Способ получения микропористого материала

 

Использование: изобретение относится к обасти переработки поливинилхлорида (ПВХ), в частности к способу получения пористого материала из порошкообразного эмульсионного ПВХ, применяемого для изготовления сепараторов. Сущность изобретения: способ получения путем спекания порошкообразного эмульсионного ПВХ с удельной поверхностью 0,60-0,85 м²/г и средним размером глобул 0,03 0,05 мкм в туннельной печи на бесконечной транспортирующей ленте, установленной на ведущем и ведомом барабанах, и обработки спеченного материала водой на ведущем барабане до полной пропитки. Осуществление способа позволяет получить с высоким выходом (90 98%) сепараторы, имеющие при объемной пористости 50% максимальный диаметр пор 15 22 мкм, электросопротивление 0,10-0,16 Омсм² эластичность 3,5 7,0 мм. 1 табл.

Изобретение относится к области переработки поливинилхлорида (ПВХ), в частности к способу получения пористого материала из порошкообразного эмульсионного ПВХ, применяемого для изготовления сепараторов с улучшенными порометрическими и деформационно-прочностными свойствами и высоким выходом сепараторов при их производстве.

Высокая пористость и эластичность, низкое электросопротивление и малый максимальный диаметр пор сепараторов позволяют значительно улучшить эксплуатационные характеристики аккумуляторных батарей.

Известен способ получения [1] спеченного пористого ПВХ материала для изготовления прокладок в батареях путем подачи порошка сжатым воздухом к штампу с фиксированным сечением и пропускания слоя на конвейерной стальной ленте через печь с температурой на входе 250^оС и на выходе 280^оС. Материал имеет объемную пористость 46% максимальный диаметр пор 25 мкм.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения микропористого материала из ПВХ [5] путем спекания на движущейся металлической ленте предварительно нагретого порошка ПВХ при 180-220^оС, в котором полученный после спекания в туннельной печи материал, охлажденный до 30-40^оС, обрабатывают водой температуры 95-100^оС в ванне, затем в другой ванне обрабатывают раствором поверхностно-активного вещества. Объемная пористость полученных таким образом сепараторов составляет 49-50% Уровень же других свойств, полученных при воспроизведении технического решения, недостаточно высок: максимальный диаметр пор составляет 25-30 мкм, эластичность 30 мм, электросопротивление 0,23-0,27 Омсм². Выход кондиционных сепараторов составляет 90-96% (см.пример 11).

Целью изобретения является уменьшение максимального диаметра пор и электросопротивления материала, а также повышение его эластичности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения микропористого материала путем спекания порошкообразного эмульсионного ПВХ в туннельной печи на бесконечной транспортирующей ленте, установленной на ведущем и ведомом барабанах, и обработки спеченного материала водой, используют эмульсионных ПВХ с удельной поверхностью 0,60-0,85 м²/г и средним размером глобул 0,03-0,05 мкм, а обработку спеченного материала водой ведут на ведущем барабане до полной пропитки.

Эмульсионный ПВХ с указанными характеристиками синтезирован путем одностадийной периодической полимеризации винилхлорида в присутствии 0,046 мас. персульфата аммония в качестве инициатора и 0,5-1,0 мас. (к воде) алкилмоносульфоната натрия или стеарата натрия в качестве эмульгатора. Полимеризацию проводят при перемешивании n 200 об/мин при температуре 53^оС. Процесс заканчивают при падении давления на 1,5 атм. После проведения полимеризации в латекс дополнительно вводят 1,0-1,5 мас. (к ПВХ) алкилмоносульфоната натрия. ПВХ выделяют из латекса методом распылительной сушки при температуре на входе в сушильную камеру 170^оС, на выходе 80^оС. Удельная поверхность порошка ПВХ, определенная методом фильтрации воздуха, регулируется давлением воздуха на распыление в пределах 2,4-4,5 атм и составляет 0,60-0,85 м²/г. Средний размер глобул ПВХ, определяемый методом электронной микроскопии, регулируется количеством и типом используемого эмульгатора и составляет 0,03-0,05 мкм.

П р и м е р 1 (по изобретению). Порошкообразный эмульсионный ПВХ с удельной поверхностью 0,60 м²/г и средним размером глобул 0,03 мкм просеивают через сито с размером ячеек 160 мкм, через дозирующий бункер подают на бесконечную транспортирующую металлическую ленту, натянутую на ведущем и ведомом барабанах, и формуют с помощью валика, установленного на ведомом барабане. Сформованный слой подают в туннельную печь со скоростью 6 м/мин, где он спекается при температуре 160-200^оС. На выходе из туннельной печи на ведущем барабане спеченный материал орошают водой с температурой 10-20^оС до его полной пропитки. Затем материал сушат в туннельной печи при температуре 65^оС и разрезают на сепараторы соответствующего размера. Максимальный диаметр пор полученных сепараторов, электросопротивление, эластичность, объемную пористость определяют по ТУ 6-02-78-89. Выход кондиционных сепараторов оценивают по отношению количества кондиционных сепараторов к общему количеству полученных изделий. Свойства сепараторов приведены в таблице. Примеры 2-10 по изобретению, примеры 11-21 для сравнения.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА путем спекания порошкообразного эмульсионного поливинилхлорида в туннельной печи на бесконечной транспортирующей ленте, установленной на ведущем и ведомом барабанах, и обработки спеченного материала водой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения максимального диаметра пор и электросопротивления материала, а также повышения его эластичности, используют эмульсионный поливинилхлорид с удельной поверхностью 0,60 0,85 м²/г и средним размером глобул 0,03 - 0,05 мкм, а обработку спеченного материала водой ведут на ведущем барабане до полной пропитки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2