной температуре с дальнейшей термообработкой, дополиконденсацией и прессованием при повышенном давлении и температуре [А.с. 1616930 СССР, МПК 5 C08G 8/28, C08L 61/10].
Основным недостатком этого способа является то, что полученные материалы имеют высокое электрическое сопротивление и не обладают ионообменными свойствами.
Наиболее близким к изобретению является способ получения полимерного композиционного материала, включающий нанесение катионообменной смолы (пропиточный состав, состоящий из смеси мономеров) на волокнистый наполнитель и прессование при повышенной температуре, отличающийся тем, что нанесение смолы осуществляют в процессе ее синтеза на поверхности и в структуре волокна из раствора мономеров в течение 30 мин при соотношении волокнистого наполнителя к раствору мономеров 1:15, а прессование проводят при давлении 0,1 МПа [Патент - 2128195 РФ, МПК 6 C08J 5/04].
Основным недостатком является то, что полученные материалы имеют высокое электрическое сопротивление и обладают невысокой обменной емкостью.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение обменной емкости получаемого пресс-материала с ионообменными свойствами и понижение электрического сопротивления, повышение физико-механических характеристик.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе получения полимерного пресс-материала, включающего пропитку волокнистого наполнителя смесью мономеров - парафенолсульфокислоты с формалином, при соотношении волокнистого наполнителя к смеси мономеров 1:15, синтез ионообменной смолы на поверхности и в структуре волокнистого наполнителя в течение 30 мин, отверждение связующего при давлении 0,1-5 МПа, в качестве волокнистого наполнителя используют новолачную фенолформальдегидную (НФФ) ткань, получаемую из компонентов, совпадающих с начальными компонентами смеси мономеров.
Благодаря тому, что ткань и ионообменная смола имеют функциональные реакционно-способные группы, достигается высокая термодинамическая, физическая и химическая совместимость.
Пример 1
а) приготовление смеси мономеров проводят смешением парафеноло-сульфокислоты с формалином при непрерывном перемешивании и охлаждении;
б) пропитка 1 части НФФ ткани 15 частями смеси мономеров;
в) синтез смолы на поверхности и в структуре НФФ ткани проводят в термокамере при 45° в течение 30 мин;
г) сушку проводят при 60° в течение 30 мин;
д) отверждение проводят при 100° и давлении 0,1 МПа в течение 24 ч.
Пример 2
Процесс проводится в условиях примера 1. Отличается тем, что отверждение проводят при давлении 1 МПа.
Пример 3
Процесс проводится в условиях примера 1. Отличается тем, что отверждение проводят при давлении 3 МПа.
Пример 4
Процесс проводится в условиях примера 1. Отличается тем, что отверждение проводят при давлении 5 МПа.
Отверждение данного материала при давлении более 5 МПа приводит к уменьшению количества гидрофильных пор и уменьшению величины площади удельной поверхности, росту электрического объемного сопротивления. Выход за пределы указанного значения 0,1 МПа в сторону уменьшения приведет к ухудшению основных свойств ионообменного материала.
Свойства полученных материалов приведены в табл.1 «Свойства полимерного пресс-материала».
Основные преимущества предлагаемого способа:
1. Полученный полимерный композиционный материал характеризуется высокими ионообменными свойствами, низким электрическим сопротивлением.
2. Достигается химическое взаимодействие полимерной матрицы с армирующим наполнителем, вследствие чего формируется более прочная монолитная структура.
3. Достигается необходимый уровень электрохимических показателей полимерных ионообменных мембран, применяемых в электродиализаторах.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИИ | 1995 |
|
RU2128195C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПРЕСС-МАТЕРИАЛА | 2013 |
|
RU2508299C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИИ | 2011 |
|
RU2463314C1 |
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНООБМЕННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА | 2010 |
|
RU2447103C2 |
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНООБМЕННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА | 2013 |
|
RU2524393C1 |
ФТАЛОНИТРИЛЬНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ И КОМПОЗИЦИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2021 |
|
RU2789601C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИИ | 2004 |
|
RU2276676C1 |
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРЖДЕННЫХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2016 |
|
RU2654746C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИИ | 1991 |
|
RU2021301C1 |
ПОЛИМЕРНАЯ ФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 1996 |
|
RU2119511C1 |
Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе химических волокон и ионообменных смол и может быть использовано для получения полимерных композиционных материалов с ионообменными свойствами. Способ получения полимерного пресс-материала включает пропитку волокнистого наполнителя смесью мономеров - парафенолсульфокислоты с формалином, при соотношении волокнистого наполнителя к смеси мономеров 1:15. Осуществляют синтез ионообменной смолы на поверхности и в структуре волокнистого наполнителя в течение 30 мин и отверждение связующего при давлении 0,1-5 МПа. В качестве волокнистого наполнителя используют новолачную фенолформальдегидную (НФФ) ткань, получаемую из компонентов, совпадающих с начальными компонентами смеси мономеров. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в том, что повышают обменную емкость получаемого пресс-материала с ионообменными свойствами и понижают электрическое сопротивление материала, а также повышают его физико-механические характеристики. 1 табл., 4 пр.
Способ получения полимерного пресс-материала, включающего пропитку волокнистого наполнителя смесью мономеров - парафенолсульфокислоты с формалином при соотношении волокнистого наполнителя к смеси мономеров 1:15, синтез ионообменной смолы на поверхности и в структуре волокнистого наполнителя в течение 30 мин, отверждение связующего при давлении 0,1-5 МПа, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют новолачную фенолформальдегидную (НФФ) ткань, получаемую из компонентов, совпадающих с начальными компонентами смеси мономеров.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ПРЕСС-КОМПОЗИЦИИ | 1995 |
|
RU2128195C1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 2004 |
|
RU2265623C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СБИВНЫХ КОНДИТЕРСКИХ МАСС | 1996 |
|
RU2128919C1 |
US 20060167188 A1, 27.07.2006 | |||
ПОЛИМЕРНАЯ ФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 1996 |
|
RU2119511C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА | 2006 |
|
RU2324708C2 |
RU 2008132464 A, 20.02.2010. |
Авторы
Даты
2013-01-10—Публикация
2011-07-05—Подача