Установка для получения растворимых электроактивных полимеров

Предложение относится к процессам получения электроактивных полимеров и касается установок для реализации таких процессов. Установка содержит рабочие реакционные рабочие камеры 1 и 2, оснащенные агрегатами - смесителями 9 и 10 для предварительной подготовки композиционной смеси из компонентов, поступающих из контейнеров 11 и 12. Полости рабочих камер имеют устройство 28 для активного перемешивания массы, и имеют патрубки отвода парогазовых фаз на агрегат 16. Обе рабочие камеры сообщены между собой магистралью для подачи композиционной смеси из одной камеры в другую, что существенно улучшает процесс диффундирования и повышает физико-химические характеристики получаемого продукта, состав и качество которого контролируют двухдетекторным хроматографом 21; продукт накапливают в контейнере 24, а осадок подвергают сушке и двухстадийной обработке, используя его повторно в этом процессе. Ил. - 1; Форм. 3 п.

Предложение относится к процессам получения электроактивных полимеров и касается установок для реализации таких процессов.

Для решения этой технологической задачи в настоящее время разработаны установки для получения растворимых электроактивных полимеров, из которых наиболее представительными являются установки, содержащие устройство, в корпусе которого выполнена рабочая камера, камера оснащена терморегулирующим устройством; установка имеет прибор контроля состава полимера, оснащена газообменным устройством и контейнерами с исходными компонентами [Skothein Т., Handbook of Conducting Polymers, 3-rd, N.Y. 2007; RU 2206500, 16.10.2001; RU 54932, 2.03.2000; Ru 2006145803, 21.12.2006].

Последнее из указанных технических решений является наиболее близким по сущности и достижению положительного результата.

Выбранный прототип, как и аналоги, имеют существенные и очевидные недостатки: конструкция установки не содержит достаточного технического оснащения для получения растворимых электроактивных полимеров; привлечение разнородного оборудования при комплектации установки приводит к получению низкокачественного полимера, ухудшающего его электрофизические характеристики и существенно усложняется процесс получения; кроме того в процессе получения полимера образуются нерастворимые полимерные пленки, что усложняет технологию их применения.

Технической задачей и положительным результатом разработанной установки является повышение ее технической оснащенности в соответствии с современнными требованиями научно-технического процесса в данной области; увеличение производительности, повышение качества получаемого продуроматографкта и эффективности процесса его получения; улучшение экологических характеристик технологии получения растворимых электроактивных полимеров.

Указанная техническая задача и положительный ехнологический результат достигаются в предложении заявителя за счет того, разработанная установка для получения растворимых электроактивных полимеров, содержит реакционную камеру, терморегулирующее устройство, прибор контроля состава полимера, газообменное устройство, контейнеры с исходными компонентами, при этом ога снабжена дополнительной рабочей реакционной камерой, обе камеры соединены между собой последовательно магистралью подачи композиционной смеси, каждая указанная камера оснащена агрегатом - смесителем исходных компонентов, при этом дополнительная камера соединена сливным патрубком с емкостью для обработки и разделения полимера и осадка, имеющей магистраль отвода полимера на обогащение и магистраль отвода осадка в сушильную камеру и емкости для обработки осадка.

Установка использует в качестве прибора контроля двухдетекторный хроматограф с электрохимическим и ультрафиолетовым детекторами, введенными в полость сливного патрубка и в магистраль отвода полимера.

В установке образующийся осадок подают на обработку последовательно в две емкости.

На прилагаемом чертеже изображена описываемая установка для получения растворимых электроактивных полимеров.

Установка содержит две трехговые рабочие реакционные камеры 1 и 2, оснащенные наружными терморегулирующими рубашками 3 и 4 и поддонами 5 и 6 для установки на технологический стол (вибростол, центрифугу и т.п. при необходимой по регламенту технической операции). Горловины (патрубки) 7 и 8 камер предназначены для подачи через них в полость камер 1 и 2 смеси реагентов из агрегатов-смесителей 9 и 10, соединенных с бункерами 11, бункерами 12, имеющими набор контейнеров с исходными компонентами. Патрубки 13 и 14 соединены с баллонами 15 для подачи инертного газа Ar в полости камер 1 и 2 и контроля по газу через сосуды 16, заполненные водой для прохождения пузырьков газа.

Смесители 9 и 10 оснащен емкостями с растворителями, используемыми в процессе полимеризации.

Патрубок 19 соединен посредством насоса с полостью смесителя 10, куда добавляют компоненты из бункера 12, далее - в камеру 2.

Установка оснащена прибором 21 для экспресс-анализа состава композиционной смеси, выходящей из патрубка 20; в качестве прибора используют двухдетекторный хроматограф с электрохимическим и ультрафиолетовым детекторами. Емкость 22 предназначена для приема композиционной смеси, полость ее заполняют водой, осадок накапливают на ее днище 23, а полученный продукт отводят в контейнер 24. Осадок направляют в сушильную камеру 25 и далее на двухстадийную промывку в емкостях 26 и 27 установки.

Кроме регулирования температурного режима камеры 1 и 2 имеют импеллеры 28 (механические инициаторы взаимодействия компонентов).

Работа установки, как она частично изложена, осуществляется следующим образом. Контейнеры в бункерах 11 и 12, емкостях 17 и 18 заполнены исходными компонентами: ароматические диамины, ацетаты, ацетилацетонаты двухвалентных металлов (Mn, Co, Cu, Fe, Cd, Ni, Zn), раствор диметилформамида (или диоксана).

Композиционную смесь из смесителя 9 подают в рабочую камеру 1, подвергают температурному и механическому воздействию (3; 28), подают инертный газ Аr из баллона 15, далее композиционную смесь подают в смеситель 10, добавляя компоненты из контейнеров (12), емкости 18, подают в камеру 2, перемешивают до получения однородного состава, свойства которого контролируют прибором 21 и подают в емкость 22, обрабатывают полученную композиционную систему водой, готовый продукт подают в бункер 24 или - на технологический процесс; осадок отводят на сушку 25 и на двухстадийную промывку 26 и 27.

Полученный продукт - растворимый электроактивный полимер имеет следующие физико-химические показатели: цвет - коричневый, [] 0/28 (LVAF, 20°); обладает высокими электроактивными свойствами, обладает высокой эффективностью при составлении каталитических систем, оптоэлектронных устройств, химических сенсоров.

1. Установка для получения растворимых электроактивных полимеров, содержащая рабочую реакционную камеру, терморегулирующее устройство, прибор контроля состава полимера, газообменное устройство, контейнеры с исходными компонентами, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной рабочей реакционной камерой, обе камеры соединены между собой последовательно магистралью подачи композиционной смеси, каждая указанная камера оснащена агрегатом - смесителем исходных компонентов, при этом дополнительная камера соединена сливным патрубком с емкостью для обработки и разделения полимера и осадка, имеющей магистраль отвода полимера на обогащение и магистраль отвода осадка в сушильную камеру и емкости для обработки осадка.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве прибора контроля используют двухдетекторный хроматограф с электрохимическим и ультрафиолетовым детекторами, введенными в полость сливного патрубка и в магистраль отвода полимера.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что осадок подают на обработку последовательно в две емкости.