×
27.02.2016
216.014.bf63

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002576049
Дата охранного документа
27.02.2016
Аннотация: Изобретение относится к технологии получения нанопористых полимерных материалов с открытыми порами и может быть использовано, например, при создании пористых полимерных мембран, сорбентов, газопроницаемых материалов, матриц для получения нанокомпозитов. Способ включает одноосную вытяжку полимерного изделия вытянутой формы в жидкой среде с последующим ее удалением из объема изделия в условиях удержания изделия в натянутом состоянии в направлении вытяжки. В качестве жидкой среды используют бикомпонентную прямую водную эмульсию типа масло-в-воде на основе растворителей, являющихся по отношению к полимеру физически активными жидкими средами и которые не смешиваются с водой при температуре вытяжки, образуя дисперсную среду, а вода является протяженной фазой, при этом количество эмульгированной жидкой среды в воде должно быть не менее 2 об.%. В качестве полимерного изделия вытянутой формы может быть использован любой объект, выбранный из группы: пленка, волокно, лента, трубка, стержень. Технический результат - упрощение способа получения нанопористых полимерных материалов с открытыми порами, существенно снизить его стоимость за счет сокращения расхода дорогостоящих и экологически опасных реагентов, устранить его пожароопасность и улучшить экологические показатели способа при сохранении высоких значений параметров объемной пористости полученных полимеров. 6 з.п. ф-лы, 12 пр.

Изобретение относится к области получения нанопористых полимерных материалов (пленок (Пл), волокон (Вл), лент, трубок, стержней) с открытыми порами, которые могут быть использованы, например, при создании пористых полимерных мембран, сорбентов, газопроницаемых материалов, матриц для получения нанокомпозитов и т.д. При этом термин «нанопористый полимерный материал» используют для описания пористых полимерных материалов с размером пор до 100 нанометров (нм).

Известен способ получения нанопористого полимерного материала с открытыми порами путем вытяжки полимерного изделия на основе аморфно-кристаллического полимера при комнатной температуре (т.н. холодная вытяжка) в присутствии жидких сред, вызывающих набухание полимера, до величины деформации от 10 до 300% от начальной длины (патент США 3426754; 1969; класс 128/156).

Известен способ получения нанопористого полимерного материала с открытыми порами путем предварительной ориентации исходного полимера при вытяжке в среде, вызывающей набухание полимера, с последующей повторной вытяжкой при комнатной температуре в присутствии жидких сред в направлении, перпендикулярном направлению предварительной вытяжки исходного полимера (патент США 4257997; 1981; класс 264/145).

Наиболее близким к заявляемому является известный способ получения нанопористых полимерных материалов с открытыми порами путем одноосной вытяжки полимерного изделия вытянутой формы в среде с последующим ее удалением из объема изделия в условиях удержания образца в натянутом состоянии в направлении вытяжки (патент США 3839516; 1974; класс 264/41) - прототип.

В качестве среды в указанном способе используют горючие легковоспламеняющиеся жидкие органические агенты, такие как алифатические кетоны, алифатические сложные эфиры, галогенированные углеводороды, углеводороды, азотсодержащие соединения, эфиры или смеси двух или более вышеперечисленных компонентов.

Недостатками известного способа являются его сложность, высокая стоимость и пожароопасность, обусловленные использованием дорогостоящих легковоспламеняющихся агентов для вытяжки полимерных изделий, а также особые экологические показатели способа, связанные с использованием больших количеств токсичных и легковоспламеняющихся растворителей для проведения вытяжки полимерных изделий и с необходимостью обязательного проведения стадии рекуперации растворителей после завершения технологического процесса.

Технической задачей изобретения является упрощение известного способа получения нанопористых полимерных материалов с открытыми порами, существенное снижение его стоимости за счет сокращения расхода дорогостоящих и экологически опасных реагентов, устранение его пожароопасности, а также улучшение экологических показателей способа при сохранении высоких значений параметров объемной пористости (W) и проницаемости (G) полученных полимерных материалов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения нанопористых полимерных материалов с открытыми порами путем одноосной вытяжки полимерного изделия вытянутой формы в физически активной жидкой среде (ФАЖС) с последующим ее удалением из объема изделия в условиях удержания изделия в натянутом состоянии в направлении вытяжки, в качестве полимера используют аморфный стеклообразный или аморфно-кристаллический полимер со степенью кристалличности выше 10%, а в качестве ФАЖС используют водную эмульсию типа масло-в-воде, содержащую воду в качестве протяженной фазы и эмульгированную в воде ФАЖС, не смешивающуюся с водой при температуре вытяжки, в качестве дисперсной фазы, при этом количество эмульгированной в воде ФАЖС должно быть не менее 2 об. %. При этом в качестве полимерного изделия вытянутой формы может быть использован любой объект, выбранный из группы: пленка (Пл), волокно (Вл), лента, трубка, стержень, полое волокно, полая трубка. Выбор таких объектов связан с тем, что именно такие объекты могут быть подвергнуты одноосной вытяжке. При этом при использовании в качестве изделия вытянутой формы ориентированных пленок полимера вытяжку осуществляют в направлении, не совпадающем с направлением ориентации полимера. Нами было экспериментально обнаружено, что при одноосной вытяжке полимерного изделия на основе аморфно-кристаллических полимеров со степенью кристалличности более 10%, а также аморфных стеклообразных полимеров в водной эмульсии типа масло-в-воде на основе ФАЖС, не смешивающейся с водой при температуре вытяжки, такого рода водная эмульсия с содержанием ФАЖС более 2 об. % оказывается активной по отношению к полимерам, что приводит к возникновению у таких полимеров в процессе их деформации открытопористой структуры с порами нанометрического размера.

В качестве полимеров, пригодных для реализации предлагаемого способа, могут быть использованы различные аморфно-кристаллические полимеры со степенью кристалличности более 10%, с температурой стеклования аморфной фазы как выше, так и ниже комнатной температуры или температуры вытяжки, а также аморфные стеклообразные полимеры, при этом полимеры могут быть неориентированными или частично ориентированными, например, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и полиэтилен средней плотности, фторированные полиолефины, полипропилен (ПП), поливиниловый спирт, полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полиамиды, полифениленсульфид и т.д. Можно использовать как гомополимеры, так и сополимеры, а также двухкомпонентные и многокомпонентные смеси полимеров. При этом средневесовую молекулярную массу (Mw) исходных полимеров можно варьировать в широких пределах, например от 10000 до нескольких миллионов, а толщину полимерных изделий вытянутой формы от 5 до 1000 микрон, соответственно. Для аморфных полимеров при температуре выше температуры стеклования или для полимеров со степенью кристалличности менее 10% с аморфной фазой в высокоэластическом состоянии, например, для полиэтилена низкой плотности, данный способ не пригоден.

В качестве ФАЖС можно использовать различные несмешивающиеся с водой органические растворители, такие как высшие спирты, высшие кетоны, углеводороды, ароматические углеводороды и т.д., а также их бинарные и многокомпонентные растворы. При этом необходимо, чтобы ФАЖС не смешивалась с водой при температуре вытяжки полимера, т.е. система, состоящая из ФАЖС и водного раствора, оказывалась двухфазной. Использование ФАЖС, смешивающейся в водой, не позволяет достичь целей изобретения. При этом необходимо эмульгировать ФАЖС в воде до образования непрозрачной однородной эмульсии типа масло-в-воде, где вода является протяженной фазой, а ФАЖС дисперсной фазой, что достигается интенсивным перемешиванием двухфазной системы ФАЖС-вода верхнеприводной роторной мешалкой, магнитной мешалкой, обработкой ультразвуком и т.д.

Вытяжку полимерных изделий можно проводить в широком интервале температур, например, от температуры замерзания используемой ФАЖС и воды до температуры их кипения в том случае, если эта температура ниже температуры стеклования аморфного полимера или ниже температуры плавления аморфно-кристаллического полимера.

Вытяжку полимерных изделий можно осуществлять с различными скоростями, например, от 1×10-2 до 1×105 мм/мин. Степень вытяжки можно варьировать в широких пределах, от 2% до разрывного удлинения полимера, причем с увеличением степени деформации полимеров пористость полимеров возрастает, но оптимальный интервал достижения максимальной пористости зависит от природы полимера и ФАЖС, а также от условий проведения вытяжки. При степенях вытяжки менее 2% данный способ не пригоден, поскольку в образце формирования пористости не происходит. При этом геометрические размеры исходного полимерного изделия вытянутой формы могут быть любыми. Аморфно-кристаллические полимеры перед вытяжкой могут быть подвергнуты предварительной температурной обработке или частичной ориентации, осуществляемой с целью совершенствования их структуры.

Удаление ФАЖС из объема полимерного материала после проведения вытяжки необходимо проводить в изометрических условиях, т.е. в условиях удержания полимерного образца в натянутом состоянии в направлении вытяжки, так как в противном случае пористость полученных нанопористых полимерных материалов с открытой пористостью существенно снижается. Сушку полимерного образца можно проводить в течение фиксированных промежутков времени как в вакууме, так и при атмосферном давлении, причем продолжительность этого процесса зависит от температуры процесса, температуры кипения ФАЖС, химической природы полимера и от толщины используемого полимерного изделия. В случае аморфно-кристаллических полимеров после удаления ФАЖС для сохранения открытой пористости образцов в свободном состоянии и для повышения стабильности характеристик во времени полученный нанопористый полимерный материал может быть подвергнут термофиксации при температуре, не превышающей температуру плавления полимера.

Преимущества предложенного способа иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 2 мл н-гептана, который не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к (ПЭВП). н-Гептан не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью верхнеприводной лабораторной мешалки со скоростью вращения 1500 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где н-гептан является дисперсной фазой, а вода протяженной средой. В качестве полимера используют Пл на основе неориентированного аморфно-кристаллического ПЭВП с Mw=150000, с температурой плавления 120°C, степенью кристалличности 57% и толщиной 25 мкм. При этом образцы с длиной рабочей части 10 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленной Пл помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 5 мм/мин до величины деформации 200%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, Пл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 30 минут, а затем отжигают в термошкафу при 110°C в течение 30 минут. Получают нанопористую Пл молочно-белого цвета с открытыми порами со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 48±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 5,6±0,2 нм. Проницаемость (G) полученной пленки по н-гептану составляет 32 л/(м2ч атм). По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой гептана и нижний слой воды, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 2 (контрольный, по прототипу).

Опыт проводят аналогично примеру 1. Однако вытяжку ПЭВП Пл проводят только в 100 мл н-гептана при 20°C со скоростью 5 мм/мин до величины деформации 200%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии, Пл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 30 минут, а затем отжигают в термошкафу при 110°C в течение 30 минут. Получают нанопористую Пл молочно-белого цвета с открытыми порами со значением параметра пористости, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 48±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 5,6±0,2 нм. Проницаемость полученной пленки по н-гептану составляет 32 л/(м2ч атм).

Пример 3.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 2 мл н-октанола, который не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к ПЭТФ. н-Октанол не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью верхнеприводной лабораторной мешалки со скоростью вращения 1500 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где н-октанол является дисперсной фазой, а вода протяженной фазой. В качестве полимера используют Вл на основе частично-ориентированного аморфного стеклообразного ПЭТФ с Mw=20000, температурой стеклования 70°C, толщиной 30 мкм в количестве 25-30 штук в комплексной нити. Образцы Вл с длиной растягиваемой рабочей части 15 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленными Вл помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 1 мм/мин до величины деформации 100%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии, ПЭТФ Вл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 25 минут. Получают нанопористые Вл молочно-белого цвета со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 33±0,5 об. %.

По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой н-октанола и нижний слой воды, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 4 (контрольный, в качестве ФАЖС используют чистый н-октанол).

Опыт проводят аналогично примеру 3. Однако вытяжку ПЭТФ Вл проводят только в 100 мл н-октанола. Образцы Вл с длиной растягиваемой рабочей части 15 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленными ПЭТФ Вл помещают в н-октанол и вытягивают в нем при 20°C со скоростью 1 мм/мин до величины деформации 100%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из н-октанола, Вл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 25 минут. Получают нанопористые Вл молочно-белого цвета со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 33±0,5 об.%.

Пример 5.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 2 мл н-декана, который не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к ПЭВП. н-Декан не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью лабораторной магнитной мешалки со скоростью вращения 1000 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где н-декан является дисперсной фазой, а вода - протяженной фазой. В качестве полимера используют Пл на основе ориентированного аморфно-кристаллического ПЭВП с Mw=180000, степенью кристалличности 65%, с температурой плавления 140°C и толщиной 80 мкм. Образцы с длиной рабочей части 10 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства и вытяжку осуществляют в направлении, не совпадающем с направлением ориентации Пл, а именно перпендикулярно направлению ориентации Пл. Растягивающее устройство вместе с закрепленной Пл помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 10-1 мм/мин до величины деформации 100%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, Пл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в вакуумном шкафу в течение 35 минут, а затем отжигают в термошкафу при 110°C в течение 35 минут. Получают нанопористую Пл молочно-белого цвета с открытыми порами со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 17±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 4,1±0,2 нм. По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой н-декана и нижний слой воды, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 6 (контрольный, в качестве ФАЖС используют чистый н-декан).

Опыт проводят аналогично примеру 5. Однако вытяжку ПЭВП Пл проводят только в 100 мл н-декана. Образцы с длиной рабочей части 10 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства и вытяжку осуществляют в направлении, не совпадающем с направлением ориентации ПЭВП Пл, а именно перпендикулярно направлению ориентации ПЭВП Пл. Растягивающее устройство вместе с закрепленной Пл помещают в н-декан и вытягивают в нем при 20°C со скоростью 10-1 мм/мин до величины деформации 100%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, Пл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в вакуумном шкафу в течение 35 минут, а затем отжигают в термошкафу при 110°C в течение 35 минут. Получают нанопористую Пл молочно-белого цвета с открытыми порами со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 17±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 4,1±0,2 нм.

Пример 7.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 3 мл четыреххлористого углерода (тетрахлорметана), который нерастворим в воде и не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к полипропилену (ПП). Четыреххлористый углерод не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью магнитной лабораторной мешалки со скоростью вращения 1000 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где четыреххлористый углерод является дисперсной фазой, а вода - протяженной фазой. В качестве полимера используют ленту на основе неориентированного аморфно-кристаллического ПП шириной 20 мм со степенью кристалличности 45%, Mw=30000, температурой плавления 160°C и толщиной 140 мкм. Образцы с длиной рабочей части 30 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленной ПП лентой помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 15 мм/мин до величины деформации 80%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, ПП ленту в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 45 минут, а затем отжигают в термошкафу при 140°C в течение 40 минут. Получают нанопористую ПП ленту молочно-белого цвета с открытыми порами со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 26±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 3,7±0,2 нм. По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой воды и нижний слой четыреххлористого углерода, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 8 (контрольный, в качестве ФАЖС используют чистый четыреххлористый углерод).

Опыт проводят аналогично примеру 7. Однако вытяжку ПП ленты проводят только в 100 мл четыреххлористого углерода (тетрахлорметана). Образцы ПП ленты с длиной рабочей части 30 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленной ПП лентой помещают в четыреххлористый углерод и вытягивают в нем при 20°C со скоростью 15 мм/мин до величины деформации 80%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из четыреххлористого углерода, ПП ленту в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 45 минут, а затем отжигают в термошкафу при 140°C в течение 40 минут. Получают нанопористую ПП ленту молочно-белого цвета с открытыми порами со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 26±0,5 об.% и со средним диаметром пор, определенным методом жидкостной проницаемости, равным 3,7±0,2 нм.

Пример 9.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 5 мл н-гексана, который не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к ПП. н-Гексан не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью верхнеприводной лабораторной мешалки со скоростью вращения 1500 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где н-гексан является дисперсной фазой, а вода - протяженной фазой. В качестве полимера используют полое волокно Вл на основе неориентированного аморфно-кристаллического ПП со степенью кристалличности 40%, температурой плавления 170°C. Внешний диаметр полого ПП Вл составляет 50 мкм, внутренний диаметр составлет 25 мкм. Образцы полого Вл с длиной рабочей части 30 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленным полым ПП Вл помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 25 мм/мин до величины деформации 75%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, ПП Вл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 25 минут. Получают нанопористое ПП Вл молочно-белого цвета с пористостью 16±1 об.% и средним диаметром пор, равным 3±0,3 нм. По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой н-гексана и нижний слой воды, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 10 (контрольный, в качестве ФАЖС используют чистый н-гексан).

Опыт проводят аналогично примеру 9. Однако вытяжку полого ПП Вл проводят только в 100 мл н-гексана. Образцы с длиной рабочей части 30 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленным ПП Вл помещают в н-гексан и вытягивают в нем при 20°C со скоростью 25 мм/мин до величины деформации 75%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из н-гексана, Вл в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 25 минут. Получают нанопористое ПП Вл молочно-белого цвета с пористостью 16±1 об.% и средним диаметром пор, равным 3±0,3 нм.

Пример 11.

Для приготовления водной эмульсии к 100 мл воды добавляют 4 мл н-октанола, который не смешивается с водой, но является ФАЖС по отношению к ПЭТФ. н-Октанол не смешивается с водой при температуре вытяжки полимера и образует с ней двухфазную систему с ярко выраженной границей раздела фаз. Раствор интенсивно перемешивают с помощью верхнеприводной лабораторной мешалки со скоростью вращения 1500 оборотов в минуту до образования однородной опалесцирующей прямой эмульсии типа масло-в-воде, где н-октанол является дисперсной фазой, а вода - протяженной фазой. В качестве полимера используют стержень на основе неориентированного аморфного стеклообразного ПЭТФ с Mw=40000, температурой стеклования 70°C, толщиной 1000 мкм. Образцы ПЭТФ стержня с длиной рабочей части 40 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленным ПЭТФ стержнем помещают в эмульсию и вытягивают в ней при 20°C со скоростью 3 мм/мин до величины деформации 50%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из эмульсии раствора, ПЭТФ стержень в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 30 минут. Получают нанопористый ПЭТФ стержень молочно-белого цвета со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 30±0,5 об.%. По прохождении 45 минут после прекращения перемешивания эмульсия разрушается и происходит ее расслоение на два слоя с ярко выраженной границей - верхний слой н-октанола и нижний слой воды, что значительно облегчает их дальнейшее разделение и рекуперацию.

Пример 12 (контрольный, в качестве ФАЖС используют чистый н-октанол).

Опыт проводят аналогично примеру 11. Однако вытяжку ПЭТФ стержня проводят только в 100 мл н-октанола. Образцы с длиной рабочей части 40 мм закрепляют в зажимы ручного растягивающего устройства. Растягивающее устройство вместе с закрепленным ПЭТФ стержня помещают в н-октанол и вытягивают в нем при 20°C со скоростью 3 мм/мин до величины деформации 50%. После вытяжки растягивающее устройство извлекают из н-октанола, ПЭТФ стержень в натянутом состоянии в зажимах растягивающего устройства сушат при 20°C в струе сжатого воздуха в течение 30 минут. Получают нанопористый ПЭТФ стержень молочно-белого цвета со значением пористости параметра W, рассчитанным по изменению геометрических размеров образца до и после растяжения, равным 30±0,5 об.%.

Таким образом, из примеров видно, что предлагаемый способ действительно позволяет получать нанопористые полимерные материалы с открытыми порами с высокими значениями параметров W и G. При этом он действительно упрощает известный способ, сокращает расходы дорогостоящих и токсичных органических растворителей (до 500%), значительно понижает его пожароопасность и существенно улучшает экологические показатели способа.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
27.01.2013
№216.012.1ec7

Способ получения протонпроводящих мембран

Изобретение относится к способам получения протонпроводящих мембран, которые могут быть использованы в электрохимических источниках тока, например в среднетемпературных твердополимерных топливных элементах. Способ получения протонпроводящих мембран осуществляют путем обработки ортофосфорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473380
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.05.2016
№216.015.41df

Способ введения добавок в полимеры

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений и может быть использовано в текстильной промышленности, микроэлектронике, оптохимических сенсорах, в качестве негорючих полимерных материалов, при производстве изделий специального назначения. Способ введения добавок в полимеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585001
Дата охранного документа: 27.05.2016
27.05.2016
№216.015.439e

Способ введения добавок в полимеры

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений. В способе введения добавок в полимеры проводят вытяжку полимерного изделия вытянутой формы из аморфного или аморфно-кристаллического, ориентированного, неориентированного или частично ориентированного полимера в прямой водной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585003
Дата охранного документа: 27.05.2016
Показаны записи 151-160 из 164.
17.02.2018
№218.016.2d50

Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала необходимой длины

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах. Технический результат - обеспечение возможности формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643530
Дата охранного документа: 02.02.2018
04.04.2018
№218.016.2f70

Способ восстановления кожного покрова

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для восстановления кожного покрова у субъекта. Для этого в область повреждения кожи вводят суспензию, содержащую биорезорбируемый носитель с композицией клеток фибробластов и кераноцитов на поверхности. При этом носитель представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644633
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.302a

Детонационный двигатель

Изобретение относится к конструкции детонационного двигателя, использующего твердое топливо. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является увеличение КПД детонационного двигателя за счет использования многократного отражения детонационной волны от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645099
Дата охранного документа: 15.02.2018
04.04.2018
№218.016.3123

Массажное устройство на основе магнитной жидкости

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к массажному устройству на основе магнитной жидкости, и предназначено для физиотерапии, лечения и предотвращения пролежней у лежачих больных. Массажное устройство включает массажный блок и блок управления. Массажный блок содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644931
Дата охранного документа: 14.02.2018
04.04.2018
№218.016.3196

Способ формирования биорезорбируемых фиброиновых пленок с использованием метакрилированного желатина

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, а точнее к созданию биорезорбируемых, биосовместимых, фотоотверждаемых композитных пленок. Способ получения биорезорбируемых фиброиновых пленок включает стадии: метакрилирования желатина путем растворения навески сухого желатина в К-фосфатном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645200
Дата охранного документа: 16.02.2018
04.04.2018
№218.016.31e9

Перовскитная солнечная ячейка и способ ее изготовления

Изобретение относится к технологиям преобразования солнечной энергии в электрическую. Перовскитная солнечная ячейка представляет собой слоистую структуру, включающую, по меньшей мере, три слоя: два проводящих слоя - р-проводящий и n-проводящий, а также размещенный между ними светопоглощающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645221
Дата охранного документа: 19.02.2018
04.04.2018
№218.016.3388

Производные полигетероарил-бис[карбонилнитрилоди(метилен)]тетракис(фосфоновых кислот) и способ их получения

Изобретение относится к производному полигетероарил-бис[карбонилнитрилоди(метилен)]тетракис(фосфоновой кислоты), которое может применяться для флуоресцентного анализа, формулы где, когда X и Z образуют фрагмент -СН=СН-, R представляет собой Cl; когда X и Z представляют собой Н, R представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645670
Дата охранного документа: 27.02.2018
13.01.2019
№219.016.af47

Способ получения нанопористых полимеров

Изобретение относится к cпособу получения нанопористых полимеров с открытыми порами, которые могут быть использованы в производстве пористых полимерных изделий, таких как пленки, фильтры, мембраны и других газопроницаемых материалов. Способ включает стадии одноосной или двуосной вытяжки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676765
Дата охранного документа: 11.01.2019
09.06.2019
№219.017.7b85

Пьезорезистивный композит и способ его изготовления

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для получения пьезорезистивного композита, используемого в устройствах, преобразующих механическую деформацию в электрический сигнал. Техническим результатом изобретения является упрощение способа и повышение его экономичности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002337420
Дата охранного документа: 27.10.2008
13.12.2019
№219.017.ed6f

Способ получения мезопористых гидроизоляционных полимерных материалов на основе политетрафторэтилена и материал, полученный этим способом

Изобретение относится к полимерным материалам с открытыми порами на основе полукристаллического политетрафторэтилена (ПТФЭ). Мезопористые полимерные материалы на основе ПТФЭ с размерами пор до 10 нм получают путем проведения одноосной вытяжки полимерного изделия вытянутой формы на основе ПТФЭ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708844
Дата охранного документа: 11.12.2019
+ добавить свой РИД