×
12.07.2020
220.018.31f0

РАСТВОРИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИКЕТОНА И СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИКЕТОНА С ЕГО ПРИМЕНЕНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области физической химии высокомолекулярных соединений, конкретно к составу растворителя для переработки алифатического поликетона, и может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других полезных изделий для применения в различных отраслях народного хозяйства. Растворитель для поликетона, состоящий из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, содержит в качестве органической кислоты муравьиную кислоту, а в качестве хлорированного углеводорода - хлористый метилен или хлороформ при следующем соотношении компонентов, % мас.: муравьиная кислота 30-70; хлористый метилен или хлороформ остальное. Способ переработки поликетона включает его растворение в заявленном растворителе с получением полимерного раствора, формование и удаление растворителя посредством испарения при следующем соотношении компонентов, % мас.: поликетон 0.1-30; муравьиная кислота 20-70; хлористый метилен или хлороформ остальное. Технический результат изобретения заключается в расширении способов переработки поликетона и снижении вязкости его растворов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области физической химии высокомолекулярных соединений, конкретно к составу растворителя для переработки алифатического поликетона и может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других полезных изделий для применения в различных отраслях народного хозяйства.

Одним из основных способов переработки полимеров является переработка через растворы, которая позволяет получать полимерные мембраны и волокна. Наиболее простой способ реализации формования изделий заключается в растворении полимера в подходящем летучем растворителе, придании формы раствору и закреплении этой формы испарением растворителя. Таким способом можно получать мембранные материалы методом полива, формовать волокно сухим методом и с помощью электроспиннинга.

Алифатический поликетон представляет собой сополимер монооксида углерода, этилена, пропилена и других олефинов, относится к классу полимерных материалов специального назначения и характеризуется высокой химической стойкостью, которая необходима полимерным волокнам и мембранным материалам, применяемым в агрессивных условиях.

Известно выделение кетонов из углеводородных смесей с применением растворителей - гексана, затем смеси гексан:дихлорметан при объемном соотношении 4:1-2, затем дихлорметаном, затем смесью метиловый спирт:бензол при объемном соотношении 1:0.5-1 и в конце 1-3%-ным раствором муравьиной кислоты в смеси спирт:бензол при объемном соотношении 1:0.5-1, с выделением кетонов (см., патент РФ 2233264 С1, кл. МПК С07С 51/47, С07С 45/79, опубл. 27.07.2004).

Однако данный способ подходит только для экстракции и растворения низкомолекулярных кетонов, тогда как растворы полимеров, содержащих кетонные группы, таким способом получить нельзя.

Известно применение муравьиной кислоты как растворителя при получении поликетонов путем полимеризации монооксида углерода, этилен-ненасыщенного соединения и пропилен-ненасыщенного соединения в среде растворителя - водного 30-60%-ного (по объему) раствора муравьиной кислоты. После проведения реакции поликетон выделяют путем фильтрования реакционного раствора, промывания ацетоном и последующей сушки (KR 101307932 В1, кл. МПК C08G 6/02, C08G 8/02, опубл. 12.09.2013).

Также в этом источнике упоминается известность дополнительного применения хлористого метилена как растворителя в получении поликетонов.

Однако ни хлористый метилен, ни водный раствор муравьиной кислоты (ни чистая муравьиная кислота) не являются растворителями для поликетонов. Применение этих сред позволяет только растворить реагирующие мономеры и катализатор полимеризации для осуществления синтеза поликетона. Непродолжительное время полимеризация проходит в растворе с получением олигомерного кетона с низкой степенью полимеризации, который в результате роста молекулярной массы теряет растворимость, что инициирует переход к суспензионной полимеризации, обеспечивающей образование твердых частиц поликетона, отделяемых от реакционного раствора по завершению процесса синтеза. Получают осадок поликетона, который отделяют фильтрованием, промывают ацетоном несколько раз и затем сушат.

Известно, что поликетон (US 3689460 A) растворяется в м-крезоле. Однако недостатком м-крезола является его нелетучесть, которая не позволяет получать изделия из растворов поликетона в данном растворителе за счет испарения последнего.

Кроме того известно, что поликетон (US 4804472 A) растворяется в 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле. Данный растворитель не производится в промышленных масштабах и очень дорог для применения на практике.

В качестве растворителей для поликетона были предложены высококонцентрированные водные и метанольные растворы хлорида, бромида и иодида цинка (US 5929150 A), а также иодида, бромида и роданида лития (US 5977231 A).

Недостатками данных изобретений являются невозможность получать изделия из данных растворов их сушкой из-за абсолютной нелетучести неорганических солей.

Для растворения поликетона и формования из него мембран было предложено использовать трифторуксусную кислоту и ее растворы в хлористом метилене с концентрацией кислоты не менее 30 об. % (Ohsawa О., Lee K.H, Kim В.S., Lee S., Kim, I.S. // Polymer. 2010. V. 51. I. 6. P. 2007).

Недостатком использования трифторуксусной кислоты является ее высокая стоимость и сильное коррозионное воздействие на металлы и пластики.

Известный растворитель по совокупности существенных признаков и техническому результату принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения (прототипа).

Задача изобретения состоит в нахождении летучего дешевого смесевого растворителя с меньшей коррозионной активностью, пригодного для растворения поликетона с целью его дальнейшей переработки в полезные изделия.

Поставленная задача решается тем, что растворитель для поликетона, состоящий из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, содержит в качестве органической кислоты муравьиную кислоту, а в качестве хлорированного углеводорода - хлористый метилен или хлороформ при следующем соотношении компонентов, % мас.:

муравьиная кислота 30-70;
хлористый метилен или хлороформ остальное.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки поликетона, включающем его растворение в растворителе, состоящем из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, с получением полимерного раствора, формование и удаление растворителя посредством испарения, используют заявленный растворитель при следующем соотношении компонентов, % мас.:

поликетон 0.1-30;
муравьиная кислота 20-70;
хлористый метилен или хлороформ остальное.

Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, заключается в расширении способов переработки поликетона и снижении вязкости его растворов.

Нижеперечисленные примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение.

Растворитель для поликетона может быть получен при смешении муравьиной кислоты с хлористым метиленом (Пример 1) или хлороформом (Пример 2). При этом доли муравьиной кислоты и хлорированного углеводорода в составе смесевого растворителя для поликетона не обязательно должны быть равными: растворимость полимера сохраняется при варьировании соотношения этих компонентов в достаточно широких пределах (Примеры 3 и 4). Из полученных таким образом растворов возможно получение изделий, например, пленок (Примеры 1-4) и волокна (Пример 5). Для измерения вязкости растворов используют ротационный реометр DHR-2 (ТА Instruments, США) с использованием рабочего узла конус-плоскость (диаметр конуса 20 мм, угол между конусом и плоскостью 2°) при 25°С и скорости сдвига 100 с-1.

Пример 1

Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.5 г поликетона (сополимера монооксида углерода, этилена и пропилена) с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка.

Пример 2

Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлороформа и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.5 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 60°С в течение часа; в результате образуется полимерная пленка.

Пример 3

Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 9.5 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.75 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка. Пример 4

Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 9.5 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.75 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка.

Пример 5

Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.25 г муравьиной кислоты и 4.25 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 1.5 г поликетона с целью получения его 15 мас. %-ного раствора. Через 1 час при перемешивании на магнитной мешалке и температуре 35°С образуется прозрачный раствор, который помещают в шприц и затем выдавливают из него с намоткой на приемочную бобину образующегося вследствие испарения растворителя полимерного волокна.

Из Таблицы 1 видно, что получаемые по данному изобретению растворы поликетона имеют меньшую вязкость по сравнению с растворами этого же полимера такой же концентрации в известных растворителях. Это позволяет при прочих равных условиях использовать для формования более концентрированные прядильные растворы, что позволяет получать более плотные и прочные волокна, а также мембранные материалы, подходящие для фильтрации сред с более мелкодисперсными загрязнителями. Входящие в состав смесевого растворителя муравьиная кислота и хлорированный углеводород высоколетучи и позволяют формовать полимерные пленки и волокна без применения осадительных ванн.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 141 items.
27.09.2014
№216.012.f9d0

Способ выбора лечения акне у женщин

Изобретение относится к медицине, а именно дерматологии, и может быть использовано для выбора лечения акне у женщин путем исследования биологических жидкостей и назначения препаратов в зависимости от результатов обследования. При этом в качестве биологических жидкостей используют кровь и мочу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529789
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.11.2014
№216.013.091a

Способ получения синтез-газа

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано для синтеза метанола, диметилового эфира, углеводородов по методу Фишера-Тропша. Метансодержащее сырьё подвергают окислительной конверсии при температуре 650-1100°C в лифт-реакторе. В качестве окислителя используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533731
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ed2

Способ скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов

Изобретение относится к способу скоростной деструкции остаточных нефтяных продуктов. Способ включает адсорбцию остаточных нефтяных продуктов в порах углеродного сорбента и обработку сверхвысокочастотным излучением при индуцированной температуре до 600°C в потоке аргона или диоксида углерода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535211
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.01.2015
№216.013.21b7

Дифосфины, катализатор синтеза сложных эфиров на их основе и способ синтеза сложных эфиров в его присутствии

Группа изобретений относится к дифосфинам, палладиевому катализатору на их основе и способу синтеза сложных эфиров с использованием указанного катализатора, которые могут использоваться в химической промышленности, причем дифосфин имеет формулу: где R,R=H, Alk, Ar, OR, исключая случай R,R=H....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540079
Дата охранного документа: 27.01.2015
20.02.2015
№216.013.2720

Способ получения раствора сополимера на основе акрилонитрила в n-метилморфолин-n-оксиде

Изобретение относится к способу получения раствора сополимера на основе акрилонитрила (ПАН), пригодного для получения полиакрилонитрильных волокон - прекурсоров углеродных волокон. Способ получения раствора сополимера заключается в том, что проводят твердофазное смешение сополимера на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541473
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3fde

Способ получения олефинов c-c из диметилового эфира

Изобретение относится к способу получения олефинов C-C из диметилового эфира при повышенной температуре в присутствии катализатора. При этом катализатор предварительно измельчают механически, затем суспендируют в углеводородах, выкипающих при температуре выше 320°C, и диспергируют полученную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547838
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3fe5

Катализатор, способ его получения и способ получения синтез-газа

Изобретение относится к катализатору получения синтез-газа в процессе парциального окисления метана, представляющему собой микросферический носитель с нанесенным активным компонентом на основе оксидов металлов, при этом в качестве микросферического носителя используют частицы диаметром от 50 до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547845
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.44a9

Способ выделения полимера из раствора при формовании пан-прекурсора для получения углеродных волокон

Изобретение относится к технологии получения волокон из полимеров на основе полиакрилонитрила-полиакрилонитрила (ПАН) и сополимеров акрилонитрила (АН), а именно к стадии выделения полимера из раствора, и может быть использовано в производстве материалов для текстильной промышленности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549075
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.4693

Способ получения алкановых и ароматических углеводородов

Изобретение относится к каталитическому превращению возобновляемого сырья - продуктов ферментации биомассы (этанол, сивушные масла) и их смесей с растительным маслом в алкан-ароматическую фракцию C-C, которая может быть использована для получения компонентов топлив. Способ получения алкановых и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549571
Дата охранного документа: 27.04.2015
20.07.2015
№216.013.62e1

Способ получения жидких углеводородных смесей путем гидроконверсии лигноцеллюлозной биомассы

Изобретение относится к получению жидких углеводородных смесей из растительной лигноцеллюлозной биомассы, предназначенных для дальнейшей переработки в моторные топлива и химические продукты. Способ получения жидких углеводородных смесей осуществляют путем гидроконверсии лигноцеллюлозной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556860
Дата охранного документа: 20.07.2015
Showing 11-13 of 13 items.
21.06.2020
№220.018.28c2

Способ получения клея-расплава

Изобретение относится к области клеящих материалов и, более конкретно, к способам получения полимерных клеев-расплавов, предназначенных для формирования адгезионных соединений между различными материалами, в том числе металлами, характеризующихся высокой прочностью образованной связи в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724047
Дата охранного документа: 19.06.2020
15.07.2020
№220.018.3246

Способ получения полимерного нанокомпозита с наполнителем из асфальтенов

Изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений, к способу получения полимерных нанокомпозитов с наполнителем из асфальтенов, и предназначено для утилизации или переработки смолистых высокомолекулярных составляющих «тяжелых» нефтей - асфальтенов, в полимерные продукты с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726356
Дата охранного документа: 13.07.2020
12.04.2023
№223.018.444b

Растворитель и способ переработки поликетона и/или полиамида с его использованием (варианты)

Настоящее изобретение относится к растворителю для полиамида и/или поликетона, а также к способу переработки полимера путем растворения его в растворителе. Изобретение может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других изделий для применения в различных отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002738836
Дата охранного документа: 17.12.2020
+ добавить свой РИД