CS255341B1 - Spůsob homogénneho dotovania práškového polyacetylénu parami jódu a zariadenie pre tento spdsob - Google Patents

Description

3 4 255341

Vynález sa týká spůsobu a zariadenia nadotovanie práškového polyacetylénu para-mi jódu.

Polyacetylén má jednoduchá chemickústrukturu a malé množstvá různých přímě-sí, či už akceptorov alebo donorov, drastic-ky menia jeho elektrické, magnetické, op-tické a tepelné vlastnosti. Dosiahnutie opti-málnych fyzikálnych parametrov polyacety-lénu preto závisí od sposobu dotovania. Spo-sob dotovania je v tesnej vazbě s dotovacímzariadením, takže každému sposobu dotova-nia zodpovedá vhodné dotovacle zariadenie.

Vo všeobecnosti rozdelenio příměsí vštruktúre polyacetylénu může byť homogén-ne a heterogénne. Reprodukovateřné fyzi-kálně vlastnosti můžu byť dosiahnuté len bo-mogénnym rozložením příměsí medzi vlák-nami polyacetylénu. Prímus může reagovats polyacetylénom v stave plynu, roztoku,taveniny a tuhej látky. Velká pozornost savenuje zariadeniam a sposobu dotovania po-lyacetylénu prímesami v plynnej fázy. Do-tovanie v plynnej fázy může prebehnúť vte-dy, ak je plynná příměs tvořená neutrálny-mi molekulami a jej tlak nasýtených pár jedostatočne velký pre priebeh reakcie. Častopoužívanou prímesou pre dotovanie polya-cetylénu je plynný jód.

Polyacetylén možno syntetizovat' vo for-mě filmu a prášku. Všetky doposial' známezariadenia a sposoby dotovania polyacetylé-nu bolí vypracované pre polyacetylén vo for-mě filmu. Americkí autoři Park, Heeger,Fray a MacDiarmid dotovali polyacetylénvo formě filmu tak, že ho vystavili prúde-niu suchého dusíka s obsahom pár jódu.Rýchlosť dotovania bola riadená tlakom párjódu v dusíku a rýchlosťou prúdenie dusí-ka. Haberkorn použil metodu rýchleho do-tovania polyacetylénu jódom bez inertnejatmosféry pri 40 °C. V priebehu 2 hodin zrea-govalo s polyacetylénom 45 až 70 % hmot.jódu. Diets dotoval filmy polyacetylénu pa-ramu jódu pri tlaku 10 Pa a množstvo za-chyteného jódu určoval vážením vzoriek vopakovaných intervaloch, pokým nebola do-siahnutá požadovaná hmotnost vzorky po-lyacetylénu zodpovedajúca danému stupňůdotovania. Všetky zariadenia a sposoby do-tovania polyacetylénu popísané v uvedenýchprácach sú vhodné pre dotovanie filmov po-lyacetylénu, avšak pre prášková formu sanehodia. Prášková forma polyacetylénu,vzhfadom na vel'kú plochu zrn a ich náhod-né rozvrstvěme vyžaduje pri dotovaní spe-cifické podmienky.

Uvedená nevýhodu v podstatnej miere od-straňuje spůsob dotovania polyacetylénu po-dlá vynálezu, ktorého podstata spočívá vtom, že na zrnká polyacetylénu sa v uzav-retom systéme působí molekulami jódu vparnej fázy pri laboratórnej teplote a počia-točnom tlaku 10-3 Pa ochrannej atmosférydusíka.

Podstata zariadenia podl'a vynálezu spo- čívá v tom, že zariadenie pozostáva zo zá- sobníka práškového polyacetylénu opatře-ného zatavitelným prívodom dusíka a zá-sobníka krystalického jódu, opatřeného za-tavitefným odvodom dusíka, pričom zásob-níky sú pevne přepojené trubkou obsahujú-cou přepážku z buničiny a ob:a zásobníky itrúbka majú spoločnú horizontálnu os a ce-lý tvar je v tejto osi na jednom konci ulo-žený v ložisku a na druhom konci spojkoupevne spojený s hriadefom elektromotoru.

Schéma zariadenia je znázorněná na pri-loženom výkrese. Do zásobníka 1 pre poly-acetylén sa nasype práškový polyacetyléna prívodom 2 sa do zariadenia vháňa dusík,ktorý tvoří ochranná atmosféru polyacety-lénu. K zásobníku .1. je připojená trublca 3v dvoch miestach zúžená. V zúženom mies-(n sa nachádza přepážka z buničiny. Trubi-ca 3 je v zúženom mioste spojená s nádob-kou gufového tvaru, slúžiacej ako zásobník4 krystalického jódu. Buničinová přepážkazabraňuje zmiešaniu práškového polyacety-lénu s krystalickým jódom a súčasne tvoříodpor rýchlemu prenikaniu pár suhlimova-ného jódu do priestoru s polyacetylénom.Zásobník 4 na jód je zakončený odvodom 5,ktorým v přípravných fázach uniká prúdia-ci dusík a neskor slúži ako vstup pre vá-kuový systém. Celé zariadenie je v horizon-tálně] polohe upevněné v držiaku 6, a spoj-ke 7. Držiak 6 tvoří len podpěru, v ktorejsa zariadenie může volné otáčať. Spojka 7pevne připojuje zariadenie k elektromotor-čeku s nízkými otáčkami.

Spůsob dotovania polyacetylénu jódompoužitím popísaného zariadenia je nasledov-ný:

Zariadenie znázorněné na obrázku sa nie-koíkonásobne opakovaným preplachovanímplynným dusíkom s následovným evakuova-ním zbavuje kyslíka, pričom prúd dusíka jevháňaný prívodom 2 a vychádza odvodom 5.Cez přívod 2 sa do zásobníka 1 nasype práš-kový polyacetylén bez přístupu vzduchu. Dozásobníka 4. sa umiestni vopred stanovenémnožstvo jódu. K odvodu 5 sa připojí vá-kuový systém a přívod 2 sa zataví. Po ukon-čení cvakuácie pri tlaku 10_3 Pa sa zatavíaj odvod 5. Vysoké vákuum podporuje subli-máciu jódu, ktorý sa po přechode cez buni-činová přepážku viaže s práškovým polyace-tylénom. Takto připravené zariadenie je u-miestnené do držiakou 6 a spojky 7 a po-mocou elektromotor čeká sa pomalými otáč-kami otáča okolo horizontálně]' osi.

Pri otáčaní zariadenia sa udržiavajú zrnkápolyacetylénu v neustálom pohybe, pričompravděpodobnost vystavenia všetkých plůchzrniečok působeniu jódu je rovnaká. Procesdotovania prebieha pri izbovej teplote a jeukončený po sublimácii všetkého jódu.

Uvedený spůsob dotovania možno použit' aj na dotovanie polyacetylénu vo formě fil- mu, práškového polyvinylchloridu a dalších práškových polymérov.

Claims (2)

Příklad 1 Práškový polyacetylén (PA) bol synteti-zovaný Zikmundovou metodou (AO 181 984)a termicky izomerizovaný pri teplote 180 °C na trans- formu. Krystalický jód sa čistildvojstupňovou sublimáciou. Navázanémumnožstvu polyacetylénu o· hmotnosti m(PA)sa rovná 2,55 g zodpovědí látkové renožsvo—CH—- skupin. n(iCH) = = 2’55/13 = °’196 mólu í1)· Toto množstvo polyacetylénu bol o umiest-nené do· zásobníka J. dotovacieho zariade-nia vopred zbaveného kyslíka, pričom prúdsuchého dusíka vcbádzajúcebo prívodom 2a unikajůceho odvodom 5 vytváral poíiascelej přípravno) fázy ochranná .atmosféru. Pri stanovení potrebnej hmotnosti jódu smevycbádzali z požiadavky, aby pre slabo do-tovaný polyacetylén bol molárny zlomok jó-du y -= 0,003. Hmotnost jódu potřebná nadosiabnutie uvedeného stupňa dotovania bo-la vypočítaná na základe vzťahu: m( I) i) (IJ . Μ (I | M(I) ----- Po navážení potrebnej hmotnosti jódu holjód umiestncný do zásobníka 4, přívod 2dusíka bol zatavený a odvod Π bol připoje-ný k vakuovému systému. Po doujahnutí tlu-ku 1(1 Pa sa odpojil vákuový systém a od-vod 5 bol zatavený. Zariadenie upevněné vdržiak B a spojke 7 boto elektro-motorčekomuvedené do otáčavébo pohybu s frekvenciou10 otáčok za minutu. Dotovanie prebiehalodva dni. Množstvo naviazaného jódu boloskontrolované opátovným zvážaním vzorkypolyacetylénu. Příklad 2 Rovnakým postupom ako v příklade 1 bol 127 0,003 1 0.196 0,003 = 0,075 g (II), použitím dotovacieho zaviadenia připravenýstredne dotovaný polyacetylén. Pre požado-vaný molárny zlomok jódu y 0,05 a prehmotnost polyacetylénu m(PA) ----- 2,35 g•boia použitím vztahu (I) a (Π) vypočítanáhmotnost jódu: Proces dotovania pri laboratórnej teplotebol ukončený po štyroch dňocb. P R E D Μ E T

1. Spósob homogénneho dotovania práš-kového polyacetylénu parami jódu vyznaču-júci sa tým, že na zrnká polyacetylénu sav uzavretom systéme působí molekulami jó-du v parnej fáze pri laboratórnej teplote apočiatočnom tlaku 10 3 Pa ochranuej atmo-sféry dusíka.

2. Zariadenie pre homogénne dotovaniepráškového polyacetylénu parami jódu spó-sobom podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým,že pozostáva zo zásobníka (1) práškového V Y N A L E Z U polyacetylénu, opatřeného zataviteluýni prí-vodom (2) dusíka a zásobníka (4) krysta-lického- jódu, opatřeného zatavítefným od-vodom (3) dusíka pričom zásobníky sú pev-no přepojené trubkou (3) obsahujácou pře-pážku z buničiny a oba zásobníky i trubkaraajú společná horizontálnu os a celý spo-jený útvar je v tejto osl na jednom konciuložený v ložisku (6) o na druhorn koncispojkou (7 j pevné spojený s hriadefom e-lektromotora (3). 1 list výkresov