Способ получения формованных ионообменных материалов

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННЫХ ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ по авт.св. №615101, отличающийс я тем, что, с целью улучшения качества готового продукта, сокращения количества операций и продолжительности технологического цикла, растворитель используют в количестве, необходимом для полного набухания ионита , и вьщержку ионита в растворителе осуществляют при 50-100 С и одновременном его смешении с термопластичкъш полимером. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что спекание и формование смеси иониты с термопластичным полимером производят с помощью червячного пресса при 110-200 С.

ССНОЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5D С 08 J 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

e exovcvovv О Дя кй СТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 615101 (21) 3481670/23-05 (22) 04.08.82 (46) 23.03.84. Бюл. Ф 11 (72) Б.Г. "- àäîíöåâ,,В.В. Онищенко, С.Л. Ярошевский, М.Н. Гусев, Б.Н. Скворцов, М.К. Борота и А.П. Толда (53) 661.183.123(088.8) (56) 1 ° Лвторское свидетельство СССР

1(615101, кл. С 08 ) 5/20, 1976 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВЛННЫХ ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ по авт.св. N - 615101., a т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества готового продукта, сокращения количества операций и продолжительности технологического цикла, растворитель используют в количестве, необходимом для полного набухания ионита, и выдержку ионита в растворителе осуществляют при 50-100(С и одновременном его смешении с термопластичным полимером.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что спекание и формование смеси иониты с термопластичным полимером производят с помощью

О червячного пресса при 110-200 С.

1081181

Изобретение относится к производ- 1 ству ионообменных материалов, которые могут быть использованы в качестве элементов аппаратов колонного типа для проведения всех процессов, S в которых используются полимеры.

По основному авт.св. У 615101 известен способ получения формованных ионообменных материалов спеканием ионитов с термопластичными полиме. 10 рами, причем перед спеканием иониты выдерживают в полярном органическом растворителе, температура кипения которого выше температуры спекания. Предпочтительно в качестве рас- 15 творителя используют многоатомный спирт.

Предварительное набухание ионита н спирте позволяет увеличить пористость полимерной матрицы за счет сма 20 чивания частиц термопласта спиртом и увеличения, вслецствие этого количества оставшихся при спекании полостей. Кроме того, получаемый формованный материал практически нечувствите-25 лен к изменению полярности рабочей среды, так как полости, в которых бы. ли заключены гранулы ионита при формовании, позволяют последним набухать до максимальных размеров без больших разрывающих матрицу усилий, свойственным другим аналогичным материалам,B результате получаемый ма териал сохраняет свои механические свойства неограниченно долго даже

35 в сильно полярных средах, где другие аналогичные материалы быстро разрушаются силами, возникающими при набухании ионитов, и имеет эффек тивные коэффициенты диффузии на 140

1,5 порядка выше, чем у граиулята

КУ 2-4Г (1 .

Однако известный способ предусматривает длительный технологичесI кий цикл 10-12 ч и отделение избыт45 ка спирта после набухания. Кроме того, при эксплуатации полученных формованных тел наблюдается снижение их ионообменной емкости на 5-10Х. из-за обсыпания гранул ионита с поверхности тел.

Целью изобретения является уменьшение количества операций, сокращение времени технологического цикла и улучшение качества готового продукта.55

Поставленная цель достигается тем, что соласно способу получения формованных ионообменных материалов растворитель используют в количестве, необходимом для полного набухання ионита, и выдержку ионита в растворителе осуществляют при 50-100 С н оде новременнои его смешении с термспластичным полимером.

Причем спекание и фориование сиеси ионита с термопластичным полнме— ром производят с помощью червячного пресса при 110-200 С. о

Сущность способа заключается в тои что ионит подвергают набуханию в расчетном количестве многоатомного спирта, зависящем от степени набухания конкретной марки ионита в данном спир те и составляющем от 30 до 500 иас.ч. на 100 мас.ч. воздушно-сухого ионита, при температуре 50-100 С и одноврео менном смешивании ионита с порошком термопластичного полимера, после чего полученную смесь спекают и формуют в профиль заданной формы с помощью червячного пресса.

Проведение процесса набухания ионита в расчетном количестве многоатомного спирта при 50-100OÑ позволяет, с одной стороны, исключить операцию отделения избыточного спирта, а с другой, интенсифицировать этот процесс за счет резкого сокращения времени набухания с 10-12 ч до 1-2 ч.

При этом возможно совмещение операции набухания и смешения с териспластом.

Формование с помощью червячного пресса в присутствии спирта позволяет получить на поверхности изделия тонкую пористую пленку, предохраняюпую гранулы ионита, которые находятся на поверхности профиля, от обсыпания.

Это способствует уменьшению потерь обменной емкости формованных тел при работе в сильнополярных срецах дэ

2-ЗЕ. Обсыпание ионита при этом происходит только с тех поверхностеЛ изделий, которые образуются нри разрезании сформованного профиля. Кроме того, применение для фориования изделия червячного пресса позволяе г резко увеличить производительнос,"ь процесса. Такое усовершенствование известного способа позволяет уменьшить количество операций, сократить время технологического цикла, что позволяет реализовать способ в производственных условиях и улучшить качество формованных материалов.

1081 1

Эффективный коэффициент дифф уз ни см /см

Материал

Степень набухания в вод", X

Время полуобмена в 0,1 н

NaCI, с

-б

3,98 10

185

КУ - 2-4 Г

70, Пр едла гаемый

Я по примеру 1

3,5 10

3,1 10

4,1 ° 10

81

75

107

Ф Определено для образцов диаметром 2,4 мм и длиной 3,2 мм, 1

Составйтель Г. Русских

Техред С.Легеза Корректор О. Тигор

Редактор Н. Джуган

Заказ 1473/21

Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 1. 100 мас.ч. воздуш- но-Lyxoro ионита КУ 2-8 в Na-форме смешивают с 30 мас.ч.,уапрола-302 и

54 мас.ч. изотактического полипропилена при 80 С в течение 1 ч. Полученную смесь перерабатывают на червячном прессе и жгут диаметром 5 мм, который затем режут на гранулы длиной 4-10 мм, промывают горячей водой и сушат. Обменная емкость образцов 10 составляет 98Х, считай на исходный

1 ионит, Пример 2. 100 мас,ч. катионита КС-2-2 в Na-форме смешивают с

100 мас.ч. глицерина и 65 мас.ч. по липропилена при 100 С в течение 1,5 ч

О

Далее обрабатывают, как указано в примере 1. Емкость полученных образ" цов 97Х.

81 4

Пример 3. 100 мас.ч. редокс катионита полисульфениленхинона в

Na-форме смешивают с 300 мас.ч, триэтиленгликоля и 100 мас.ч. полипропилена в течение 2 ч при 50 С, после о чего обрабатывают аналогично примеру

1. Емкость образцов 100Х от исходной.

3а базовый объект принят способ получения ионообменных гранулятов.

В таблице представлены свойства материала, полученного по предлагаемому способу и базового объекта °

КУ 2-4Г.

Как видно из таблицы, формованный материал, получаемый по предлагаемому способу, превосходит базовый объект по основным эксплуатационным показателям.