Композиция для получения пористой пленки

 

Использование: получение мембран и пористых пленок для процессов ультра- и микрофильтрации, разделения анодного и котодного пространств в электрохимических процессах и, в частности, в качестве сепараторов литьевого аккумулятора, для применения в качестве сепараторов в щелочных и кислотных аккумуляторах и батареях. Сущность изобретения: композиция для получения пористых пленок содержит полиэтилен 7,8 - 8,2%, ксилол 48,7 - 52,5%, бутилцеллюзольв 39,5 - 43,3%, композицию получают растворением полиэтилена при 132 - 135° С и перемеливают в течение 1,5 ч. Общая пористость пленки 78 - 87,4%. Средний диаметр пор (1,55-3,35)10^-6м.

Изобретение относится к смесям на основе полиолефинов, в частности к композициям, которые могут быть использованы в химической технологии для получения мембран и пористых пленок для процессов ультра- и микрофильтрации, разделения анодного и катодного пространств в электрохимических процессах и, в частности, в качестве сепараторов литьевого аккумулятора, для применения в качестве сепараторов в щелочных и кислотных аккумуляторах и батареях.

Известно, что для получения пористых пленок из полиолефинов используют композиции, содержащие полиэтилен или полипропилен и трибутилфосфат, которые экструдируют в лист, и из листа экстрагируют пластификатор [1]. Недостатком данной композиции является малая общая пористость листа, необходимость применения сложного технологического оборудования, наличие дополнительных операций по экстракции пластификатора и последующей его регенерации.

Известна композиция для получения пористых пленок на основе парафина, полиэтилена, азодикарбонамида, Са-соли алифатической жирной кислоты, которые экструдируют, а затем охлаждают изделия водой и экстрагируют парафин [2] .

Известна композиция для получения микропористой пленки, состоящая из 10-60 об.% полиэтилена, 6-35 об.% неорганического наполнителя и 30-65 об.% органической жидкости - диоктилфталата или триоктилтриметаллита от суммы объема полимера, наполнителя и органической жидкости [3]. Объем пор в пленке составляет 30-75 об.%, что уменьшает количество электролита в аккумуляторе - снижает его емкостные характеристики.

Целью изобретения является повышение общей пористости пленки при сохранении среднего диаметра пор.

Поставленная задача достигается путем использования композиции на основе полиэтилена, ксилола и бутилцеллозольва при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиэтилен 7,8-8,2 Ксилол 48,7-52,5 Бутилцеллозольв 39,5-43,3 Выбор границ концентраций осадителя и растворителя обусловлен особенностями формирования конденсационной структуры. Увеличение содержания ксилола более 52,5% приводит к резкому снижению прочности пленок, а превышение концентрации бутилцеллозольва более 43,3% не позволяет растворять полимер при 135^оС (температура кипения ксилола 137^оС).

Непременным условием формирования прочной конденсационной структуры является обеспечение распада на фазы раствора при температурах не менее 108^оС (температура плавления полиэтилена), а качественное растворение и условия формования мембран требуют использования температур не более 135^оС, так как ксилол начинает закипать при 137^оС.

Раствор получают растворением полиэтилена при 132-135^оС при перемешивании в течение 1,5 ч. Из полученного раствора формуют мембрану нанесением на подложку.

Качественные характеристики пленок: общая пористость %, средний диаметр пор, мкм - определяют по стандартным методикам.

Результаты испытаний представлены примерами.

Общая пористость 60%, средний диаметр пор 2,610^-6 м.

П р и м е р 1. Композиция, мас.%: Полиэтилен 7,8 Ксилол 50,7 Бутилцеллозольв 41,5 Общая пористость 87,4%, средний диаметр пор 3,210^-6 м.

П р и м е р 2. Композиция, мас.%: Полиэтилен 8,0 Ксилол 50,6 Бутилцеллозольв 41,4 Общая пористость 85%, средний диаметр пор 1,5510^-6 м. П р и м е р 3. Композиция, мас.%: Полиэтилен 8,2 Ксилол 50,5 Бутилцеллозольв 41,3 Общая пористость 80%, средний диаметр пор 2,1110^-6 м.

П р и м е р 4. Композиция, мас.%: Полиэтилен 8,0 Ксилол 52,5 Бутилцеллозольв 39,5 Общая пористость 84%, средний диаметр пор 2,7910^-6 м.

П р и м е р 5. Композиция, мас.%: Полиэтилен 8,0 Ксилол 48,7 Бутилцеллозольв 43,3 Общая пористость 78%, средний диаметр пор 3,3510^-6 м.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОЙ ПЛЕНКИ, включающая полиэтилен и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения общей пористости, в качестве органического растворителя она содержит ксилол и бутилцеллозольв при следующем содержании компонентов, мас.%: Полиэтилен - 7,8 - 8,2 Ксилол - 48,7 - 52,5
Бутилцеллозольв - 39,5 - 43,3