Способ получения полимерного пресс-материала

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.

 

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.

Характеристика Прототип Примеры
1 2 3 4
1. Статическая обменная емкость, мг-экв./г 2,3 3,8 3,4 3,3 3,4
2. Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м 12,1·105 0,6·105 3,4·105 5,6·105 1,2·107
3. Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 31,9 45 44 47 44
4. Удельная поверхность, м2 480 592 590 586 257

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.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к средствам защиты, а именно к композиционным слоистым резинотканевым защитным материалам на основе бутадиен-нитрильного каучука с барьерным слоем, и может быть использовано для защиты от отравляющих и химических веществ.
Изобретение относится к области наполненных полимерных композиций на основе полиамидов и может быть использовано для изготовления литьем под давлением различных деталей конструкционного, электротехнического и общего назначения, обладающих высокой теплостойкостью и повышенными механическими свойствами.
Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе химических волокон и ионообменных смол. .
Изобретение относится к композитным армирующим изделиям для строительных конструкций и может быть использовано для армирования бетонных конструкций, крепления различных грунтов и др.
Изобретение относится к производству композиционных слоистых резинотканевых защитных материалов на основе хлоропренового каучука с барьерным слоем и может быть использовано для защиты от отравляющих и химических веществ.

Изобретение относится к технологии получения объемно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов, в частности к приготовлению композиций для пропитки углеродных волокон, и может быть использовано при производстве эррозионно-стойких теплозащитных деталей в авиационной, ракетно-космической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу производства изделий в форме плит или блоков из конгломерата зернистого каменного материала и полиэфирной смолы в качестве связующего.
Изобретение относится к нанокомпозитному материалу. .

Изобретение относится к технологии производства армированных мембран, в частности мембран для ультра- и микрофильтрации, используемых для осуществления барометрических процессов разделения растворов и суспензий.

Изобретение относится к композиционному материалу, включающему свободное от формальдегида связующее и субстрат, представляющий собой минеральную вату
Изобретение относится к эпоксидным связующим для композитных пластиков и может использоваться в производстве арматуры композитной переодического профиля. Связующее содержит (мас.ч.): эпоксиднодиановую смолу с массовой долей эпоксидных групп 20,0-24,0 - 100, ароматически сопряженный гидроксифенилен, совмещенный с изометилтетрагидрофталиевым ангидридом в соотношении 9:1 - 85-90, диглицедиловый эфир олигооксипропиленгликоля с массовой долей эпоксидных групп 16-18% - 10-12, ускоритель полимеризации аминного типа тридиметиламинометилфенол0 или 2-метилимидазол, или этил,2-метилимидазол - 0,3-3,0. Изобретение позволяет получить изделие с повышенными прочностью, эластичностью и химической стойкостью. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на полимерной основе, армированных волокнами, и может быть использовано для получения полимерматричных композитов с улучшенными физико-механическими и трибологическими характеристиками. Способ заключается в получении композита на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, армированного углеродными волокнами, со степенью наполнения не более 30 масс.%, посредством формования композита твердофазным деформационным методом, который заключается в совместном помоле порошка термопласта и углеродных волокон в ножевой мельнице. Получение монолитных образцов из композиционного порошка реализуют методом термопрессования при температуре 160°С и давлении 60 МПа. Результатом является получение композитов с улучшенными физико-механическими и трибологическими характеристиками. 3 пр.

Изобретение относится к способу получения полимерного пресс-материала с ионообменными свойствами. Способ получения заключается в том, что полиакрилонитрильное (ПАН) волокно пропитывают смесью мономеров и осуществляют синтез смолы на поверхности и в структуре ПАН волокна в течение 30 мин. Далее проводят прессование при давлении 0,1 МПа. В качестве смеси мономеров используют смесь парафенолосульфокислоты и формалина. Смесь мономеров содержит модифицирующую добавку - ультрадисперсный кремний с удельной площадью поверхности 67 м2/г. Ультрадисперсный кремний имеет сферическую форму и внутреннюю структуру ядро-оболочка, а соотношение толщины оболочки к внешнему диаметру составляет 1:4. Соотношение используемых компонентов ПАН волокно:смесь мономеров:ультрадисперсный кремний составляет 1:15:0,1÷0,3. Изобретение позволяет повысить обменную емкостью пресс-материала, снизить его электрическое сопротивление, сформировать полимерную структуру с многоуровневой системой пор, что позволит применять материал при высоких скоростях потока очищаемой жидкости. 1 ил., 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к армирующим изделиям, в частности к армирующим изделиям периодического профиля, для изготовления изделий из бетона, газобетона методом горячего формования при одновременном воздействии агрессивных сред. Арматура композитная содержит стержень с обмоткой, выполненные из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной смолы и отвердителя. Арматура содержит, мас.%: волокнистый наполнитель - 60-80% и связующее - 20-40%, где связующее включает, мас.%: эпоксидноноволачную смолу - 50-60, аминный отвердитель - 40-50. Эпоксидноноволачная смола содержит, мас.%: диановую эпоксидную смолу - 47-80%, модификатор на основе простых полиэфиров, содержащих глицидиловые группы - 10-25%, продукт, полученный эпоксидированием олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина - 10-28%. Технический результат - повышение устойчивости композитной арматуры к длительному воздействию высоких температур, высокие показатели прочности, эластичности, устойчивость к агрессивным средам, высокая скорость отверждения связующего. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области полимерного материаловедения, а именно к получению композиционного дисперсно-армированного материала для изготовления труб на основе полиэтилена низкого давления средней плотности марки ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя. Способ получения композиционного дисперсно-армированного материала включает смешение полиэтилена ПЭ80Б и дисперсно-армирующего наполнителя, выбранного из рубленых углеродных волокон из полиакрилонитрила или из гидрата целлюлозы, в расплаве при температуре 180°С, с последующим механическим измельчением смеси до размеров гранул 2-5 мм с получением гранулированного композиционного материала. Далее проводят экструдирование гранулированного композиционного материала при температуре 180°С и скорости вращения валков 30 об/мин или прессование гранулированного композиционного материала при температуре 180°С и нагрузке 180 кН с получением композиционного дисперсно-армированного материала. Технический результат - упрощение технологического цикла изготовления композиционного дисперсно-армированного материала. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области высокомолекулярной химии, а именно к получению связующих для полимерных композиционных материалов (ПКМ), применяемых для изготовления конструкций на основе волокнистых углеродных наполнителей с рабочей температурой 200-400°C, и могут быть использованы в авиационной, аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности. Полимерное связующее для композиционных материалов состоит, мас.ч.: тетранитрил ароматической тетракарбоновой кислоты - 100, термопласт полиэфиримидный - 2-10, аминный отвердитель - 2-6. Предложен также препрег, включающий предлагаемое полимерное связующее и волокнистый наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимерное связующее - 30,0-40,0, волокнистый наполнитель - 60,0-70,0. В качестве волокнистого наполнителя используют стеклоткань или углеволокнистый наполнитель. Технический результат - создание высокопрочных изделий с сохранением прочности 80-90% от исходной при повышенной температуре до 400°C. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Настоящее изобретение относится к композиции смолы с цепным механизмом отверждения для армированного волокнами композиционного материала. Описаны варианты композиции смолы с цепным механизмом отверждения для получения армированного волокнами композиционного материала, содержащего: алициклическое эпоксидное соединение (А), содержащее два оксида циклогексена в молекуле; и модифицированную эпоксидную смолу (В) бисфенольного типа А, представленную приведенной ниже формулой (1), где в модифицированной эпоксидной смоле (В) бисфенольного типа А каждый R1 представляет собой -СН(CH3)-, и R2 представляет собой оксиалкиленовую группу, и содержание алициклического эпоксидного соединения (А) составляет от 25 до 90 масс.%, где общее количество компонента (А) и компонента (В) принято за 100 масс.%: [Химическое соединение 1] в формуле (1) n представляет собой целое число, равное 1 или более. Также описан армированный волокнами композиционный материал, полученный путем формования указанной выше композиции смолы с цепным механизмом отверждения способом литьевого прессования полимера. Технический результат - снижение расхода энергии и сокращение продолжительности процесса отверждения смолы в сочетании с хорошей механической прочностью полученного отвержденного продукта. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 16 пр.

Изобретение относится к технологии производства приводных ремней с эластичным шнуром, внедренным в эластомерную основу, содержащую полимочевиноуретановую клеевую композицию, пропитывающую шнур и покрывающую волокна. Композиция представляет собой продукт реакции полиуретанового форполимера и диаминного отвердителя или воды. Форполимер представляет собой продукт реакции имеющего компактные симметричные молекулы диизоцианата и сложного полиэфирполиола, простого полиэфирполиола или поликарбонатного полиола. Основа ремня может быть изготовлена из литьевого полиуретана, резины или термопластического эластомера. Шнур может содержать клеевое покрытие.4 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 табл., 4 ил., 20 пр.

Изобретение относится к области получения препрегов для создания композиционных материалов на основе непрерывных высокопрочных высокомодульных полиэтиленовых волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, которые могут быть использованы в различных областях техники, например, в вертолетостроении, авиации, автомобилестроении и судостроении. Способ получения препрега для композиционных материалов включает обработку многофиламентного сверхвысокомолекулярного волокна или ткани на его основе смесью фтора с гелием при давлении 0,01-0,1 МПа, длительности обработки 1-60 мин, температуре обработки 20-40°С с последующей пропиткой полимерными связующими на основе эпоксидиановой смолы. Многофиламентное сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно или ткань на его основе перед обработкой его смесью фтора с гелием подвергают дегазации при пониженном давлении. Изобретение позволяет получать из препрега высококачественные ультралегкие высокопрочные высокомодульные композиционные материалы, превосходящие по удельным свойствам материалы из необработанного волокна. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 4 ил.

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

Наверх