PL199269B1 - Sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru - Google Patents
Sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeruInfo
- Publication number
- PL199269B1 PL199269B1 PL354601A PL35460100A PL199269B1 PL 199269 B1 PL199269 B1 PL 199269B1 PL 354601 A PL354601 A PL 354601A PL 35460100 A PL35460100 A PL 35460100A PL 199269 B1 PL199269 B1 PL 199269B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- hipe
- polymerization
- emulsion
- linked polymer
- Prior art date
Links
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 175
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 200
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 157
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 99
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 91
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 128
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 115
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 35
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 29
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 24
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 claims description 18
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 claims description 5
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 64
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 description 40
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 37
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 23
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 18
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000007717 redox polymerization reaction Methods 0.000 description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 9
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 8
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 8
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 8
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- WHFHDVDXYKOSKI-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=C(C=C)C=C1 WHFHDVDXYKOSKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 7
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 6
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- FVQMJJQUGGVLEP-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy 2-ethylhexaneperoxoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OOOC(C)(C)C FVQMJJQUGGVLEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 4
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNIXGGRLMOEPFG-UHFFFAOYSA-N 3-phenylpenta-1,4-dien-3-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=C)(C=C)C1=CC=CC=C1 RNIXGGRLMOEPFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerol Natural products OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 2
- IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N Sorbitan monopalmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GTTSNKDQDACYLV-UHFFFAOYSA-N Trihydroxybutane Chemical compound CCCC(O)(O)O GTTSNKDQDACYLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- MPMBRWOOISTHJV-UHFFFAOYSA-N but-1-enylbenzene Chemical compound CCC=CC1=CC=CC=C1 MPMBRWOOISTHJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N caproic acid ethyl ester Natural products CCCCCC(=O)OCC SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N glycerine monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC(CO)CO YQEMORVAKMFKLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N glycerol monostearate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO SVUQHVRAGMNPLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 2
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001816 polyoxyethylene sorbitan tristearate Substances 0.000 description 2
- 235000010988 polyoxyethylene sorbitan tristearate Nutrition 0.000 description 2
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000001570 sorbitan monopalmitate Substances 0.000 description 2
- 235000011071 sorbitan monopalmitate Nutrition 0.000 description 2
- 229940031953 sorbitan monopalmitate Drugs 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- UIYCHXAGWOYNNA-UHFFFAOYSA-N vinyl sulfide Chemical compound C=CSC=C UIYCHXAGWOYNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CUNWUEBNSZSNRX-RKGWDQTMSA-N (2r,3r,4r,5s)-hexane-1,2,3,4,5,6-hexol;(z)-octadec-9-enoic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O CUNWUEBNSZSNRX-RKGWDQTMSA-N 0.000 description 1
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- FFJCNSLCJOQHKM-CLFAGFIQSA-N (z)-1-[(z)-octadec-9-enoxy]octadec-9-ene Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCOCCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC FFJCNSLCJOQHKM-CLFAGFIQSA-N 0.000 description 1
- WVAFEFUPWRPQSY-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-tris(ethenyl)benzene Chemical compound C=CC1=CC=CC(C=C)=C1C=C WVAFEFUPWRPQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJQIXGGEADDPQB-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)-3,4-dimethylbenzene Chemical group CC1=CC=C(C=C)C(C=C)=C1C ZJQIXGGEADDPQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLLUAUADIMPKIH-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C=C)C(C=C)=CC=C21 QLLUAUADIMPKIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMUZAMZCKXKTBQ-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(C=C)C(C=C)=C3C=CC2=C1 OMUZAMZCKXKTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGMXMICMKBOGTB-UHFFFAOYSA-N 1,2-di(propan-2-yl)benzene;hydrate Chemical compound O.CC(C)C1=CC=CC=C1C(C)C RGMXMICMKBOGTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UICXTANXZJJIBC-UHFFFAOYSA-N 1-(1-hydroperoxycyclohexyl)peroxycyclohexan-1-ol Chemical compound C1CCCCC1(O)OOC1(OO)CCCCC1 UICXTANXZJJIBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYSVFZBXZVPIFA-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-4-(4-ethenylphenyl)benzene Chemical group C1=CC(C=C)=CC=C1C1=CC=C(C=C)C=C1 IYSVFZBXZVPIFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISDDROQJMQIFLP-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-propan-2-ylcyclohexane hydrate Chemical compound O.CC(C)C1CCC(C)CC1 ISDDROQJMQIFLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 1-oleoylglycerol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(O)CO RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- KHOUKKVJOPQVJM-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OCC(CO)(CO)CO KHOUKKVJOPQVJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpentan-2-ol Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)O BSYJHYLAMMJNRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHDVPEOLXYBNJY-KTKRTIGZSA-N 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCOCCO PHDVPEOLXYBNJY-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethyl(octadecyl)azaniumyl]acetate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O HVYJSOSGTDINLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQBUHYQVKJQAOB-UHFFFAOYSA-N 2-ethenylfuran Chemical compound C=CC1=CC=CO1 QQBUHYQVKJQAOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZACVGCNKGYYQHA-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexoxycarbonyloxy 2-ethylhexyl carbonate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)OOC(=O)OCC(CC)CCCC ZACVGCNKGYYQHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 2-hydroxyethyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCO MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCO RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IFXDUNDBQDXPQZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-yl 2-ethylhexaneperoxoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OOC(C)(C)CC IFXDUNDBQDXPQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YMMLZUQDXYPNOG-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentan-2-yl 7,7-dimethyloctaneperoxoate Chemical compound CCCC(C)(C)OOC(=O)CCCCCC(C)(C)C YMMLZUQDXYPNOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDTMFDGELKWGFT-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropan-2-olate Chemical compound CC(C)(C)[O-] SDTMFDGELKWGFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPBWMJBZQXCSFW-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanoyl 2-methylpropaneperoxoate Chemical compound CC(C)C(=O)OOC(=O)C(C)C RPBWMJBZQXCSFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IWTYTFSSTWXZFU-UHFFFAOYSA-N 3-chloroprop-1-enylbenzene Chemical compound ClCC=CC1=CC=CC=C1 IWTYTFSSTWXZFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEGLBSZEAJDYBS-UHFFFAOYSA-N 3-tert-butylperoxy-1-(tert-butylperoxymethyl)-1,5-dimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(OOC(C)(C)C)CC(C)(COOC(C)(C)C)C1 XEGLBSZEAJDYBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-n,2-n-diethylpyrimidine-2,4-diamine Chemical compound CCN(CC)C1=NC(N)=CC(Cl)=N1 XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIYTUDVKWZRANV-UHFFFAOYSA-N CCCCC1=CC=CC(OOC2=C(C(C)C)C(CCCC)=CC=C2)=C1C(C)C Chemical compound CCCCC1=CC=CC(OOC2=C(C(C)C)C(CCCC)=CC=C2)=C1C(C)C RIYTUDVKWZRANV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- FPVVYTCTZKCSOJ-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol distearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC FPVVYTCTZKCSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002211 L-ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 235000000069 L-ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical group CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- 239000004147 Sorbitan trioleate Substances 0.000 description 1
- PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N Sorbitan trioleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N 0.000 description 1
- VBIIFPGSPJYLRR-UHFFFAOYSA-M Stearyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C VBIIFPGSPJYLRR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJCWFDPJFXGQBN-RYNSOKOISA-N [(2R)-2-[(2R,3R,4S)-4-hydroxy-3-octadecanoyloxyoxolan-2-yl]-2-octadecanoyloxyethyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC IJCWFDPJFXGQBN-RYNSOKOISA-N 0.000 description 1
- PZQBWGFCGIRLBB-NJYHNNHUSA-N [(2r)-2-[(2s,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-octadecanoyloxyethyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O PZQBWGFCGIRLBB-NJYHNNHUSA-N 0.000 description 1
- LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N [2-[(1-azaniumyl-1-imino-2-methylpropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanimidoyl]azanium;dichloride Chemical compound Cl.Cl.NC(=N)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(N)=N LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUIBLDFFVYKUAC-UHFFFAOYSA-N [5-(2-ethylhexanoylperoxy)-2,5-dimethylhexan-2-yl] 2-ethylhexaneperoxoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(=O)C(CC)CCCC JUIBLDFFVYKUAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Natural products CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000008360 acrylonitriles Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- IPTLKMXBROVJJF-UHFFFAOYSA-N azanium;methyl sulfate Chemical compound N.COS(O)(=O)=O IPTLKMXBROVJJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- NSGQRLUGQNBHLD-UHFFFAOYSA-N butan-2-yl butan-2-yloxycarbonyloxy carbonate Chemical compound CCC(C)OC(=O)OOC(=O)OC(C)CC NSGQRLUGQNBHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAOSFLAYGYQLBB-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OCCCCO MAOSFLAYGYQLBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- DTOJBTUWYBSXIZ-UHFFFAOYSA-N cumene;7,7-dimethyloctaneperoxoic acid Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1.CC(C)(C)CCCCCC(=O)OO DTOJBTUWYBSXIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPKFMIVTEHMOBH-UHFFFAOYSA-N cumene;hydrate Chemical compound O.CC(C)C1=CC=CC=C1 GPKFMIVTEHMOBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- BLCKNMAZFRMCJJ-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl cyclohexyloxycarbonyloxy carbonate Chemical compound C1CCCCC1OC(=O)OOC(=O)OC1CCCCC1 BLCKNMAZFRMCJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- INSRQEMEVAMETL-UHFFFAOYSA-N decane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCCCCC(O)O INSRQEMEVAMETL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJOBOFWTZOKMOH-UHFFFAOYSA-N decanoyl decaneperoxoate Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCC XJOBOFWTZOKMOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012933 diacyl peroxide Substances 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M dimethyldioctadecylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC REZZEXDLIUJMMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BHDAXLOEFWJKTL-UHFFFAOYSA-L dipotassium;carboxylatooxy carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)OOC([O-])=O BHDAXLOEFWJKTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FGRVOLIFQGXPCT-UHFFFAOYSA-L dipotassium;dioxido-oxo-sulfanylidene-$l^{6}-sulfane Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=S FGRVOLIFQGXPCT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTIIJXUACCWYHX-UHFFFAOYSA-L disodium;carboxylatooxy carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)OOC([O-])=O VTIIJXUACCWYHX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004664 distearyldimethylammonium chloride (DHTDMAC) Substances 0.000 description 1
- AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N divinyl sulfone Chemical compound C=CS(=O)(=O)C=C AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SYELZBGXAIXKHU-UHFFFAOYSA-N dodecyldimethylamine N-oxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)[O-] SYELZBGXAIXKHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N ethenyl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC=C UIWXSTHGICQLQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N glycerol monolinoleate Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@H](O)CO RZRNAYUHWVFMIP-HXUWFJFHSA-N 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 229940100608 glycol distearate Drugs 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229940094506 lauryl betaine Drugs 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N n-dodecyl-n,n-dimethylglycinate Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNWVYEGPPMQTKA-UHFFFAOYSA-N n-octadecylprop-2-enamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCNC(=O)C=C CNWVYEGPPMQTKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNTUJOTWIMFEQS-UHFFFAOYSA-N octadecanoyl octadecaneperoxoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC XNTUJOTWIMFEQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UPHWVVKYDQHTCF-UHFFFAOYSA-N octadecylazanium;acetate Chemical compound CC(O)=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCCN UPHWVVKYDQHTCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N octane-1,8-diol Chemical compound OCCCCCCCCO OEIJHBUUFURJLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRSFOMHQIATOFV-UHFFFAOYSA-N octanoyl octaneperoxoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCC SRSFOMHQIATOFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBSDMAPJGHBWAL-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-ylbenzene Chemical compound C=CC(C=C)C1=CC=CC=C1 DBSDMAPJGHBWAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000259 polyoxyethylene lauryl ether Polymers 0.000 description 1
- 239000001818 polyoxyethylene sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000010989 polyoxyethylene sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfite Chemical compound [K+].OS([O-])=O DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940099427 potassium bisulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010259 potassium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWJUFXUULUEGMA-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl propan-2-yloxycarbonyloxy carbonate Chemical compound CC(C)OC(=O)OOC(=O)OC(C)C BWJUFXUULUEGMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOPQZJAYZFAPBC-UHFFFAOYSA-N propanoyl propaneperoxoate Chemical compound CCC(=O)OOC(=O)CC KOPQZJAYZFAPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- XWGJFPHUCFXLBL-UHFFFAOYSA-M rongalite Chemical compound [Na+].OCS([O-])=O XWGJFPHUCFXLBL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 229940045872 sodium percarbonate Drugs 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- SPDUKHLMYVCLOA-UHFFFAOYSA-M sodium;ethaneperoxoate Chemical compound [Na+].CC(=O)O[O-] SPDUKHLMYVCLOA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229940035044 sorbitan monolaurate Drugs 0.000 description 1
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 description 1
- 229960005078 sorbitan sesquioleate Drugs 0.000 description 1
- 235000019337 sorbitan trioleate Nutrition 0.000 description 1
- 229960000391 sorbitan trioleate Drugs 0.000 description 1
- 239000001589 sorbitan tristearate Substances 0.000 description 1
- 235000011078 sorbitan tristearate Nutrition 0.000 description 1
- 229960004129 sorbitan tristearate Drugs 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- NMOALOSNPWTWRH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 7,7-dimethyloctaneperoxoate Chemical compound CC(C)(C)CCCCCC(=O)OOC(C)(C)C NMOALOSNPWTWRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N triallylamine Chemical compound C=CCN(CC=C)CC=C VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
- C08J9/283—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum a discontinuous liquid phase emulsified in a continuous macromolecular phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/32—Polymerisation in water-in-oil emulsions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
- C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
- C08J2201/028—Foaming by preparing of a high internal phase emulsion
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, który umo zliwia polimeryzacj e (utwardzanie) emulsji typu woda w oleju o du zej zawarto sci fazy wewn etrznej (HIPE) w niezwykle krótkim czasie, nie d luzszym ni z 30 minut, korzystnie nie d luzszym ni z 10 minut, bez pogarszania trwa lo sci HIPE. Wymieniony powy zej przedmiot wynalazku mo zna wykona c stosuj ac sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, w którym przeprowadza si e etapy miesza- nia fazy olejowej zawieraj acej monomer polimeryzuj acy, monomer sieciuj acy i surfaktant jako sk ladniki g lówne z faz a wodn a zawieraj ac a wod e jako sk ladnik g lówny, tym samym otrzymywania emulsji o du zej zawarto sci fazy wewn etrznej, typu woda w oleju oraz ogrzewania emulsji do temperatury utwar- dzania w zakresie od 60 do 110°C, tym samym polimeryzacji emulsji, przy czym powstaj aca emulsja ma grubo sc nie wi eksz a ni z 50 mm, a szybko sc zwi ekszania temperatury emulsji jest nie mniejsza ni z 5°C/minut e. PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru zawierającego pory rozmieszczone na jego powierzchni i we wnętrzu i w konsekwencji posiadającego szereg otworów (określanych poniżej mianem „otwartych komórek”) przez polimeryzację emulsji typu woda w oleju o dużej zawartości fazy wewnętrznej (określanej poniżej w skrócie jako „HIPE”) metodą utwardzania HIPE w bardzo krótkim czasie. Dokładniej, przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, zawierającego otwarte komórki i mającego szerokie zastosowanie, np. jako (1) materiały absorbujące ciecze, takie jak np. (i) materiały wewnętrzne we wkładkach jednorazowego użytku do zastosowania w celu absorpcji płynu takiego jak mocz i krew oraz (ii) środki do usuwania ścieków i odpadów olejowych, a także środki do usuwania odpadów rozpuszczalnych w wodzie do zastosowania do absorpcji wody, cieczy wodnej, oleju i rozpuszczalników organicznych, (2) materiały absorbujące energię takie jak np. materiały dźwiękochłonne i izolatory cieplne w samochodach i budynkach, stosowane w celu absorpcji dźwięku i ciepła, i (3) substraty impregnowane chemicznie takie jak np. produkty gospodarstwa domowego nasycane środkami aromatycznymi, detergentami, środkami nabłyszczającymi, środkami zabezpieczającymi powierzchnie i środkami ognioodpornymi.
Termin „HIPE” odnosi się do emulsji, której faza wodna jest fazą zdyspergowaną (fazą wewnętrzną) i faza olejowa jest fazą zewnętrzną, o proporcji (proporcja W/O) nie mniejszej niż około 3/1. Fakt, że porowaty usieciowany polimer wytwarza się metodą polimeryzacji takiej HIPE jest znany w dziedzinie.
Podczas gdy porowaty usieciowany polimer, który wytwarza się z zastosowaniem środka pieniącego bez przygotowania HIPE łatwo sam tworzy piankę o strukturze oddzielnych komórek o stosunkowo dużej średnicy, sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru z HIPE (określany poniżej sporadycznie po prostu jako „sposób HIPE”) jest lepszym procesem do wytwarzania pianki o małej grubości mającej otwarte komórki o bardzo małej średnicy.
Sposoby wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru z HIPE ujawniono np. w JP-A-57-198713, JP-A-62-250002 i US-A-5252619 i US-A-5189070.
W JP-A-57-198713, JP-A-62-250002 ujawniono sposób, który obejmuje przygotowanie HIPE zawierającej rozpuszczalny w wodzie i/lub rozpuszczalny w oleju środek inicjujący polimeryzację i termiczną polimeryzację takiej HIPE w temperaturze 50°C lub 60°C, w przedziale czasu w zakresie 8 do 72 godzin. Ponadto US-A-5210104 ujawnia sposób, który obejmuje dodanie środka inicjującego polimeryzację po przygotowaniu HIPE, US-A-5252619 ujawnia sposób, który obejmuje przygotowanie HIPE zawierającej środek inicjujący polimeryzację, a następnie polimeryzację HIPE w temperaturze nie niższej niż 90°C, natomiast US-A-5089070 ujawnia sposób, który obejmuje tworzenie żelu posiadającego określony współczynnik elastyczności podczas ścinania z emulsji, w temperaturze w zakresie 20 - 65°C, a następnie polimeryzację żelu w temperaturze nie niższej niż 70°C.
Jednakże sposoby, które ujawniono w JP-A-57-198713, JP-A-62-250002, wymagają dłuższego okresu czasu polimeryzacji i charakteryzują się słabą wydajnością produkcji. Gdy polimeryzację przeprowadza się w wysokich temperaturach, jak ujawniono US-A-5252619 i US-A-5189070, polimeryzacja wymaga okresu ogółem kilku godzin i, zależnie od warunków, powoduje pogorszenie trwałości HIPE i indukuje wydzielanie duż ych iloś ci wody i moż e uniemoż liwić wytworzenie porowatego usieciowanego polimeru posiadającego ustaloną średnicę poru. US-A-5210104 ujawnia, że polimeryzacja wymaga kilku godzin pomimo tego, że HIPE jest zemulgowana z lepszą trwałością dzięki dodaniu środka inicjującego polimeryzację po wytworzeniu HIPE.
Zatem celem przedmiotowego wynalazku jest rozwiązanie problemów technicznych wymienionych powyżej i zapewnienie sposobu wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, który umożliwia polimeryzację HIPE (utwardzenie) w niezwykle krótkim czasie np. nie więcej niż 30 minut, korzystnie nie więcej niż 10 minut, bez pogarszania trwałości HIPE, co rozwiązuje problemy techniczne wymienione powyżej.
Twórcy niniejszego wynalazku, po przeprowadzeniu dokładnych badań w poszukiwaniu sposobu wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru w bardzo krótkim czasie z zastosowaniem HIPE, stwierdzili, że gdy HIPE powstaje przy stosunkowo małej grubości w specyficznym zakresie i HIPE o tej grubości ogrzewa się ze specyficzną szybkością zwiększania temperatury, aż do osiągnięcia docelowej temperatury utwardzania, a następnie utwardzenia, wydzielanie wody obserwowane podczas utwardzania w typowej podwyższonej temperaturze nie jest wcale obserwowane i można otrzymać porowaty usieciowany polimer o jednorodnej grubości, posiadający doskonałe właściwości absorpcyjne. W ten sposób uzyskuje się doskonały materiał według niniejszego wynalazku.
PL 199 269 B1
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, polegający na tym, że obejmuje etapy mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymując emulsję typu woda w oleju o dużej zawartości fazy wewnętrznej, oraz ogrzewania emulsji do temperatury utwardzania w zakresie od 60 do 110°C, tym samym polimeryzacji emulsji, przy czym powstająca emulsja ma grubość warstwy nie większą niż 50 mm, a szybkość zwiększania temperatury emulsji jest nie mniejsza niż 5°C/minutę.
Korzystnie emulsja jest formowana w postaci cienkiej błonki lub arkusza.
Korzystnie temperaturę emulsji zwiększa się z szybkością w zakresie 5 do 60°C/minutę.
Korzystnie stosuje się różnicę pomiędzy temperaturą powstawania emulsji i temperaturą utwardzania emulsji w zakresie 2 do 50°C.
Korzystnie stosuje się temperaturę powstawania emulsji w zakresie 40 do 95°C.
Korzystnie stosuje się temperaturę utwardzania emulsji w zakresie 80 do 110°C.
Korzystnie stosuje się czas polimeryzacji emulsji poniżej 30 minut.
Korzystnie emulsję ogrzewa się w celu zwiększania temperatury z zastosowaniem energii aktywnego promieniowania termicznego.
Korzystnie jako energię aktywnego promieniowania termicznego stosuje się promieniowanie bliskiej podczerwieni.
Korzystnie przeprowadza się polimeryzację emulsji w obecności środka inicjującego polimeryzację, przy czym ilość środka inicjującego polimeryzację, który ulega dokładnemu rozkładowi w czasie polimeryzacji kontroluje się tak, aby mieściła się w zakresie 0,05 do 2,0% molowych w stosunku do ilości monomerów.
Korzystnie emulsję poddaje się w sposób ciągły serii operacji od etapu tworzenia do etapu polimeryzacji.
Korzystnie wymienioną emulsję tworzy się w sposób ciągły.
Figura 1 przedstawia wykres obrazujący kilka typowych zmian temperatury HIPE do rozpoczęcia czasu ogrzewania (polimeryzacji) aż do czasu ochłodzenia uzyskanego polimeru w procesie wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru według niniejszego wynalazku. Ten rysunek ma rolę wykresu objaśniającego definicje takich ważnych terminów jak szybkość zwiększania temperatury podczas ogrzewania, czas zwiększania temperatury w ogrzewaniu i czas polimeryzacji, które określono w niniejszym wynalazku.
Pierwszym aspektem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru obejmujący etapy mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki gł ówne oraz fazy wodnej zawierającej wodę jako składnik główny, tym samym otrzymując emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju i ogrzewania tej emulsji do określonej temperatury utwardzania, tym samym polimeryzacji emulsji, który charakteryzuje się wytwarzaniem emulsji o grubości nie większej niż 50 mm i ogrzewaniem emulsji z szybkością zwiększania temperatury nie mniejszą niż 5°C/minutę.
Poniżej dokładnie opisano sposób wytwarzania według niniejszego wynalazku w odniesieniu do jego etapów składowych, w kolejności ich występowania.
[I] Wytwarzanie HIPE (1) Surowiec używany do wytwarzania HIPE
Surowiec stosowany do wytwarzania HIPE musi zawierać tylko (a) monomer polimeryzujący, (b) polimer sieciujący i (c) surfaktant jako składnik główny do utworzenia fazy olejowej i (d) wodę jako składnik główny do utworzenia fazy wodnej. Może ewentualnie zawierać ponadto (e) środek inicjujący polimeryzację, (f) sól i (g) inne dodatki takie jak dowolne składniki do tworzenia fazy olejowej i/lub fazy wodnej.
(a) Monomer polimeryzujący
Wymieniony powyżej monomer polimeryzujący musi posiadać tylko jedną polimeryzującą grupę nienasyconą w jego cząsteczce jednostkowej. Nie ma szczególnych ograniczeń, o ile może on polimeryzować w fazie rozproszonej lub emulsja o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju i tworzą cej komórki. Korzystnie obejmuje on ester (met)akrylowy, przynajmniej częściowo, korzystniej w ilości nie mniejszej niż 20% masowych i szczególnie korzystnie w ilości nie mniejszej niż 35% masowych. Wprowadzenie estru (met)akrylowego jako monomeru polimeryzującego może powodować korzyść w postaci umożliwienia wytworzenia z HIPE porowatego usieciowanego polimeru bardzo elastycznego i odpornego.
PL 199 269 B1
Typowymi przykładami polimeryzującego monomeru są monomery allilenowe takie jak styren; monomery monoalkilenoallilenowe takie jak etylostyren, alfa metylostyren, winylotoluen i etylowinylobenzen; estry (met)akrylowe takie jak (met)akrylan metylu, (met)akrylan etylu, (met)akrylan butylu, (met)akrylan izobutylu, (met)akrylan izodecylu, (met)akrylan 2-etyloheksylu, (met)akrylan laurylu, (met)akrylan stearylu, (met)akrylan cykloheksylu i (met)akrylan benzylu; monomery zawierające chlor takie jak chlorek winylu, chlorek winylidenu, i chlorometylostyren; związki akrylonitrylowe takie jak akrylonitryl i metakrylonitryl; oraz octan winylu, propionian winylu, N-oktadecyloakrylamid, etylen, propylen oraz buten. Te polimeryzujące monomery można stosować albo pojedynczo, albo w postaci mieszaniny dwóch lub więcej składników.
Stosowana ilość polimeryzującego monomeru korzystnie mieści się w zakresie 10 - 99,9% masowych w stosunku do ogólnej masy monomerów obejmującej polimeryzujący monomer i sieciujący monomer opisany poniżej. Taki konkretny zakres wynika z faktu, że HIPE zawierający taki polimeryzujący monomer w takiej ilości umożliwia wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru o minimalnej średnicy poru. Zakres korzystniej wynosi 30 - 99% masowych, a szczególnie korzystnie 50 - 95% masowych. Jeśli zastosowana ilość polimeryzującego monomeru wynosi poniżej 10% masowych, niedobór jest wadą powodującą powstawanie porowatego usieciowanego polimeru, który jest kruchy lub charakteryzuje się niewystarczającą wydajnością absorpcji wody. Odwrotnie, jeśli ilość przekracza 99,9% masowych, nadmiar jest wadą powodującą powstawanie porowatego usieciowanego polimeru, który jest niewystarczająco wytrzymały i elastyczny, a nawet powodującą, że polimer nie posiada wystarczającej wydajności i wystarczającej szybkości absorpcji wody.
(b) Monomer sieciujący
Wymieniony powyżej monomer sieciujący musi posiadać jedynie dwie polimeryzujące grupy nienasycone w swojej cząsteczce. Podobnie do monomeru polimeryzującego wymienionego powyżej, nie ma szczególnych ograniczeń, o ile może on polimeryzować w fazie rozproszonej lub emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju, tworząc porowaty usieciowany polimer.
Typowymi przykładami monomeru sieciującego są monomery aromatyczne takie jak diwinylobenzen, triwinylobenzen, diwinylotoluen, diwinyloksylen, diwinylonaftalen, diwinyloalkilobenzeny, diwinylofenantren, diwinylobifenyl, diwinylodifenylometan, diwinylobenzyl, eter diwinylowo fenylowy i siarczek diwinylodifenylu; monomery zawierające tlen takie jak winylofuran; monomery zawierające siarkę takie jak siarczek diwinylu i diwinylosulfon; monomery alifatyczne takie jak butadien, izopren i pentadien; di(met)akrylan glikolu etylenowego, di(met)akrylan glikolu dietylenowego, di(met)akrylan glikolu trietylenowego, di(met)akrylan glikolu polietylenowego, di(met)akrylan 1,3-butanodiolu, di(met)akrylan 1,4-butanodiolu, (met)akrylan 1,6-heksanodiolu, di(met)akrylan oktanodiolu, di(met)akrylan dekanodiolu, di(met)akrylan trihydroksymetylopropanu, tri(met)akrylan trihydroksymetylopropanu, tri(met)akrylan pentaerytrytu, tetra(met)akrylan pentaerytrytu, di(met)akrylan dipentaerytrytu, tri(met)akrylan dipentaerytrytu, tetra(met)akrylan dipentaerytrytu, N,N'-metylenobis(met)akryloamid, ester triallilowy kwasu izocyjanurowego, trialliloamina i tetraallilooksyetan i związki estrowe alkoholi wielowodorotlenowych z kwasem akrylowym lub kwasem metakrylowym, takie jak hydrochinon, katechol, rezorcyna oraz sorbitol. Te monomery sieciujące można stosować albo pojedynczo albo w postaci mieszaniny dwóch lub więcej składników.
Stosowana ilość monomeru sieciującego wymienionego powyżej korzystnie mieści się w zakresie 0,1 - 90% masowych, korzystniej 1 - 70% masowych i szczególnie korzystnie 5 - 50% masowych, w stosunku do ogólnej masy monomeru składającej się z monomeru polimeryzującego i monomeru sieciującego. Jeśli stosowana ilość monomeru sieciującego wynosi poniżej 0,1% masowych, niedobór wadą powodującą powstawanie porowatego usieciowanego polimeru, który jest niewystarczająco wytrzymały i elastyczny oraz ma niewystarczającą zdolność do osiągania właściwej absorpcji na jednostkę objętości lub jednostkę masy, a nawet uniemożliwia uzyskanie przez polimer wystarczającej wydajności i wystarczającej szybkości absorpcji wody. Odwrotnie, jeśli zastosowana ilość monomeru sieciującego przekracza 90% masowych, nadmiar ten jest wadą, która powoduje wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru, który jest kruchy lub możliwie wykazuje niewystarczającą wydajność absorpcji wody.
(c) Surfaktant
Rodzaj surfaktanta nie jest szczególnie ograniczony, o ile jest on zdolny do zemulgowania fazy wodnej w fazie olejowej z wytworzeniem HIPE. Można stosować dowolny z surfaktantów niejonowych, surfaktantów kationowych i surfaktantów amfoterycznych znanych dotychczas w dziedzinie.
PL 199 269 B1
Surfaktanty niejonowe obejmują np. addukt nonylofenolu tlenku polietylenu; polimer blokowy tlenku etylenu i tlenku propylenu; estry sorbitolowe kwasu tłuszczowego takie jak monolaurynian sorbitolu, monomirystynian sorbitolu, monopalmitynian sorbitolu, monostearynian sorbitolu, tristearynian sorbitolu, sorbitolu monooleinian, trioleinian sorbitolu, seskwioleinian sorbitolu i distearynian sorbitolu; estry glicerynowe kwasu tłuszczowego takie jak monostearynian glicerolu, monooleinian glicerolu, monooleinian diglicerolu i samoemulgujący monostearynian glicerolu; polioksyetylenowane estry alkilu takie jak polioksyetylenowany eter laurylowy, polioksyetylenowany eter cetylowy, polioksyetylenowany eter stearylowy, polioksyetylenowany eter oleilowy i polioksyetylenowane etery wyższych alkoholi; polioksyetylenowane etery alkiloaryli takie jak polioksyetylenowany eter nonylowofenylowy; polioksyetylenowane estry sorbitolowe kwasów tłuszczowych takie jak polioksyetylenowany monolaurynian sorbitolu, polioksyetylenowany monomirystynian sorbitolu, polietylenowany monopalmitynian sorbitolu, polioksyetylenowany monostearynian sorbitolu, polioksyetylenowany tristearynian sorbitolu, polioksyetylenowany monooleinian sorbitolu i polioksyetylenowany trioleinian sorbitolu; polioksyetylenowane estry sorbitolu kwasów tłuszczowych takie jak polioksyetylenowany tetraoleinian sorbitolu; polioksyetylenowane estry kwasów tłuszczowych takie jak monolaurynian glikolu polietylenowy, monostearynian glikolu polietylenowego, distearynian glikolu polietylenowego i monooleinian glikolu polietylenowego; polioksyetylenowane alkiloaminy; uwodorniony polioksyetylenowany olej rycynowy; oraz alkiloalkanoloamidy. Korzystnie posiadają one HLB nie przekraczającą 10, korzystniej mieszczącą się w zakresie 2 - 6. Te niejonowe surfaktanty moż na stosować w postaci kombinacji dwóch lub wię cej skł adników. Zastosowanie kombinacji może prawdopodobnie ulepszyć trwałość HIPE.
Kationowe surfaktanty obejmują np. czwartorzędowe sole amoniowe takie jak chlorek stearylotrimetyloamoniowy, metylosiarczan diłojodimetyloamoniowy, chlorek cetylotrimetylo amoniowy, chlorek distearylodimetyloamoniowy, chlorek alkilobenzylodimetyloamoniowy i chlorek laurylotrimetyloamoniowy; sole alkiloaminowe takie jak kokosowy octan aminy i octan stearyloaminy; alkilobetainy takie jak laurylobetaina, stearylobetaina i laurylokarboksymetylohydroksyetylobetaina; oraz tlenki amin takie jak tlenek laurylodimetyloaminy. Zastosowanie takich kationowych surfaktantów może umożliwiać wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru wykazującego np. doskonałe właściwości przeciwbakteryjne po zastosowaniu polimeru jako substancji absorbującej.
Przypadkowo zastosowanie połączenia surfaktanta niejonowego i surfaktanta kationowego może powodować ulepszenie trwałości HIPE.
Zastosowana ilość surfaktanta wymienionego powyżej korzystnie mieści się w zakresie 1 - 30 części masowych, korzystniej 3 - 15 części masowych, w stosunku do 100 części masowych monomerów składających się z monomeru polimeryzującego i monomeru sieciującego. Jeśli zastosowana ilość surfaktanta wynosi poniżej 1 części masowej, niedobór jest wadą, przez którą możliwe jest pogorszenie stabilności silnie zdyspergowanej HIPE i surfaktant nie wykazuje dostatecznych właściwości działania i funkcjonalności. Odwrotnie, jeśli ilość przekracza 30 części masowych, nadmiar jest wadą, mogącą powodować, że wytworzony porowaty usieciowany polimer wykazuje nadmierną kruchość i nie posiada oczekiwanych cech wynikających z dodania surfaktanta.
(d) Woda
Jako wodę wymienioną powyżej można stosować, oprócz wody kranowej, wody oczyszczonej i wody dejonizowanej, wodę odpadową uzyskaną z produkcji porowatego usieciowanego polimeru albo bez dodatkowej obróbki albo po poddaniu określonej obróbce.
Zastosowaną ilość wody można odpowiednio dobrać w celu dopasowania do docelowego zastosowania porowatego usieciowanego polimeru posiadającego otwarte komórki (takiego jak np. substancja absorbująca wodę, substancja absorbująca olej, materiał dźwiękochłonny i filtr). Zastosowaną ilość wody można automatycznie dobierać wybierając stosunek faza wodna/faza olejowa (W/O) w HIPE tak, aby uzyskać wskaźnik porowatości zgodny z zastosowaniem i aspektem, ponieważ wskaźnik porowatości porowatego usieciowanego polimeru zależy od zmian stosunku W/O w HIPE.
(e) Środek inicjujący polimeryzację
W celu uzyskania polimeryzacji HIPE w bardzo krótkim czasie, co jest celem niniejszego wynalazku, właściwe jest zastosowanie środka inicjującego polimeryzację. Jedynym wymaganiem dla środka inicjującego polimeryzację jest tylko to, aby mógł on wywołać polimeryzację w emulsji w układzie faz odwróconych. Może on być środkiem inicjującym polimeryzację rozpuszczalnym w wodzie lub rozpuszczalnym w oleju, którykolwiek jest lepiej dopasowany w danym przypadku.
Typowe przykłady rozpuszczalnych w wodzie środków inicjujących polimeryzację obejmują związki azowe takie jak dichlorowodorek 2,2'-azobis(2-amidynopropanu); nadtlenosiarczany takie jak
PL 199 269 B1 nadtlenosiarczan amonu, nadtlenosiarczan potasu i nadtlenosiarczan sodu; oraz nadtlenki takie jak nadtlenooctan potasu, nadtlenooctan sodu, nadwęglan potasu i nadwęglan sodu.
Typowymi przykładami rozpuszczalnych w oleju środków inicjujących polimeryzację są wodorotlenki takie jak wodorotlenek kumenu, wodorotlenek t-butylu, wodorotlenek diizopropylobenzenu, wodorotlenek p-mentanu, wodorotlenek 1,1,3,3-tetrametylobutylu; nadtlenki dialkili takie jak nadtlenek di-t-butylu, 2,5-dimetylo-2,5-di(t-butyloperoksy)heksan, nadtlenek 6-butylokumenyl i nadtlenek dikumenylu; nadtlenowęglany takie jak nadtlenodiwęglan diizopropylu, nadtlenodiwęglan dicykloheksylu, nadtlenodiwęglan di(secbutylu) i nadtlenodiwęglan di(2-etyloheksylu); nadtlenki diacyli takie jak nadtlenek acetylu, nadtlenek propionylu, nadtlenek dekanoilu, nadtlenek izobutyrylu, nadtlenek oktanoilu, nadtlenek lauroilu, nadtlenek stearoilu i nadtlenek benzoilu; nadtlenoketale takie jak 1,1'-di-(t-butyloperoksy)cykloheksan i 1,1'-di-(t-butyloperoksy)-3,3,5-trimetylocykloheksan; nadtlenki ketonów takie jak nadtlenek cykloheksanonu, nadtlenek metylocykloheksanonu, nadtlenek metyloetyloketonu i nadtlenek acetyloacetonu; oraz nadtlenoestry takie jak peroksyneodekanonian kumenylu, peroksyneodekanonian 1,1,3,3-tetrametyklobutylu, peroksyneodekanonian 1-cykloheksylo-1-1-metyloetylu, peroksyneodekanonian t-heksylu, peroksyneodekanonian t-butylu, peroksyizobutylan t-butylu, peroksypiwaloilan t-butylu, peroksy-2-etyloheksanonian 1,1,3,3-tetrametylobutylu, 2,5-dimetylo-2,5-di(2-etyloheksanoiloperoksy)heksan, peroksy-2-heksanonian 1-cykloheksylo-1-1-metyloetylu, t-amyloperoksy-2-etyloheksanonian oraz t-butyloperoksy-2-etyloheksanonian. Te inicjatory polimeryzacji można stosować pojedynczo lub w postaci mieszaniny dwóch lub więcej składników. Oczywiście można stosować kombinacje rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację i rozpuszczalnego w oleju środka inicjującego polimeryzację.
Zastosowana ilość środka inicjującego polimeryzację do polimeryzacji emulsji w układzie faz odwróconych wymienionego powyżej korzystnie mieści się w zakresie 0,05 - 25 części masowych, korzystniej 1,0 - 10 części masowych, w stosunku do 100 części masowych ogólnej ilości monomeru składającego się z monomeru polimeryzującego i środka sieciującego, chociaż zależnie od kombinacji monomeru i środka inicjującego polimeryzację. Jeśli zastosowana ilość środka inicjującego polimeryzację wynosi poniżej 0,05 części masowej, niedobór staje się wadą, powodując zwiększenie ilości nieprzereagowanego monomeru i w konsekwencji dodanie jej do ilości pozostającego monomeru w wytworzonym porowatym usieciowanym polimerze. Odwrotnie, jeśli zastosowana ilość środka inicjującego polimeryzację przekracza 25 części masowych, nadmiar staje się wadą powodując utrudnienia w kontroli polimeryzacji i pogarszając mechaniczne właściwości wytworzonego usieciowanego polimeru.
Ponadto dozwolone jest zastosowanie środka inicjującego polimeryzację typu redoks, utworzonego przez połączenie środka inicjującego polimeryzację wymienionego powyżej z czynnikiem redukującym. W tym przypadku można stosować rozpuszczalny w wodzie lub rozpuszczalny w oleju środek inicjujący polimeryzację, którykolwiek wykazuje lepsze dopasowanie w danym przypadku. Rozpuszczalny w wodzie środek inicjujący polimeryzację typu redoks można stosować w połączeniu z rozpuszczalnym w oleju środkiem inicjującym polimeryzację typu redoks.
Typowymi przykładami rozpuszczalnych w wodzie czynników redukujących są wodorosiarczyn sodu, wodorosiarczyn potasu, tiosiarczan sodu, tiosiarczan potasu, kwas L-askorbinowy, kwas diwinylowy, sole żelazowe, sodowy sulfoksylan formaldehydu, glukoza, dekstroza, trietanoloamina i dietanoloamina, Typowym przykładem rozpuszczalnego w oleju czynnika redukującego jest dimetyloanilina. Te środki redukujące w środku inicjującym polimeryzację typu redoks można stosować pojedynczo lub w postaci mieszaniny dwóch lub wię cej skł adników.
Zawartość czynnika redukującego w przypadku środka inicjującego polimeryzację typu redoks (stosunek masowy) jest taka, aby stosunek środek inicjujący polimeryzację (środek utleniający)/czynnik redukujący mieścił się w przybliżeniu w zakresie 1/0,01 - 1/10, korzystnie 1/0,2 - 1/5.
Środek inicjujący polimeryzację (obejmujący środek inicjujący polimeryzację typu redoks) musi jedynie występować przynajmniej podczas polimeryzacji HIPE. Można go dodawać 1 do fazy olejowej i/lub fazy wodnej przed utworzeniem HIPE, 2 czasie tworzenia HIPE lub 3 po utworzeniu HIPE, jak opisano specyficznie poniżej w tym opisie. W przypadku środka inicjującego polimeryzację typu redoks, środek inicjujący polimeryzację (środek utleniający) i czynnik redukujący można dodawać oddzielnie.
(f) Sól
Wymienioną powyżej sól można stosować, gdy jest ona potrzebna w celu poprawienia stabilności HIPE.
Typowe przykłady soli obejmują rozpuszczalne w wodzie sole w tym pochodzące od fluorowców, siarczany i azotany metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, takie jak chlorek wapnia, siarczan
PL 199 269 B1 sodu, chlorek sodu i siarczan magnezu. Te sole można stosować albo pojedynczo albo w postaci mieszaniny dwóch lub więcej składników. Korzystnie sól dodaje się do fazy wodnej. Spośród różnych soli wymienionych powyżej, korzystnie z punktu widzenia trwałości HIPE podczas polimeryzacji można stosować sól metalu wielowartościowego.
Korzystnie zastosowana ilość soli mieści się w zakresie 0,1 - 20 części masowych, korzystnie 0,5 - 10 części masowych, w stosunku do 100 części masowych wody. Jeśli zastosowana ilość soli przekracza 20 części masowych, nadmiar staje się wadą z ekonomicznego punktu widzenia powodując, że woda odpadowa z HIPE zawiera dodatkowo sól, co podwyższa koszt usuwania tych ścieków bez oczekiwanych proporcjonalnych korzyści. Jeśli ilość soli wynosi poniżej 0,1 części masowej, niedobór może uniemożliwiać wykazanie zalet dodania soli.
(g) Inny dodatek
Różne inne rodzaje dodatków można odpowiednio stosować pod warunkiem, że są one same zdolne do poprawy jakości i funkcji i w konsekwencji prowadzą do ulepszenia warunków produkcji, właściwości HIPE i parametrów porowatego usieciowanego polimeru. Np. można dodawać zasadę i/lub bufor w celu nastawienia wartości pH. Stosowane ilości tych innych dodatków dobiera się odpowiednio tak, aby zapewnić dokładny wpływ na jakość, funkcje i oszczędności proporcjonalne do odpowiednich celów dodania.
Typowymi przykładami stosowanych dodatków są węgiel aktywowany, proszek nieorganiczny, proszek organiczny, proszek metalu, dezodorant, środek przeciwbakteryjny, fungicyd, środek zapachowy i róż ne surfaktanty wielkocząsteczkowe.
(2) Sposób otrzymywania HIPE
Sposób otrzymywania HIPE, który można stosować według niniejszego wynalazku jest niespecyficzny, lecz można go odpowiednio wybrać spośród sposobów otrzymywania HIPE znanych dotychczas w dziedzinie. Poniżej opisano specyficzny typowy sposób otrzymywania.
Na początek składniki tworzące fazę olejową, tj. monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant i ewentualnie rozpuszczalny w oleju środek inicjujący polimeryzację (obejmujący rozpuszczalny w oleju środek inicjujący polimeryzację typu redoks) oraz inne dodatki odważa się w odpowiednich ilościach wyspecyfikowanych powyżej i miesza się w określonej temperaturze, w celu przygotowania homogenicznej fazy olejowej.
Oddzielnie odważa się składniki tworzące fazę wodną, tj. wodę i ewentualnie rozpuszczalny w wodzie środek inicjujący polimeryzację (obejmujący rozpuszczalny w wodzie środek inicjujący polimeryzację typu redoks), sól i inne dodatki w odpowiednich ilościach wyspecyfikowanych powyżej, miesza się i ogrzewa do temperatury w zakresie 30 - 95°C, w celu przygotowania homogenicznej fazy wodnej.
Następnie fazę olejową, która jest mieszaniną monomeru, surfaktanta itp., wytworzoną jak opisano powyżej i fazę wodną, którą jest mieszanina wody, rozpuszczalnej w wodzie soli itp. łączy się i efektywnie miesza w temperaturze tworzenia HIPE (temperatura emulgowania), która będzie specyficznie opisana w tym opisie poniżej, utrzymując właściwe siły ścinające w celu uzyskania zemulgowania i wytworzenia trwałej HIPE. Sposobem mieszania fazy wodnej i fazy olejowej, szczególnie w celu wytworzenia trwałej HIPE, stosuje się sposób polegający na mieszaniu fazy olejowej i dodawaniu fazy wodnej do mieszanej fazy olejowej w sposób ciągły, w czasie kilku minut do kilkunastu minut. W innym sposobie docelową HIPE można wytworzyć przez zmieszanie pewnej ilości przygotowanej części wodnej ze składnikami części olejowej, tym samym tworząc HIPE i później przedłużając mieszanie podczas dodawania do emulsji pozostałej ilości składników przygotowanej części wodnej.
(3) Stosunek faza wodna/faza olejowa (W/O)
Stosunek faza wodna/faza olejowa (W/O) nie jest szczególny, lecz można go odpowiednio wybrać w celu dopasowania porowatego usieciowanego polimeru mającego otwarte komórki do konkretnego zastosowania (takiego jak np. substancja absorbująca wodę, substancja absorbująca olej, materiał dźwiękochłonny i filtr). Polimer musi tylko posiadać stosunek W/O nie mniejszy niż 3/1 jak określono powyżej. Ten stosunek korzystnie mieści się w zakresie 10/1 - 250/1, korzystnie 10/1 - 100/1.
Jeśli stosunek W/O wynosi poniżej 3/1, niedobór staje się wadą powodującą, że porowaty usieciowany polimer posiada niewystarczającą wydajność absorpcji wody lub energii, przesadnie mały stopień apertury powierzchni polimeru i nie wykazuje wystarczającej przepuszczalności cieczy.
Wskaźnik porowatości porowatego usieciowanego polimeru można zmieniać przez zmianę stosunku W/O. Zatem, wskazane jest wybranie stosunku W/O tak, aby uzyskać wskaźnik porowatości zgodny z zastosowaniem i aspektem. Gdy wytworzony porowaty usieciowany polimer stosuje się w wkładce jednorazowej, materiale higienicznym lub innych materiałach absorbujących, stosunek W/O korzystnie mieści
PL 199 269 B1 się w zakresie w przybliżeniu 10/1 - 100/1. Nietypowo HIPE otrzymana przez zmieszanie fazy wodnej z fazą olejową moż e okazać się silnie lepką emulsją .
(4) Urządzenie do wytwarzania HIPE
Urządzenie do wytwarzania HIPE nie musi być szczególnie wyróżnione, lecz można wybierać spośród urządzeń do wytwarzania HIPE znanych dotychczas w dziedzinie. Jako mieszadło (urządzenie emulgujące) stosowane do mieszania fazy wodnej z fazą olejową można stosować tradycyjne elementy mieszające i urządzenia mieszające. Typowymi przykładami mieszadeł urządzeń mieszających są mieszadło typu śmigłowego, łopatkowego oraz wirniki turbinowe, mieszadła homogenizujące, mieszadła liniowe i młyny palcowe. Można stosować dowolne z tych mieszadeł.
(5) Temperatura tworzenia (temperatura emulgowania) HIPE, T0
Temperatura tworzenia (temperatura emulgowania) HIPE - T0 - na ogół mieści się w zakresie 20 - 110°C. Z punktu widzenia trwałości HIPE korzystnie mieści się ona w zakresie 30 - 105°C, korzystniej 40 - 95°C.
Jeśli temperatura tworzenia HIPE wynosi poniżej 20°C, staje się to wadą powodującą konieczność przesadnie długiego okresu czasu ogrzewania, zależnie od temperatury utwardzania. Odwrotnie, jeśli ta temperatura przekroczy 110°C, staje się to wadą powodującą pogarszanie trwałości utworzonego HIPE.
Docelową HIPE korzystnie wytwarza się przez regulację temperatury fazy olejowej i/lub fazy wodnej do określonej temperatury tworzenia (temperatura emulgowania) przed i po zmieszaniu dwóch faz. Ponieważ udział fazy wodnej w wytwarzaniu (utworzeniu) HIPE jest duży, korzystna jest regulacja przynajmniej temperatury fazy wodnej do określonej temperatury tworzenia (temperatura emulgowania). Gdy monomer polimeryzujący i monomer sieciujący zaczynają polimeryzować w trakcie trwania emulgowania, HIPE utworzona z polimeru prawdopodobnie będzie nietrwała. Gdy wytwarza się HIPE zawierającą środek inicjujący polimeryzację (obejmujący środek inicjujący polimeryzację typu redoks) przed wytworzeniem, wówczas korzystnie temperatura tworzenia HIPE (temperatura emulgowania) nie powinna powodować znacznego indukowania rozkładu termicznego. Korzystniej, emulgowanie przeprowadza się w temperaturze niższej niż temperatura, w której środek inicjujący polimeryzację (środek utleniający) ma połowiczny czas rozpadu 10 godzin (okres półtrwania w temperaturze 10 godzin).
[II] Produkcja porowatego usieciowanego polimeru (1) Dodawanie środka inicjującego polimeryzację (a) Czas dodawania środka inicjującego polimeryzację
Zgodnie z wynalazkiem można przytoczyć (i) sposób dodawania środka inicjującego polimeryzację do fazy wodnej i/lub fazy olejowej oraz mieszanie ich przed tworzeniem HIPE, (ii) sposób prowadzenia tego dodawania jednocześnie z utworzeniem HIPE oraz (iii) sposób prowadzenia dodawania środka inicjującego polimeryzację po powstaniu HIPE. Te sposoby można ewentualnie stosować w kombinacji. Gdy stosuje się środek inicjujący polimeryzację, taki jak środek inicjujący polimeryzację typu redoks, sposoby (i) - (iii) wymienione powyżej można dowolnie wybierać i stosować w celu dodania środka inicjującego polimeryzację (środka utleniającego) i czynnika redukującego. W przypadku sposobu (i) dogodne jest wcześniejsze dodanie środka inicjującego polimeryzację lub czynnika redukującego do fazy olejowej, gdy środek jest rozpuszczalny w oleju lub do fazy wodnej, gdy środek jest rozpuszczalny w wodzie. Alternatywnie można stosować sposób dodawania emulsji rozpuszczalnego w oleju środka inicjującego polimeryzację (środka utleniającego) lub czynnika redukującego do fazy wodnej.
(b) Rodzaje zastosowania środka inicjującego polimeryzację i sposób jego dodawania
Środek inicjujący polimeryzację można stosować w postaci nierozcieńczonej lub w postaci roztworu lub dyspersji w wodzie lub rozpuszczalniku organicznym. Gdy dodanie środka inicjującego polimeryzację przeprowadza się jednocześnie z utworzeniem HIPE jak w sposobie (ii), albo po powstaniu HIPE jak w sposobie (iii), przedstawionych powyżej w punkcie (a) „Czas dodawania środka inicjującego polimeryzację”, istotne jest, że dodawany środek inicjujący polimeryzację powinien być bardzo szybko i homogenicznie zmieszany z HIPE w celu uniknięcia niejednorodnej polimeryzacji monomeru. Następnie HIPE, która zawiera wprowadzony środek inicjujący polimeryzację, wprowadza się do naczynia do polimeryzacji lub urządzenia do polimeryzacji ciągłej, którym jest aparat do polimeryzacji. Z tego punktu widzenia, korzystny jest np. sposób, który obejmuje wprowadzanie środka inicjującego polimeryzację w miejscu na linii produkcyjnej pomiędzy urządzeniem emulgującym do wytwarzania HIPE, a naczyniem do polimeryzacji lub aparatem do polimeryzacji ciągłej, przy czym dodawanie środka inicjującego polimeryzację do HIPE prowadzi się poprzez szlak wprowadzający i stosuje się ich mieszanie np. w mieszalniku liniowym.
PL 199 269 B1
Gdy występuje niewielka różnica pomiędzy temperaturą tworzenia (temperatura emulgowania) HIPE i temperaturą utwardzania, korzystny jest sposób dodawania środka inicjującego polimeryzację bezpośrednio przed polimeryzacją (sposób (ii) lub sposób (iii) wymienione powyżej), ponieważ gdy temperatura emulgowania jest bliska temperaturze utwardzania, monomer polimeryzujący i monomer sieciujący zaczynają polimeryzować podczas procesu emulgowania i HIPE wykazuje gorszą trwałość z powodu tworzenia polimeru.
Dodawana ilość środka inicjującego polimeryzację jest taka sama jak w sposobie (i) opisanym w poprzedzającym punkcie zatytułowanym „Sposób otrzymywania HIPE”.
(2) Nadawanie kształtu i grubości HIPE
Jednym z ważnych rozwiązań pierwszego aspektu wynalazku jest wytwarzanie HIPE o grubości nie większej niż 50 mm i polimeryzacja HIPE o tej grubości. Odpowiednio korzystnie wytwarza się HIPE o gruboś ci nie wię kszej niż 30 mm, korzystniej nie wi ę cej niż 15 mm, szczególnie korzystnie nie wię cej niż 10 mm i najkorzystniej około 5 mm po polimeryzacji utworzonej HIPE. Zmniejszenie grubości wytwarzanego produktu do nie więcej niż 50 mm, umożliwia szybkie podwyższanie temperatury do docelowej temperatury utwardzania i całkowitej polimeryzacji w bardzo krótkim czasie. Jeśli grubość tworzonej HIPE przekracza 50 mm, nadmiar staje się wadą powodującą, że HIPE nie polimeryzuje równomiernie, porowaty usieciowany polimer nie uzyskuje jednorodnych właściwości fizycznych i taki polimer w procesie tworzenia wydziela zauważalne ilości wody. W celu uniknięcia tej wady może być wymagane prowadzenie polimeryzacji w stosunkowo niskiej temperaturze przez dłuższy okres czasu, co powoduje, że bardzo zmniejsza się wydajność produkcyjna odpowiednich operacji. Niższe ograniczenia grubości wytwarzanej HIPE nie muszą być szczególnie ograniczone, lecz mogą zostać odpowiednio dopasowane do docelowego zastosowania. Jest to spowodowane różnorodnością porowatych usieciowanych polimerów o małej gęstości, stosowanych jako materiał absorbujący ciecz, materiał absorbujący energię lub nasycony chemicznie substrat, umożliwiając zachowanie wymaganych parametrów i jakości takiego materiału. Jednakże, gdy grubość wynosi poniżej 0,1 mm, HIPE o takiej grubości byłaby trudna do obróbki i wymagałaby szczególnej uwagi. Stosowany tu termin „grubość” odnosi się do odstępu od jednej strony danego elementu do jego przeciwnej strony. Np. gdy HIPE ogrzewa się od zewnątrz, termin oznacza odległość (grubość ścianki) od HIPE w kierunku prostopadłym do ogrzewanej powierzchni. Kształt powstającej HIPE nie musi być szczególny, lecz może być wybrany dowolnie.
(3) Sposób polimeryzacji HIPE
Wymieniony powyżej sposób polimeryzacji HIPE nie musi być szczególnie ograniczony, lecz może być odpowiednio wybrany pośród sposobów polimeryzacji HIPE znanych dotychczas w dziedzinie. Na ogół polimeryzację prowadzi się metodą polimeryzacji statycznej, którą przeprowadza się w takich warunkach, aby uniemożliwić rozkład emulsji i wydzielenie kropel wody silnie rozproszonych w fazie olejowej HIPE. W tym przypadku, polimeryzację prowadzi się w sposób szarżowy, w którym HIPE polimeryzuje się porcjami lub w sposób ciągły, w którym HIPE polimeryzuje się zasilając i odbierając ją w sposób ciągły.
W celu ulepszenia efektu przez szybką polimeryzację, która charakteryzuje pierwszy aspekt wynalazku, ciągła polimeryzacja jest korzystniejsza w stosunku do polimeryzacji szarżowej. Np. wskazane jest dopasowanie sposobu polimeryzacji ciągłej, który polega na odbieraniu w sposób ciągły HIPE o grubości nie większej niż 50 mm na przenośniku taśmowym i polimeryzacji odebranej HIPE.
(4) Temperatura utwardzania HIPE, T1
Temperatura utwardzania, T1, HIPE według wynalazku musi być tylko większa niż temperatura wytwarzania HIPE, T0. Na ogół mieści się ona w zakresie od temperatury pokojowej do 150°C. Z punktu widzenia trwałości HIPE i szybkości polimeryzacji, temperatura utwardzania korzystnie mieści się w zakresie 60 - 110°C, korzystniej 80 - 110°C. Jeśli temperatura utwardzania jest niższa niż temperatura pokojowa, jest to wadą w skali przemysłowej, ponieważ wówczas wymagany jest przesadnie długi okres czasu w celu polimeryzacji. Odwrotnie, jeśli temperatura utwardzania przekracza 150°C, może to być wadą powodującą, że wytwarzany porowaty usieciowany polimer może mieć niejednolitą średnicę poru i obniżoną wytrzymałość. Ze względu na związek pomiędzy T0 i T1, według wynalazku musi być tylko spełniona zależność T0 < T1. Ze względu na równomiernie tworzenie HIPE, różnica pomiędzy T0 i T1 [T1-T0] korzystnie mieści się w zakresie 2 - 50°C. Jeśli różnica temperatur [T1-T0] wynosi poniżej 2°C, staje się to wadą, opóźniając rozpoczęcie polimeryzacji i zmniejszając jednolitość porowatego usieciowanego polimeru. Jeśli różnica temperatur [T1-T0] przekracza 50°C, również staje się to wadą, powodując nietrwałość HIPE podczas zwiększania temperatury przez ogrzewanie. Według niniejszego wynalazku, gdy temperatura w momencie rozpoczęcia ogrzewania HIPE jest niższa niż temperatura tworzenia HIPE, T0, to temperaturę HIPE w momencie rozpoczęcia ogrzewania określa
PL 199 269 B1 się jako T0. (Zatem, biorąc pod uwagę różnicę temperatur [T1-T0] i szybkość zwiększania temperatury [T0,9-T0/(t0,9-t0)] określoną w tym opisie z zastosowaniem T0, ta wartość T0 oznacza temperaturę HIPE w momencie rozpoczęcia ogrzewania, gdy temperatura w momencie rozpoczę cia ogrzewania jest niższa niż temperatura tworzenia HIPE.) Z punktu widzenia parametrów i jakości wytwarzanego porowatego usieciowanego polimeru, a także kontroli temperatury, wskazane jest uregulowanie temperatury utwardzania (temperatury polimeryzacji) [T1] w określonym zakresie (± kilka °C) metodą kontrolowania ilości energii zewnętrznej (patrz fig. 1). Temperatura utwardzania może zmieniać się w dwóch lub więcej fazach podczas przebiegu polimeryzacji. Niniejszy wynalazek nie wyklucza polimeryzacji, która wymaga wahań temperatury utwardzania.
Po polimeryzacji (po upływie czasu utwardzania w celu polimeryzacji), polimer można ochłodzić, sporadycznie stopniowo, do określonej temperatury, chociaż niekoniecznie. Utworzony porowaty usieciowany polimer można przenosić bez ochładzania do etapu obróbki następczej takiego jak odwodnienie lub wyciskanie, które zostaną opisane specyficznie poniżej.
(5) Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie
Jednym z ważnych rozwiązań pierwszego aspektu wynalazku jest kształtowanie wytwarzanej HIPE tak, aby miała grubość nie większą niż 50 mm, a następnie szybko zwiększa się jej temperaturę do pożądanej temperatury utwardzania, z szybkością zwiększania temperatury nie mniejszą niż 5°C/minutę. Jeśli szybkość zwiększania temperatury wynosi poniżej 5°C/minutę, staje się to wadą powodując opóźnianie polimeryzacji i może powodować, że taki polimer wykazuje zjawisko wydzielania wody. Korzystnie, szybkość zwiększania temperatury może mieścić się w zakresie 5 - 60°C/minutę. Jeśli szybkość zwiększania temperatury przekracza 60°C/minutę, staje się to wadą uniemożliwiając utrzymanie stabilnej emulsji HIPE i może powodować rozpad HIPE. Korzystna jest kontrola szybkości zwiększania temperatury przez ogrzewanie w zakresie 10 - 40°C/minutę, gdy grubość wytwarzanej HIPE nie przekracza 15 mm, tj. bardziej korzystnej wartości i w zakresie 10 - 30°C/minutę, gdy grubość wytwarzanej HIPE nie przekracza 10 mm, tj. szczególnie korzystnej wartości. Stosowany tu termin „szybkość zwiększania temperatury” odnosi się do wartości [T0,9-T0/(t0,9-t0)], którą otrzyma się tylko z czasu [t0,9] wymaganego do osiągnięcia temperatury [T0,9] równoważnej 90% różnicy temperatur pomiędzy określoną temperaturą utwardzania, [T1] i temperaturą tworzenia HIPE, [T0], lecz nie do wartości [T1-T0/(t1-t0)], którą określa się z czasu [t1] wymaganego, aby temperatura HIPE [T0] w momencie rozpoczęcia ogrzewania [t0] osiągnęła (w sposób stały) określoną temperaturę utwardzania [T1] (patrz fig. 1). W inny sposób tę relację reprezentuje równanie [T0,9] = [T0] + ([T1] - [T0]) x 0,9. Faktyczną szybkość zwiększania temperatury, zależną od rodzaju środka zwiększania temperatury przez ogrzewanie i środków kontroli temperatury, nie jest łatwa do ustalenia w sposób stały do momentu osiągnięcia określonej temperatury utwardzania, co obrazuje krzywa (i) na fig. 1, lecz na ogół różni się, zależnie od środka zwiększania temperatury przez ogrzewanie i środka kontroli temperatury do momentu osiągnięcia określonej temperatury utwardzania, co obrazują krzywe (ii) - (vi) na fig. 1. Np. jak zobrazowano przez (ii) - (v) na fig. 1, ogrzewanie można kontrolować tak, aby duża szybkość ogrzewania wystąpiła podczas zwiększania temperatury bezpośrednio po rozpoczęciu ogrzewania w celu zwiększania temperatury, a obniżona szybkość ogrzewania występowała w pobliżu określonej temperatury utwardzania. Alternatywnie, jak zobrazowano przez (vi) na fig. 1, ogrzewaniem można sterować tak, aby obniżona szybkość zwiększania temperatury występowała podczas ogrzewania bezpośrednio po rozpoczęciu ogrzewania w celu zwiększania temperatury i w pobliżu temperatury utwardzania, a bardzo duża szybkość zwiększania temperatury może występować w stosunkowo krótkim czasie pomiędzy tymi dwoma wymienionymi okresami. Nawet, jeśli szybkość zwiększania temperatury podczas przebiegu zwiększania temperatury nie zawsze mieści się w zakresie, jak w przypadkach wymienionych powyżej, jest ona odpowiednia, jeśli tylko spełnia wymaganie, [T0,9-T0/(t0,9-t0)]> 5°C/minutę zgodnie z definicją wymienioną powyżej. Ze względu na zwiększanie temperatury przez ogrzewanie do określonej temperatury utwardzania, nawet w przypadku, w którym temperatura przekroczy określoną temperaturę utwardzania z powodu nadmiaru ciepła i musi być ona nieco obniżona, co przedstawia krzywa (iii) lub (v) na fig. 1, taki przypadek może być objęty zakresem według wynalazku, o ile spełnione jest wymaganie wymienione powyżej. Oznacza to, że wyrażenia „polimeryzację przeprowadza się po etapie zwiększania temperatury przez ogrzewanie do określonej temperatury utwardzania” nie należy interpretować w sensie dosłownym takim jak „polimeryzację przeprowadza się w stanie zwiększania temperatury przez ogrzewanie w sposób stały, do określonej temperatury utwardzania”.
Według niniejszego wynalazku konieczny jest pomiar temperatury próbki HIPE, w celu określania szybkości zwiększania temperatury danej próbki HIPE. W tym przypadku może być odpowiedni
PL 199 269 B1 pomiar temperatury w centralnej części pod względem grubości danej próbki HIPE wytworzonej z określoną grubością, albo w postaci arkusza albo warstwy.
(6) Czas zwiększania temperatury przez ogrzewanie
Całkowity czas trwania zwiększania temperatury z szybkością zwiększania temperatury wymienioną powyżej może być nie krótszy niż 15 sekund, korzystnie w zakresie 15 sekund do 10 minut. Jeśli zwiększanie temperatury zakończyło się w czasie trwania krótszym niż 15 sekund lub jeśli prowadzono je jeszcze w przedziale czasu przekraczającym dziesięć minut, HIPE może nie pozostawać stabilna podczas zwiększania temperatury, może wystąpić indukowanie zjawiska wydzielania wody oraz polimeryzacja może zachodzić niejednorodnie.
Z punktu widzenia jednolitości polimeryzacji, w której wytwarza się porowaty usieciowany polimer, wymieniony powyżej całkowity czas trwania korzystnie może mieścić się w zakresie 15 sekund - 10 minut, najkorzystniej 30 sekund - 5 minut.
Stosowany tu termin „czas trwania zwiększania temperatury przez ogrzewanie” odnosi się do całkowitego czasu trwania [t0-t1] od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury HIPE przez ogrzewanie [t0] do upływu czasu [t1], po którym HIPE osiąga (w sposób stały) określoną temperaturę utwardzania [T1] (patrz fig. 1).
(7) Czas utwardzania polimeru
Sposób według wynalazku może być niezwykle skuteczny jako metoda przeprowadzenia stabilnej polimeryzacji w takim krótkim czasie, jak w zakresie od kilkudziesięciu sekund - 30 minut. Bardziej specyficznie, według pierwszego aspektu wynalazku, czas utwardzania polimeru korzystnie wynosi poniżej 30 minut, korzystniej poniżej 10 minut i szczególnie korzystnie w zakresie 1 - 10 minut. Jeśli czas utwardzania, polimeryzacji przekracza 30 minut, może to być wada, pod względem ekonomicznym, z powodu zmniejszenia wydajności. Jeśli czas wynosi poniżej 1 minuty, może to być wadą powodującą, że porowaty usieciowany polimer będzie wykazywał niewystarczającą wytrzymałość. Powinno być zrozumiałe, że niniejszy wynalazek nie wyklucza zastosowania dłuższego czasu do utwardzania polimeru niż zakres wymieniony powyżej. Stosowany tu termin „czas utwardzania polimeru” odnosi się do całkowitego czasu trwania [t2-t0] od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury przez ogrzewanie [t0] do momentu zakończenia polimeryzacji [t2] (patrz fig. 1).
(8) Aparat do polimeryzacji
Aparat do polimeryzacji, który można stosować według niniejszego wynalazku nie musi być szczególny. Spośród chemicznych urządzeń znanych w dziedzinie, które są odpowiednie do stosowanego procesu polimeryzacji, można stosować lub używać dowolne po odpowiedniej modyfikacji. Np. w przypadku polimeryzacji szarżowej można stosować naczynie do polimeryzacji mające kształt dopasowany do danego zastosowania. W przypadku ciągłej polimeryzacji można stosować urządzenie do ciągłej polimeryzacji takie jak przenośnik taśmowy zaopatrzony w wałki wyciskające. Takie urządzenia można ponadto wyposażyć w urządzenia do zwiększania temperatury przez ogrzewanie i elementy do kontroli zwiększania temperatury, które są odpowiednie do procesu polimeryzacji takie jak np. urządzenia zdolne do szybkiego zwiększania temperatury przez ogrzewanie do temperatury utwardzania, przez zastosowanie energii aktywnego promieniowania termicznego, takiego jak mikrofale i promieniowanie bliskiej podczerwieni, umożliwiając zastosowanie energii napromieniania, albo czynnik grzewczy taki jak gorąca woda lub gorące powietrze. Nie jest wykluczone zastosowanie innych odpowiednich środków. Ponadto optymalnym rozwiązaniem ze względu na strukturę otwartych komórek na powierzchni polimeru jest zastosowanie środka zapobiegającego kontaktowi powierzchni HIPE wprowadzanej do naczynia do polimeryzacji, stosowanego w przypadku polimeryzacji szarżowej oraz (zarówno górnej i dolnej) części powierzchni HIPE utworzonej na pracującym urządzeniu przenoszącym takim jak przenośnik, w przypadku polimeryzacji ciągłej z powietrzem otaczającym (dokładniej, z tlenem w powietrzu) od momentu rozpoczęcia polimeryzacji do czasu zakończenia polimeryzacji. Zatem pożądane jest szczelne pokrycie powierzchni HIPE różnorodną substancją uszczelniającą. Jakość materiału aparatu do polimeryzacji nie musi być szczególnie wyróżniona. Można stosować aparat do polimeryzacji wykonany z metalu (obejmującego stop) takiego jak glin, żelazo lub stal nierdzewna, jak żywica syntetyczna taka jak polietylen, polipropylen, żywica fluorowa, poli(chlorek winylu) lub żywica nienasyconego poliestru, albo żywica wzmocniona włóknem (FRP) otrzymana przez wzmocnienie żywicy syntetycznej włóknami szklanymi lub włóknami węglowymi.
(9) Kształt porowatego usieciowanego polimeru
Kształt porowatego usieciowanego polimeru, który otrzymuje się w procesie polimeryzacji opisanym powyżej, nie musi być szczególny. Polimer może przyjmować dowolny kształt.
PL 199 269 B1
Specyficznie przy produkcji metodą polimeryzacji szarżowej porowaty usieciowany polimer przyjmuje kształt identyczny z wewnętrznym konturem naczynia do polimeryzacji, odpowiedni jest wybór naczynia do polimeryzacji uwarunkowany tym, żeby jego wewnętrzny kontur pasował do oczekiwanego kształtu produktów otrzymywanych metodą polimeryzacji. Porowaty usieciowany polimer można wytwarzać w kształcie bloku (lub arkusza) mającego grubość nie większą niż 50 mm i blok można ciąć na arkusze lub cienkie błonki (płytka lub cienka płytka), każda mająca grubość np. 5 mm. Alternatywnie można wytwarzać polimer w kształcie cylindra mającego grubość ścianki (grubość) 50 mm i ten cylinder można odpowiednio ciąć na fragmenty mające kołowy przekrój poprzeczny. Faza olejowa i faza wodna w zhomogenizowanej HIPE wykazują skłonność do rozdzielania się ku górze i ku dołowi i HIPE posiada takie właściwości jak miękkość i kruchość w postaci jogurtu. Zatem w przypadku produkcji sposobem polimeryzacji ciągłej wskazana jest polimeryzacja HIPE w kształcie arkusza lub cienkiej błonki podczas przenoszenia głównie poziomo, z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru w kształcie arkusza lub cienkiej błonki. Podobnie w tym przypadku, polimer można wytwarzać w kształcie bloku (lub arkusza) o grubości nie większej niż 50 mm i blok można ciąć na arkusze każdy o grubości np. 5 mm.
(10) Etap obróbki następczej (zmniejszenie do gotowego produktu) po wytworzeniu porowatego usieciowanego polimeru (a) Odwodnienie
Porowaty usieciowany polimer, utworzony po zakończeniu polimeryzacji można na ogół odwadniać metodą wyciskania, odsysania przy pomocy zmniejszonego ciśnienia lub ich kombinacji. Na ogół tak zrealizowane odwodnienie umożliwia usunięcie części w zakresie 50 - 98% zastosowanej wody, natomiast reszta wody przylega i pozostaje następnie na porowatym usieciowanym polimerze.
Stopień odwodnienia można odpowiednio uregulować np. w celu dopasowania do zamierzonego zastosowania porowatego usieciowanego polimeru. Na ogół odpowiednie jest uregulowanie stopnia odwodnienia tak, aby zawartość wody w porowatym usieciowanym polimerze mieściła się w zakresie od 1 do 10 g, korzystnie w zakresie 1 - 5 g, na 1 g polimeru w stanie idealnie osuszonym.
(b) Wyciskanie
Porowaty usieciowany polimer według wynalazku można prasować do jednej spośród kilku części oryginalnej grubości. Porowaty usieciowany polimer w kształcie sprasowanego arkusza ma mniejszą objętość w porównaniu z pierwotnie utworzonym porowatym usieciowanym polimerem i w konsekwencji umożliwia redukcję kosztów transportu i przechowywania. Porowaty usieciowany polimer po sprasowaniu wykazuje zdolność, po kontakcie z dużą objętością wody, absorpcji wody oraz powrotu do oryginalnej grubości, przy czym absorbuje wodę w większym stopniu niż porowaty usieciowany polimer o oryginalnej gruboś ci.
W celu uzyskania sprasowanego kształ tu, odpowiednie jest zastosowanie wł a ś ciwych ś rodków wyciskania, dopasowanych do kształtu porowatego usieciowanego polimeru i tym samym umożliwiających wywieranie jednorodnego nacisku na porowaty usieciowany polimer w całej jego objętości i w konsekwencji równomiernego prasowania polimeru.
Porowaty usieciowany polimer korzystnie posiada kształt arkusza, ponieważ arkusz umożliwia łatwe rozłożenie jednorodnego nacisku w całej jego objętości, umożliwia zastosowanie licznych istniejących urządzeń prasujących i gwarantuje wygodę operacji. Porowaty usieciowany polimer w kształcie takiego arkusza trzeba tylko, po odwodnieniu, przepuścić pomiędzy parą walców lub taśm znajdujących się w odpowiedniej odległości. Arkusz na ogół ma zmniejszoną w pewnym zakresie grubość ze względu na obróbkę przy wyciskaniu lub odsysaniu pod zmniejszonym ciśnieniem na etapie odwodnienia wymienionym powyżej. Gdy arkusz po zakończeniu etapu odwodnienia posiada grubości w wyspecyfikowanym zakresie, nie wymaga prowadzenia dodatkowo etapu prasowania. Ze względu na odkształcenie przy prasowaniu porowatego usieciowanego polimeru o kształcie innym niż arkusz, prasowanie porowatego usieciowanego polimeru np. w kształcie cylindra można prowadzić z zastosowaniem właściwego urządzenia np. takiego jak współśrodkowy cylinder o podwójnych ściankach, przy czym zewnętrzny cylinder jest wykonany z materiału metalicznego, którego nie można zdeformować, a wewnętrzny cylinder jest wykonany z rury gumowej, którą można równomiernie napełnić gazem w poł o ż eniu współśrodkowym tak, aby polimer o kształ cie cylindrycznym, znajdują cy się pomię dzy dwoma cylindrami można było prasować przez wprowadzenie powietrza do wewnętrznego cylindra. Alternatywnie, wyciskanie porowatego usieciowanego polimeru w kształcie cylindra można osiągnąć przez dopasowanie w tym cylindrze wałka obrotowego o średnicy wewnętrznej zgodnej z cylindrem,
PL 199 269 B1 prasując walcem znajdującym się na zewnątrz cylindra i obracając zarówno wałkiem obrotowym i walcem na zewnątrz.
Poprzedzający etap odwodnienia i omawiany etap prasowania porowatego usieciowanego polimeru korzystnie prowadzi się w temperaturze wyższej niż temperatura zeszklenia porowatego usieciowanego polimeru. Jeśli temperatura jest niższa niż temperatura zeszklenia polimeru, może to być wada, powodująca pękanie porowatej struktury lub zmiany średnicy porów.
Prasowanie prowadzone do uzyskania grubości nie większej niż połowa oryginalnej grubości jest skuteczne w sensie oszczędzania przestrzeni do transportu i przechowywania oraz ułatwienia obsługi. Korzystniej prasowanie można prowadzić do uzyskania grubości nie większej niż jedna czwarta oryginalnej grubości.
(c) Mycie
Porowaty usieciowany polimeru można przemywać wodą oczyszczoną lub roztworem wodnym, albo rozpuszczalnikiem zawierającym dowolnie wybrany dodatek w celu uzyskania ulepszenia stanu jego powierzchni.
(d) Suszenie
Jeśli to konieczne, porowaty usieciowany polimer otrzymany na drodze wymienionych powyżej etapów, można poddać suszeniu na gorąco z zastosowaniem gorącego powietrza lub mikrofal, albo można nawilżać w celu dopasowania zawartości wody w polimerze.
(e) Cięcie
Jeśli to konieczne, porowaty usieciowany polimer otrzymany na drodze wymienionych powyżej etapów można ciąć do właściwych wymiarów i poddać obróbce, uzyskując gotowy produkt dopasowany do zróżnicowanych zastosowań.
(f) Nasycanie
Jeśli to konieczne, porowaty usieciowany polimer otrzymany na drodze wymienionych powyżej etapów można poddać nasycaniu takimi dodatkami jak detergent, środek zapachowy, dezodorant i środek przeciwbakteryjny tak, aby dostosować go do konkretnych funkcji.
Ponadto drugim aspektem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru obejmujący etapy mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymywanie HIPE, oraz ogrzewania HIPE do określonej temperatury utwardzania, tym samym polimeryzacji emulsji, który charakteryzuje się tym, że tworzy się HIPE w kształcie warstwy lub arkusza i ogrzewa się HIPE z szybkością zwiększania temperatury nie mniejszą niż 5°C/minutę.
Jednym z głównych rozwiązań drugiego aspektu wynalazku jest fakt, że HIPE polimeryzuje się po jej utworzeniu w kształcie cienkiej błonki lub arkusza. Dodatkowo spełnienie warunku (jako inny ważny aspekt) szybkiego zwiększania temperatury HIPE, przez ogrzewanie z szybkością zwiększania temperatury nie mniejszą niż 5°C/minutę, do pożądanej temperatury utwardzania, umożliwia równomierną polimeryzację całej HIPE utworzonej w kształcie warstwy lub arkusza, nadaje jednorodne właściwości fizyczne porowatemu usieciowanemu polimerowi i zapobiega indukowanie wydzielania wody z HIPE w procesie tworzenia. Zastosowany tu kształt warstwy i kształt arkusza są wyróżniane przez nazywanie odpowiednio utworzonej HIPE o grubości poniżej 0,25 mm warstwą; a HIPE o grubości nie mniejszej niż 0,25 mm arkuszem.
Ponieważ każde rozwiązanie drugiego aspektu wynalazku zasadniczo opisano powyżej dla pierwszego aspektu wynalazku, w poniższym opisie pominięte zostaną wszystkie rozwiązania, z wyjątkiem poniższego, w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
W przypadku kształ tu porowatego usieciowanego polimeru opisanego w punkcie (9) części [II] powyżej, według drugiego aspektu wynalazku może zachodzić wyjątkowo konieczność przeprowadzenia operacji i uzyskania wyniku opisanego poniżej. Mianowicie, w przypadku procesu polimeryzacji ciągłej z zastosowaniem przenoszenia w poziomie HIPE w kształ cie arkusza lub w kształ cie warstwy i jej polimeryzacji z dużą szybkością, HIPE w procesie polimeryzacji można zabezpieczać przed rozdziałem fazy olejowej i fazy wodnej w kierunku pionowym, a HIPE utrzymywana w trwałym homogenicznym stanie umożliwia wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru w kształcie arkusza lub warstwy w krótkim czasie.
Ponadto rozważając prasowanie opisywane w podpunkcie (b) punktu (10) części [11] powyżej, nadające HIPE kształt arkusza lub cienkiej błonki, tworzące na końcu porowaty usieciowany polimer w kształ cie arkusza lub cienkiej bł onki, przy czym arkusz lub cienka bł onka umoż liwia przył o żenie jednorodnego nacisku w całej jego objętości podczas procesu prasowania, pozwala na zastosowanie
PL 199 269 B1 licznych typowych urządzeń typu pras i zapewnia wygodę operacji. Bardziej specyficznie, porowaty usieciowany polimer w kształcie arkusza lub cienkiej błonki, po odwodnieniu, trzeba tylko przepuścić pomiędzy parą walców lub taśm umieszczonych na przeciw siebie, w poprzek, w ustalonym odstępie opisanym powyżej. Na ogół grubość arkusza lub warstwy zmniejsza się w pewnym zakresie, ze względu na obróbkę przez wyciskanie lub odsysanie pod zmniejszonym ciśnieniem na etapie odwadniania wymienionym powyżej. Gdy arkusz lub warstwa po zakończeniu etapu odwadniania posiada grubości w wyspecyfikowanym zakresie, nie jest konieczne prowadzenie etapu prasowania. Porowaty usieciowany polimer w kształcie sprasowanego arkusza lub cienkiej błonki zajmuje małą objętość w porównaniu z pierwotnie utworzonym porowatym usieciowanym polimerem, co umożliwia redukcję kosztów transportu i przechowywania.
Jeśli chodzi o grubość powstającej HIPE opisywaną w punkcie (2) części [II] powyżej, w drugim przedmiocie wynalazku ta grubość tworzenia nie stanowi głównego rozwiązania, a tylko ma być spełnione wymaganie, aby porowaty usieciowany polimer miał kształt arkusza lub cienkiej błonki i nie zawsze wyróżniał HIPE pod względem powstającej grubości. Grubość, w przypadku arkusza, nie przekracza 50 mm, korzystnie wynosi nie więcej niż 40 mm, korzystniej nie więcej niż 20 mm i szczególnie korzystnie nie więcej niż 10 mm. Jeśli ta grubość przekracza 50 mm, może to być wada, uniemożliwiająca równomierną polimeryzację HIPE w całej jej objętości, co wpływa na niejednorodność właściwości fazy stałej porowatego usieciowanego polimeru oraz powodujących w procesie polimeryzacji HIPE dostrzegalne indukowanie zjawiska wydzielania wody.
Ponadto trzecim aspektem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru obejmujący etapy mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymywanie HIPE, a następnie polimeryzacji HIPE w obecności środka inicjującego polimeryzację, który charakteryzuje się tym, że powstaje HIPE o grubości nie większej niż 50 mm, albo w kształcie warstwy, albo arkusza, czas polimeryzacji wynosi poniżej 30 minut, a ilość środka inicjującego polimeryzację, który ulega zupełnemu rozkładowi w czasie polimeryzacji wymienionej powyżej jest kontrolowana tak, aby mieściła się w zakresie 0,05 - 2,0% molowych w stosunku do ilości monomerów. Jednakże konieczne jest, jeżeli liczba rodników, „n”, które powstają podczas rozkładu środka inicjującego polimeryzację przekracza 2 (n > 2), aby ilość takiego środka inicjującego polimeryzację po rozkładzie powinna odpowiadać wartości n/2 razy ilości w zakresie wyspecyfikowanym powyżej.
Głównym rozwiązaniem trzeciego aspektu wynalazku jest zapewnienie, po (i) zmniejszeniu grubości utworzonego HIPE do nie więcej niż 50 mm lub (ii) wytworzeniu HIPE w kształcie cienkiej błonki lub arkusza, że polimeryzacja kończy się w nieoczekiwanie bardzo krótkim czasie poniżej 30 minut, oraz że ilość środka inicjującego polimeryzację, który ulega całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji kontroluje się w zakresie 0,05 - 2,0% molowych w stosunku do ilości monomerów. Według tego rozwiązania HIPE może ulegać równomiernej polimeryzacji w całej jej objętości w krótkim czasie, bez rozpadu emulsji HIPE lub indukowania zjawiska wydzielania wody podczas procesu polimeryzacji i porowaty usieciowany polimer może, pomimo bardzo gwałtownego przebiegu polimeryzacji, zachowywać takie mechaniczne właściwości jak wytrzymałość na zgniatanie na doskonałym poziomie. Ponadto sposób według trzeciego aspektu wynalazku posiada bardzo dużą wydajność i niezwykłe zalety ekonomiczne.
Według trzeciego przedmiotu według wynalazku fakt, że „HIPE polimeryzuje się w obecności środka inicjującego polimeryzację” sam tworzy zasadnicze wymaganie. Zatem dodanie środka inicjującego polimeryzację opisywane w punkcie (1) części [II] wymienione powyżej jest nieodzowne i polimeryzacja HIPE wymaga obecności środka inicjującego polimeryzację.
Według trzeciego aspektu wynalazku istotna jest kontrola grubości lub kształtu HIPE w zakresie wyspecyfikowanym powyżej oraz, podczas wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru z zastosowaniem niezwykle krótkiego czasu polimeryzacji, poniżej 30 minut, kontrolowanie ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, wymienionego powyżej, w zakresie 0,05 - 2,0% molowych w stosunku do ilości monomerów. Zgłaszający, po przeprowadzeniu wnikliwych badań związku pomiędzy budową porowatego usieciowanego polimeru i właściwościami absorpcyjnymi pianki stwierdzili, że gdy polimeryzacja HIPE o specyficznej grubości lub kształcie zakończy się w czasie krótszym niż 30 minut, można wytwarzać porowaty usieciowany polimer mający doskonałe właściwości absorpcyjne bez pogarszania fizycznych właściwości pianki metodą kontrolowania ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji wymienionego powyżej w zakresie wyspecyfikowanym powyżej.
PL 199 269 B1
Wartość 0,05 - 2,0% molowych nie oznacza nic innego jak to, że ilość środka inicjującego polimeryzację, który ulega całkowitemu rozkładowi przed upływem czasu polimeryzacji. O ile ilość jest kontrolowana w podanym zakresie, całkowita zastosowana ilość środka inicjującego polimeryzację nie musi być szczególnie ograniczona. Jeśli ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającego całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, wynosi poniżej 0,05% molowych, niedobór staje się wadą, ponieważ nie umożliwia całkowitego zakończenia polimeryzacji w czasie polimeryzacji i powoduje wytworzenie porowatego usieciowanego polimeru o nieodpowiednich właściwościach fizycznych. Odwrotnie, jeśli ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającego całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, przekracza 2,0% molowe, nadmiar staje się wadą, powodując wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru wykazującego znaczne pogorszenie takich właściwości mechanicznych jak np. wytrzymałość na zgniatanie, z uwagi na zmniejszenie masy cząsteczkowej. Chociaż ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, ma optymalną wartość zależnie od stosunku W/O, przy czym gdy środek inicjujący polimeryzację jest rozpuszczalny w wodzie, na ogół kontroluje się korzystnie w zakresie 0,08 - 0,50% molowych i korzystniej 0,10 - 0,30% molowych.
Poniżej opisano stosowane tu sformułowanie „ilość środka inicjującego polimeryzację (% molowych) ulegającego całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji”. Ilość środka inicjującego polimeryzację (% molowych), ulegającego całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, według niniejszego wynalazku można określić najpierw przez określanie ilości (moli) środka inicjującego polimeryzację, ulegającej rozkładowi i poddając tak określoną ilość konwersji na zawartość procentową (% molowych) w stosunku do iloś ci moli monomerów zastosowanych do polimeryzacji.
Wymienione powyżej sformułowanie „ilość ulegającego rozkładowi środka inicjującego polimeryzację” odnosi się do ilości środka inicjującego polimeryzację, który ulega rozkładowi w czasie polimeryzacji. Tę ilość można obliczyć (i) metodą, która polega na obliczeniu z zastosowaniem wzoru na szybkość rozkładu środka inicjującego polimeryzację dostępnych w literaturze i (ii) metodą, która według danych literaturowych polega na obliczeniach z zastosowaniem energii aktywacji środka inicjującego polimeryzację w kombinacji z temperaturą okresu półtrwania, taką jak temperatura okresu półtrwania przez jedną minutę, temperatura okresu półtrwania przez jedną godzinę, temperatura okresu półtrwania przez 10 godzin lub temperatura okresu półtrwania przez 100 godzin, tj. temperaturę, w której stężenie środka inicjującego zmniejsza się do połowy oryginalnej wartości np. odpowiednio po jednej minucie, jednej godzinie, 10 godzinach lub 100 godzinach. Niniejszy wynalazek obejmuje obliczenia sposobem (i), gdy jako środek inicjujący polimeryzację stosuje się nadtlenosiarczan sodu, nadtlenosiarczan potasu lub nadtlenosiarczan amonu, albo sposobem (ii), gdy stosuje się inny środek inicjujący polimeryzację.
Najpierw opisano przypadek z zastosowaniem nadtlenosiarczanu sodu, nadtlenosiarczanu potasu lub nadtlenosiarczanu amonu jako środka inicjującego polimeryzację. Stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze polimeryzacji (K) wyznacza się metodą podstawienia tej temperatury (K) w odpowiednim miejscu w poniższym wzorze (1), który stosuje się w przypadku nadtlenosiarczanu sodu i nadtlenosiarczanu potasu, albo w poniższym wzorze (2), który stosuje w przypadku nadtlenosiarczan amonu.
Wzór (1):
Stała, k (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze (K) rozpoczęcia polimeryzacji = 60 X 10[12,5-5920/(temperatura polimeryzacji (K))]
Wzór (2):
Stała, k (minu-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze (K) rozpoczęcia polimeryzacji = 60 X 10[12,7-5830/(temperatura polimeryzacji (K))]
Termin „temperatura polimeryzacji (K)” odnosi się do wartości otrzymanej przez poddanie konwersji średniej temperatury polimeryzacji (°C) pomiędzy punktem rozpoczęcia polimeryzacji i zakończenia polimeryzacji w temperaturę bezwzględną (K), a zatem oznaczenie średniej temperatury w całkowitym czasie polimeryzacji, obejmującym etap zwiększania temperatury. Gdy np. temperatura rozpoczęcia polimeryzacji wynosi 60°C, temperaturę zwiększa się do 100°C z szybkością zwiększania temperatury 20°C/minutę, a następnie polimeryzację prowadzi się jeszcze w temperaturze 100°C przez 10 minut (całkowity czas polimeryzacji wynosi 12 minut), temperaturę polimeryzacji (K) można znaleźć w nastę pują cy sposób:
PL 199 269 B1
Temperatura polimeryzacji (K) =273+{( 60x2+(100-60)x272+100x10}/12 =369,7(K)
Później, po wyznaczeniu stałej k, szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze polimeryzacji (K), ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającego rozkładowi, można obliczyć z następującego wzoru (3), tj. relacyjnego wzoru stałej szybkości rozkładu środka inicjującego, czasu polimeryzacji i zadanej ilości środka inicjującego polimeryzację.
Wzór (3):
Ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającego rozkładowi = (zadana ilość środka inicjującego polimeryzację)*{1-exp[-(Stała szybkości rozkładu środka inicjującego, k (minuta-1))*(Czas polimeryzacji (minuty))]}
Np. gdy HIPE utworzoną w temperaturze 65°C zawierającą 0,1 mola nadtlenosiarczanu potasu ogrzewa się do temperatury 95°C w czasie 1,5 minut (szybkość zwiększania temperatury wynosi 20°C/minutę) i, w stanie utrzymywania w temperaturze 95°C przez 8,5 minuty, polimeryzuje się przez 10 minut, obejmujących czas trwania zwiększania temperatury, temperaturę polimeryzacji wyznaczono jako 365,75 K. Zatem stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego w tej temperaturze można znaleźć o wartości 0,0123 (minuta-1) z wzoru (1). Następnie ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającej rozkładowi w tej temperaturze polimeryzacji w czasie polimeryzacji można obliczyć jako 0,0116 mola, z wzoru (3) podanego powyżej.
Zatem ilość środka inicjującego polimeryzację (% molowych), który ulega całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, według niniejszego wynalazku, można w prosty sposób wyznaczyć przez poddanie konwersji ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej rozkładowi (mole) znalezionej w sposób opisany powyżej w zawartość procentową (% molowych), w stosunku do zastosowanej ilości moli monomerów.
Poniżej opisano przypadek innego środka inicjującego polimeryzację. W tym przypadku można wyznaczyć relacyjny wzór na temperaturę polimeryzacji (K) i stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego (minuta-1), równoważny poniższemu wzorowi 6, dla danego środka inicjującego, przez przeliczenie z zastosowaniem wzoru relacyjnego pomiędzy energią aktywacji środka inicjującego polimeryzację i temperaturą okresu półtrwania przez jedną minutę, temperaturą okresu półtrwania przez jedną godzinę, temperaturą okresu półtrwania przez 10 godzin lub temperaturą okresu półtrwania przez 100 godzin, co opisano w katalogu, danych technicznych lub literaturze oraz w poniższych wzorach (4) i (5), natomiast ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, można następnie obliczyć korzystając z wzoru (3) wymienionego powyżej.
Wzór (4):
Okres półtrwania (minuta) w określonej temperaturze = 1/{Stała k (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w określonej temperaturze} x Ln2
Wzór (5):
Ln[ (Stała k (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego)] = LnA - {(Energia aktywacji: Ea(J/mol))/[(Stała gazowa R (J/mol K)) x temperatura polimeryzacji (K))]}
We wzorach wymienionych powyżej, R oznacza stałą gazową, która wynosi 8,3184 (J/mol K), Ln oznacza logarytm naturalny i A oznacza stałą zależną od rodzaju środka inicjującego polimeryzację.
Wzór 4 np. w przypadku gdy temperatura okresu półtrwania przez jedną minutę wynosi 100°C (373 K), staje się wzorem relacyjnym, 1 (minuta) = 1/{Stała k373K (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze 100°C} x Ln2. Najpierw stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego w określonej temperaturze można obliczyć z wzoru (4), a następnie stałą A, tego środka inicjującego polimeryzację można obliczyć z wzoru (5).
Np. dla t-butyloperoksy(2-etyloheksanonianu) (wytwarzanego przez Nippon Oils & Fats Co., Ltd. i sprzedawanego pod nazwą handlową „Perbutyl 0”) podaje się temperaturę okresu półtrwania przez 10 godzin wynoszącą 72,5°C (345,5 K) oraz energię aktywacji 28,8 kcal/mol (120,56 kJ/mol). Zatem w tym przypadku, obliczenia z zastosowaniem relacyjnego wzoru (4) dają następujące wyniki:
600 (minut) = 1/{Stała k345,5K (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze 345,5 K} x Ln2, z którego obliczono k345,5K = 1,1552 x 10-3 (minuta-1).
Ponieważ wzór relacyjny:
Ln(1,1552 x 10-3) = LnA - {120560/(8,3184 x 345,5)}, można otrzymać podstawiając stałą, k345,5K (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego w temperaturze 345,5 K w stosownym miejscu we
PL 199 269 B1 wzorze (5), stałą A = 1,91 x 1015, można wyznaczyć przez obliczenia dla t-butyloperoksy-(2-etyloheksanonianu).
Następnie, ze związku pomiędzy obliczoną stałą A i wzorem (5) wymienionym powyżej, można wyprowadzić następujący wzór (6) jako związek pomiędzy temperaturą polimeryzacji (K) i stałą k (minuta-1), szybkości rozkładu środka inicjującego właściwy w przypadku t-butyloperoksy(2-etyloheksanonianu).
Wzór (6):
Stała k, szybkości rozkładu środka inicjującego, t-butyloperoksy(2-etyloheksanonianu) = 1,91 x 1015 x exp{-120560/[8,3184 x (temperatura polimeryzacji, T (K))]}
Znajdując stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego z temperatury polimeryzacji T (K), zgodnie z powyższym wzorem (6) i podstawiając właściwie tę stałą do powyższego wzoru (3), można obliczyć ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającej rozkładowi, t-butyloperoksy(2-etyloheksanonianu).
Jako przykład, gdy wytworzoną w temperaturze 65°C HIPE, z zastosowaniem 2 moli t-butyloperoksy(2-etyloheksanonianu), ogrzewa się do temperatury 95°C w czasie 1,5 minuty (szybkość zwiększania temperatury 20°C/minutę) i utrzymuje się temperaturę 95°C przez 8,5 minuty, polimeryzacja przez 10 minut, obejmujących czas trwania zwiększania temperatury, temperaturę polimeryzacji określono jako 365,75 K. Zatem, stałą k, szybkości rozkładu środka inicjującego w tej temperaturze wyznaczono jako 0,0118 (minuta-1) ze wzoru (6). Następnie, ilość środka inicjującego polimeryzację, ulegającą rozkładowi w tej temperaturze polimeryzacji w czasie polimeryzacji, obliczono jako 0,223 mola, zgodnie z powyższym wzorem (3).
Zatem ilość środka inicjującego polimeryzację (% molowych), która ulega całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji według niniejszego wynalazku można wyznaczyć w prosty sposób przez poddanie konwersji ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej rozkładowi (mole) wyznaczono jak opisano powyżej jako zawartość procentową (% molowych) w stosunku do zastosowanej ilości moli monomerów.
Typowymi przykładami środków kontroli ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji według wynalazku, mogą być zastosowana ilość środka inicjującego polimeryzację, temperatura utwardzania, szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie oraz wprowadzenie zmiatacza rodników, chociaż rodzaj środka nie musi być szczególnie ograniczony. Ponadto, gdy sposób opisany powyżej nie jest łatwy do zastosowania w danym układzie w obliczeniach ilości środka inicjującego polimeryzację, ulegającej całkowitemu rozkładowi w czasie polimeryzacji, dozwolone jest dopasowanie sposobu określania lub sposobu obliczeń, który będzie pasował w danym przypadku.
W pewnych przypadkach, w trzecim aspekcie wynalazku, ponieważ każde rozwiązanie trzeciego aspektu wynalazku gruntownie opisano powyżej w pierwszym i drugim aspekcie według wynalazku, rozwiązania, z wyjątkiem poniższych rozwiązań pominięto w poniższym opisie w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
Ze względu na czas utwardzania przez polimeryzację, opisywany w punkcie (7) części [II] powyżej, trzecim aspektem wynalazku jest czas polimeryzacji poniżej 30 minut, korzystnie poniżej 10 minut i korzystniej w zakresie 1 - 10 minut. Jeśli czas polimeryzacji przekracza 30 minut, jest to wadą w skali przemysłowej, pogarszającą wydajność. Jeśli czas wynosi poniżej 1 minuty, jest to wadą, która może przejawiać się niewystarczającą wytrzymałością porowatego usieciowanego polimeru. Stosowany tu termin „czas polimeryzacji” odnosi się do całkowitego czasu trwania, który jest liczony od momentu rozpoczęcia polimeryzacji do momentu zakończenia polimeryzacji. Ponieważ moment rozpoczęcia polimeryzacji, który stanowi początek polimeryzacji (punkt wyjściowy), zbiega się z momentem rozpoczęcia zwiększania temperatury przez ogrzewanie, całkowity czas trwania, [t2-t0], który jest liczony pomiędzy momentem rozpoczęcia zwiększania temperatury przez ogrzewanie, [t0] i momentem zakończenia polimeryzacji, [t2], określa się jako „czas utwardzania polimeru”. Ponieważ trzeci aspekt wynalazku nie obejmuje etapu „zwiększania temperatury przez ogrzewanie do określonej temperatury utwardzania” jako zasadniczego elementu struktury według wynalazku, w obliczeniach stosuje się niespecyficzny związek T0 i T1 i można się zadowolić dowolnym związkiem, T0 < T1, T0 = T1 lub T0 > T1. Ponadto, ponieważ momentu rozpoczęcia polimeryzacji, który stanowi start polimeryzacji (punkt wyjściowy), nie można określić jako momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury przez ogrzewanie, termin „czas polimeryzacji”, określa się w prosty sposób z zastosowaniem „początku (punkt wyjściowy)” i „zakończenia (punkt końcowy)” polimeryzacji. Stosowany w opisie prosty termin „czas polimeryzacji”
PL 199 269 B1 można sporadycznie stosować w szerokim znaczeniu obejmującym także „czas utwardzania polimeru” (patrz tabela 1).
Ponieważ związek pomiędzy T0 i T1 opisany dla temperatury utwardzania w punkcie (4) części [II] powyżej nie jest szczególnie ograniczony jak wspomniano powyżej, w trzecim aspekcie wynalazku stosuje się różnicę pomiędzy temperaturą tworzenia HIPE i temperaturą utwardzania, [T1-T0], mieszczącą się w zakresie -20°C do 50°C z punktu widzenia wytwarzania równomiernej HIPE. Jeśli różnica temperatur [T1-T0], jest większa od strony ujemnej od -20°C, polimeryzacja może wystąpić już podczas tworzenia HIPE. Jeśli różnica temperatur [T1-T0], przekracza 50°C, należy zwrócić uwagę ze względu na możliwość zmniejszenia trwałości HIPE podczas przebiegu zwiększania temperatury przez ogrzewanie.
Ze względu szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie opisywaną w punkcie (5) oraz czas zwiększania temperatury przez ogrzewanie opisywany odpowiednio w punkcie (6) części [II] powyżej, w trzecim aspekcie wynalazku te czynniki nie stanowią zasadniczego elementu, ponieważ zwiększanie temperatury przez ogrzewanie nie stanowi zasadniczego elementu według wynalazku. Tj. niniejszy wynalazek nie zawsze wymaga szybkości zwiększania temperatury przez ogrzewanie nie niższej niż 5°C/minutę oraz czasu zwiększania temperatury przez ogrzewanie nie krótszego niż 15 sekund. Gdy prowadzi się zwiększanie temperatury przez ogrzewanie, korzystne jest zapobieganie przekraczaniu szybkości zwiększania temperatury przez ogrzewanie 60°C/minutę, a także korzystniej zapobieganie przekraczaniu czasu trwania zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynoszącego 10 minut.
Ponadto sposób ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru według czwartego aspektu wynalazku charakteryzuje się prowadzeniem etapów mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymywania HIPE, formowania w sposób ciągły uzyskanej HIPE, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym, następnie zwiększając przez ogrzewanie temperaturę HIPE z szybkością zwiększania temperatury nie mniejszą niż 5°C/minutę, do określonej temperatury utwardzania, a następnie polimeryzację HIPE w temperaturze utwardzania.
Według czwartego aspektu wynalazku najważniejszymi rozwiązaniami są (i) tworzona w sposób ciągły HIPE, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym; (ii) ogrzewana do określonej temperatury utwardzania, z szybkością zwiększania temperatury przez ogrzewanie nie mniejszą niż 5°C/minutę; oraz (iii) utwardzana w temperaturze utwardzania. W tych rozwiązaniach wydzielanie wody obserwowane podczas utwardzania w typowej wysokiej temperaturze, może nie być wcale obserwowane. Ponieważ HIPE jest otrzymywana w sposób ciągły, można ją łatwo wytwarzać z jednorodną grubością w całej jej objętości i prawie nie występuje indukowanie rozdzielania fazy olejowej i fazy wodnej po procesie wytwarzania. Następnie, nawet gdy szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie przekracza 5°C/minutę, HIPE można równomiernie polimeryzować w całej jej objętości w nieoczekiwanie krótkim czasie, bez rozkładu emulsji HIPE i porowaty usieciowany polimer może wykazywać doskonałe właściwości fizyczne (zdolność do wytwarzania struktury otwartych porów, odporność na powstawanie otworów i luk itp.) oraz jednorodność w całej jego objętości i może zapobiegać wydzielaniu wody podczas procesu polimeryzacji. Ponieważ według niniejszego wynalazku możliwe jest przeprowadzenie serii etapów wytwarzania w sposób ciągły, możliwe jest osiągnięcie bardzo dużej wydajności i prawdziwych korzyści w skali przemysłowej.
Opisany tu sposób ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru musi tylko to obejmować ciągły proces tworzenia porowatego usieciowanego polimeru, który obejmuje (i) tworzenie w sposób ciągły HIPE, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym, (ii) ogrzewanie HIPE do określonej temperatury utwardzania, z szybkością zwiększania temperatury przez ogrzewanie nie mniejszą niż 5°C/minutę oraz (iii) polimeryzację ogrzewanej HIPE w temperaturze utwardzania. W skali porzemysłowej proces od początkowego wytwarzania HIPE do etapu obróbki następczej przeprowadzanej po utworzeniu gotowego porowatego usieciowanego polimeru korzystne można prowadzić w sposób ciągły.
W tym przypadku, w czwartym aspekcie wynalazku, ponieważ każde rozwiązanie czwartego aspektu wynalazku gruntownie opisano powyżej w pierwszym, drugim i trzecim aspekcie według wynalazku, rozwiązania, z wyjątkiem poniższych rozwiązań, pominięto w poniższym opisie w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
W odniesieniu do względnej grubości tworzenia i kształtu HIPE opisywanego w punkcie (2) części [II] powyżej, według czwartego aspektu wynalazku korzystne jest zmniejszenie grubości utworzonej HIPE do nie więcej niż 50 mm lub wytwarzanie HIPE w kształcie cienkiej błonki lub arkusza, w sposób ciągły, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym. Gdy HIPE wytwarza się na napędzanym urządzeniu przenoszącym, można odpowiednio wytwarzać HIPE o dobrej płynności z urządzenia emulPL 199 269 B1 gującego na napędzane urządzenie przenoszące przez zastosowanie środków kształtowania takich jak ciągadło typu T, które jest umieszczone prostopadle (w kierunku bocznym) do kierunku ruchu.
Według czwartego aspektu według wynalazku można stosować urządzenie do polimeryzacji, opisywane w punkcie (8) części [II] powyżej, takie jak urządzenie przystosowane do polimeryzacji ciągłej, obejmujące przenośnik taśmowy wyposażony w środki dostarczania HIPE, środki do tworzenia HIPE, środki do prowadzenia zwiększania temperatury przez ogrzewanie lub środki kontroli temperatury, można dopasować dla celów polimeryzacji ciągłej, jednakże nie tylko. Gdy stosuje się napędzane urządzenie przenoszące, wymieniony powyżej przenośnik taśmowy stanowi jeden spośród korzystnych środków przeprowadzania w sposób ciągły serii etapów polimeryzacji. Naturalnie dopuszcza się stosowanie odpowiedniego dowolnego urządzenia przenoszącego znanego dotychczas w dziedzinie.
W pewnych przypadkach, trzeci aspekt wynalazku opisany powyżej może obejmować sposób ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru, opisany w czwartym aspekcie wynalazku. Specyficznie, sposób ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru rozważany w trzecim aspekcie wynalazku charakteryzuje się przeprowadzaniem w sposób ciągły serii etapów od tworzenia do polimeryzacji HIPE. Zgodnie z tym, operacje i efekty, które można prowadzić według trzeciego aspektu wynalazku oraz czwartego aspektu wynalazku, można otrzymać jako efekt współdziałania.
W pewnych przypadkach sposób ciąg ł ej produkcji porowatego usieciowanego polimeru według trzeciego aspektu wynalazku musi tylko zawierać prowadzony w sposób ciągły „etap (operację) tworzenia HIPE” oraz „etap (operację) polimeryzacji HIPE temperaturze utwardzania i w konsekwencji tworzenia porowatego usieciowanego polimeru”. Na skalę przemysłową, tę operację korzystne można prowadzić w sposób ciągły od początku wytwarzania HIPE do obróbki następczej, którą przeprowadza się po powstaniu gotowego porowatego usieciowanego polimeru.
W pewnych przypadkach, w trzecim aspekcie wynalazku, ponieważ elementy składowe metody ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru gruntownie opisano powyżej od pierwszego do czwartego aspektu według wynalazku, pominięto je w poniższym opisie w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
Ponadto, piątym aspektem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru na drodze etapów mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymywanie emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej, typu woda w oleju, zwiększania temperatury emulsji przez ogrzewanie do określonej temperatury utwardzania i tym samym polimeryzacji emulsji, który charakteryzuje się tym, że powstaje emulsja o grubości nie większej niż 50 mm, albo w kształcie cienkiej błonki, albo arkusza, a zwiększanie temperatury emulsji przeprowadza się z zastosowaniem energii aktywnego promieniowania termicznego.
Piąty aspekt wynalazku umożliwia zakończenie polimeryzacji HIPE w niezwykle krótkim czasie przez (i) zmniejszenie grubości utworzonej HIPE do nie więcej niż 50 mm lub (ii) tworzenie HIPE w kształcie cienkiej błonki lub arkusza, a następnie zastosowanie energii aktywnego promieniowania termicznego jako środka zwiększania temperatury przez ogrzewanie. W konsekwencji HIPE może równomiernie polimeryzować w całej swojej objętości, w krótkim czasie, bez rozpadu emulsji HIPE i porowaty usieciowany polimer może wykazywać homogeniczne właściwości fizyczne oraz jest zabezpieczony przed wystąpieniem zjawiska wydzielania wody podczas polimeryzacji. Ten proces pozawala na uzyskanie bardzo dużej wydajności i zapewnia wysoki stopień doskonałości w skali przemysłowej.
W pewnych przypadkach, w pią tym aspekcie wynalazku, ponieważ każ de rozwią zanie pią tego aspektu wynalazku gruntownie opisano powyżej od pierwszego do czwartego aspektu według wynalazku, rozwiązania, z wyjątkiem poniższych rozwiązań, pominięto w poniższym opisie w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
W urządzeniu do polimeryzacji opisywanym w punkcie (8) cz ęści [II] powyżej, według piątego aspektu wynalazku nieodzownie jest wymagane zastosowanie energii aktywnego promieniowania termicznego jako środka zwiększania temperatury przez ogrzewanie. Stosowany tu termin „energia aktywnego promieniowania termicznego” odnosi się np. do promieniowania dalekiej podczerwieni (fala elektromagnetyczna o długości 20 μm - 1 mm promieniowania podczerwieni od końcowego promieniowania widzialnego barwy czerwonej do fal o długości milimetrowej promieniowania mikrofalowego) i promieniowania bliskiej podczerwieni (fala elektromagnetyczna o długości 0,75 μm - 20 mm promieniowania podczerwieni od końcowego promieniowania widzialnego barwy czerwonej do fal o długości milimetrowej promieniowania mikrofalowego), których energię napromieniania można wykorzystać (termiczne działanie polegające na efektywnej absorbcji w substancji promieniowania podczerwieni kie20
PL 199 269 B1 rowanego z zewnątrz na daną substancję i umożliwiające zwiększenie temperatury substancji metodą indukowania rezonansu elektromagnetycznego atomów substancji) oraz mikrofal (fale elektromagnetyczne o długości 1 metr - kilka milimetrów i częstotliwości 300 - kilkadziesiąt tysięcy MHz), które są zdolne do wykorzystania nagrzewania pojemnościowego przy dużej częstotliwości (które wykorzystuje zjawisko izolacyjności substancji w polu elektrycznym o wysokiej częstotliwości (kilka MHz do kilku GHz), wytwarzających ciepło poprzez rozpraszanie strat i korzystnie umożliwiających ogrzewanie danej substancji od wnętrza). Szczególnie z punktu widzenia podwyższenia szybkości zwiększania temperatury wskazane jest stosowanie promieniowania bliskiej podczerwieni, które posiada dużą przepuszczalność, wykazuje niskie straty ciepła, dużą sprawność energetyczną, umożliwia zastosowanie prostych urządzeń i nadaje się do zastosowania w produkcji na przenośniku (polimeryzacja ciągła). Promieniowanie bliskiej podczerwieni jest szczególnie skuteczne przy przeprowadzaniu gwałtownego zwiększania temperatury w celu osiągnięcia szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie nie mniejszej niż 5°C/minutę albo gdy docelowa temperatura utwardzania przekracza 85°C.
Ponadto sposób ciągłej produkcji porowatego usieciowanego polimeru według szóstego aspektu wynalazku charakteryzuje się prowadzeniem etapów mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymywania emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej, typu woda w oleju, wytwarzaniem emulsji w sposób ciągły, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym, ponadto zwiększaniem temperatury emulsji przez ogrzewanie z zastosowaniem energii aktywnego promieniowania termicznego i polimeryzacją emulsji w temperaturze utwardzania.
Głównym elementem szóstego aspektu według wynalazku jest fakt, że HIPE (i) tworzy się w sposób ciągły, korzystnie na napędzanym urządzeniu przenoszącym, (ii) ogrzewa się szybko do określonej temperatury utwardzania, z zastosowaniem energii aktywnego promieniowania termicznego jako środka zwiększania temperatury umożliwiającego gwałtowne zwiększanie temperatury przez ogrzewanie oraz (iii) utwardza się w temperaturze utwardzania. Według tego rozwiązania aspektu według wynalazku, można uzyskać działania i efekty otrzymywane według czwartego aspektu wynalazku i piątego aspektu wynalazku jako efekt współdziałania.
W pewnych przypadkach szóstego aspektu wynalazku, ponieważ każde rozwiązanie szóstego aspektu wynalazku gruntownie opisano powyżej od pierwszego do piątego aspektu (szczególnie w czwartym i piątym aspekcie) według wynalazku, rozwiązanie z wyjątkiem poniższych rozwiązań zostaną pominięte w poniższym opisie, w celu uniknięcia niepotrzebnych powtórzeń.
P r z y k ł a d y
Poniżej niniejszy wynalazek zostanie opisany dokładniej w odniesieniu do przykładów wykonania. Właściwości porowatych usieciowanych polimerów wymienione w poniższych przykładach zmierzono i oszacowano w następujący sposób.
<Stopień wydzielania wody i stan powierzchni porowatego usieciowanego polimeru>
Stopień wydzielania wody danego porowatego usieciowanego polimeru określano przez oddzielenie wolnej wody występującej z porowatym usieciowanym polimerem i nie związanej z porowatym usieciowanym polimerem podczas usuwania utworzonego porowatego usieciowanego polimeru z naczynia do polimeryzacji, zważenie oddzielonej wolnej wody, obliczenie stosunku masowego (%) wody uwolnionej podczas polimeryzacji i przedstawienie uzyskanej w ten sposób wartości jako stopnia wydzielania wody.
<Zawartość pozostałego monomeru>
Zawartość pozostałego monomeru w danym porowatym usieciowanym polimerze określano przez dodanie 1,0 g porowatego usieciowanego polimeru do 200 g chlorku metylenu, mieszanie ich razem przez dwie godziny, następnie przesączenie uzyskanej mieszaniny, zatężenie przesączu do suchej masy na wyparce, rozpuszczenie zatężonego przesączu w mieszaninie acetonitryl/woda (stosunek objętości 80/20) i pomiar stężenia każdego pozostałego monomeru za pomocą chromatografii cieczowej.
<Wytrzymałość na zgniatanie>
Wytrzymałość na zgniatanie danego porowatego usieciowanego polimeru określano metodą pomiaru jednoosiowego (w kierunku grubości) wytrzymałości na zgniatanie polimeru w temperaturze 24°C, z zastosowaniem urządzenia testującego (wykonanego przez Instron Corp. i sprzedawanego pod nazwą handlową „Instron 1186-RE5500”) i przekształcenie wyniku pomiaru do jednostek międzynarodowych (kPa).
PL 199 269 B1
P r z y k ł a d 1
W cylindrycznym naczyniu zaopatrzonym w mieszadło, umieszczono monomer utworzony z 3,0 części masowych (określanych dalej dla uproszczenia jako „część (części)”) akrylanu 2-etyloheksylu i 1,8 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i 0,25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta i równomiernie rozpuszczono w celu przygotowania fazy olejowej mieszaniny (określanej dalej jako „faza olejowa”). Oddzielnie, 3 części chlorku wapnia rozpuszczono w 150 częściach wody dejonizowanej w celu przygotowania fazy wodnej wodnego roztworu (określanej dalej jako „faza wodna”) i ten wodny roztwór ogrzano do temperatury 55°C. Fazę olejową mieszano w temperaturze 55°C i fazę wodną, ogrzaną uprzednio do temperatury 55°C, dodano do mieszanej fazy olejowej w ciągu pięciu minut. Po zakończeniu dodawania, mieszanie dwóch faz kontynuowano przez 10 minut z wytworzeniem trwałej emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) charakteryzującej się proporcją W/O o wartości 45/1. Emulsję i roztwór 0,1 części nadtlenosiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację w 10 częściach wody dejonizowanej dodano do niej i mieszano razem przez dwie minuty. Uzyskaną HIPE odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 5 mm grubości tak, aby powstał z niej arkusz i, z termoparą zanurzoną w niej (termopara zanurzona jest w HIPE w stanie do utwardzenia, przyjmującej konsystencję jogurtu zajmującego pozycję w centralnej części naczynia; podobnie stosuje się w dalszych przykładach) i górną pokrywą umieszczoną na swym miejscu na naczyniu, naczynie zawierające HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 97°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w ciągu 1,5 minuty po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 27°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni siedem minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu, z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (1). Ilość ś rodka inicjują cego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas siedmiu minut wynosiła 0,083% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (1) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 2
Porowaty usieciowany polimer (2) otrzymano powtarzając procedurę według przykładu 1 z tym, że naczynie do polimeryzacji wyjęto z gorącej łaźni 10 minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,133% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (2) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 3
HIPE wytworzoną zgodnie z procedurą według przykładu 1 odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 30 mm szerokości i 5 mm grubości i naczynie zawierają c HIPE, z termoparą zanurzoną w niej i górną pokrywą umieszczoną na miejscu, zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 97°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie 0,75 minuty po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 53°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni dziesięć minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (3). Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,154% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (3) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 4
HIPE wytworzona zgodnie z procedurą według przykładu 1 odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 20 mm grubości i naczynie zawierając HIPE, z termoparą zanurzoną w niej i górną pokrywą umie22
PL 199 269 B1 szczoną na miejscu, zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 97°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie trzech minut po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 13°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni dziesięć minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (4). Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,099% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (4) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 5
W cylindrycznym naczyniu zaopatrzonym w mieszadło, umieszczono monomer utworzony z 3,0 części akrylanu 2-etyloheksylu i 1,8 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i 0,25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta i równomiernie rozpuszczono w celu przygotowania fazy olejowej. Oddzielnie, 3 części chlorku wapnia rozpuszczono w 150 częściach wody dejonizowanej w celu przygotowania fazy wodnej i tę fazę wodną ogrzano do temperatury 65°C. Fazę olejową mieszano w temperaturze 65°C i fazę wodną ogrzaną uprzednio do temperatury 65°C dodano do mieszanej fazy olejowej w ciągu pięciu minut. Po zakończeniu dodawania, mieszanie dwóch faz kontynuowano przez 10 minut z wytworzeniem trwałej emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) charakteryzującej się proporcją W/O o wartości 45/1. Emulsję i roztwór 0,1 części nadtlenosiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację w 10 częściach wody dejonizowanej dodano do niej i mieszano razem przez dwie minuty. Uzyskaną HIPE odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 5 mm grubości i, z termoparą zanurzoną w niej i górną pokrywą umieszczoną na naczyniu, naczynie zawierające HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej przy 98°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie 1,5 minuty po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 20°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni dziesięć minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (5). Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,143% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (5) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 6
Porowaty usieciowany polimer (6) otrzymano powtarzając procedurę według przykładu 5 z tym, że zamiast 0,1 części nadtlenosiarczanu potasu zastosowano 0,25 części nadtlenosiarczanu sodu i naczynie opróżniono pięć minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas pięciu minut wynosiła 0,167% molowych (w stosunku do monomeru). Porowaty usieciowany polimer (6) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 7
Porowaty usieciowany polimer (7) otrzymano powtarzając procedurę według przykładu 5 z tym, że zamiast 0,1 części nadtlenosiarczanu potasu stosowano 0,25 części nadtlenosiarczanu sodu, wylewając utworzoną HIPE do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego z PET o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 20 mm grubości i zanurzając naczynie zawierające HIPE w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 98°C, z termoparą zanurzoną w HIPE i górną pokrywą umieszczoną na miejscu. W tym przykładzie, HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie 3,0 minut po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 10°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni siedem minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (7). Ilość środka inicjującego
PL 199 269 B1 polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas siedmiu minut wynosiła 0,264% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (7) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 8
Fazę olejową wytworzono przez dodanie 0,25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta to umieszczono monomer utworzonego z 3,0 części akrylanu 2-etyloheksylu i 1,8 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i ich równomiernie rozpuszczenie. Oddzielnie, fazę wodną wytworzono przez rozpuszczenie 3 części chlorku wapnia i 0,1 części nadtlenosiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację w 150 częściach wody dejonizowanej i tę fazę wodną ogrzano do temperatury 65°C. Fazę olejową i fazę wodną doprowadzano w sposób ciągły w proporcji W/O o wartości 45/1 do mieszalnika i mieszano w trakcie tworzenia emulsji utrzymując temperaturę 65°C. Powstającą w efekcie emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) ekstrahowano w sposób ciągły z mieszalnika i następnie doprowadzano (po uformowaniu) w sposób ciągły w kształcie arkusza o wymiarach w przybliżeniu 50 cm szerokości i 5 mm grubości na taśmę zainstalowaną poziomo i utrzymywaną w ruchu ze stałą szybkością. HIPE polimeryzowano przez przepuszczenie przez strefę polimeryzacji w kontrolowanej temperaturze około 90°C w czasie około 20 minut, z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru (8). Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi w tym porowatym usieciowanym polimerze (8) wynosiła około 0,18% molowych (w stosunku do monomerów). W tym urzą dzeniu do cią g ł ej polimeryzacji, HIPE osią gnęła temperaturę 90°C (temperatura utwardzania) w trzy minuty po czasie przesłania HIPE do strefy polimeryzacji (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury HIPE przez ogrzewanie wynosiła 8,3°C/minutę. Porowaty usieciowany polimer (8) ekstrahowano z urządzenia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 9
Fazę olejową wytworzono przez dodanie 25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalngo w oleju surfaktanta do monomeru utworzonego z 300 części akrylanu 2-etyloheksylu i 180 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i równomierne rozpuszczenie w nim. Oddzielnie, fazę wodną wytworzono przez rozpuszczenie 3 części chlorku wapnia i 10 części nadtlenosiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację w 15000 częściach wody dejonizowanej i tę fazę wodną ogrzano do temperatury 65°C. Fazę olejową i fazę wodną doprowadzano w sposób ciągły w proporcji W/O o wartości 45/1 do mieszalnika i mieszano w trakcie tworzenia emulsji utrzymując temperaturę 65°C. Powstającą w efekcie emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) ekstrahowano w sposób ciągły z mieszalnika i następnie doprowadzano (po uformowaniu) w sposób ciągły w kształcie arkusza o wymiarach w przybliżeniu 50 cm szerokości i 5 mm grubości na taśmę zainstalowaną poziomo i utrzymywaną w ruchu ze stałą szybkością. HIPE polimeryzowano przez przepuszczenie przez piec pracujący w bliskiej podczerwieni o wydajności 11 kW w czasie około dwóch minut i poprzez strefę polimeryzacji w kontrolowanej temperaturze około 95°C w czasie około osiem minut, z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru (9). W tym urządzeniu do ciągłej polimeryzacji, HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie około 1,5 minuty po przesłaniu HIPE do strefy polimeryzacji (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury HIPE przez ogrzewanie wynosiła 20°C/minutę. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi w tym porowatym usieciowanym polimerze (9) wynosiła około 0,143% molowych. Porowaty usieciowany polimer (9) ekstrahowano z urządzenia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 10
Fazę olejową wytworzono przez dodanie 25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta do monomeru utworzonego z 300 części akrylanu 2-etyloheksylu i 180 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i równomierne rozpuszczenie w nim. Oddzielnie, fazę wodną wytworzono przez rozpuszczenie 3 części chlorku wapnia i 25 części nadtlenosiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację w 15000 części wody dejonizowanej i tę fazę wodną ogrzano w temperaturze 65°C. Fazę olejową i fazę wodną dopro24
PL 199 269 B1 wadzano w sposób ciągły przy stosunku W/O o wartości 45/1 do mieszalnika i mieszano w trakcie tworzenia emulsji utrzymując temperaturę 65°C. Powstającą w efekcie emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) ekstrahowano w sposób ciągły z mieszalnika i następnie doprowadzano (po uformowaniu) w sposób ciągły w kształcie arkusza o wymiarach w przybliżeniu 50 cm szerokości i 5 mm grubości na taśmę zainstalowaną poziomo i utrzymywaną w ruchu ze stałą szybkością. HIPE polimeryzowano przez przepuszczenie przez piec pracujący w bliskiej podczerwieni o wydajności 13 kW w czasie około jednej minuty i poprzez strefę polimeryzacji w kontrolowanej temperaturze około 95°C w czasie około czterech minut, z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru (10). W tym urzą dzeniu do ciągł ej polimeryzacji, HIPE osi ą gnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie około 1,5 minuty po przesłaniu HIPE do strefy polimeryzacji (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury HIPE przez ogrzewanie wynosiła 20°C/minutę. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi w tym porowatym usieciowanym polimerze (10) wynosiła około 0,406% molowych. Porowaty usieciowany polimer (10) ekstrahowano z urządzenia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 11
W cylindrycznym naczyniu zaopatrzonym w mieszadło, umieszczono monomer utworzony z 3,0 części akrylanu 2-etyloheksylu i 1,8 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i 0,25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta i równomiernie rozpuszczono w celu przygotowania fazy olejowej mieszaniny. Oddzielnie, 9 części chlorku wapnia rozpuszczono w 208,2 części wody dejonizowanej w celu przygotowania fazy wodnej wodnego roztworu i ten wodny roztwór ogrzano do temperatury 55°C. Fazę olejową mieszano w temperaturze 55°C i fazę wodną ogrzaną uprzednio do temperatury 55°C dodano do mieszanej fazy olejowej w ciągu pięciu minut. Po zakończeniu dodawania, mieszanie dwóch faz kontynuowano przez 10 minut z wytworzeniem trwałej emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) charakteryzującej się stosunkiem W/O o wartości 45/1. HIPE i wodny roztwór zawierający 0,1 część nadsiarczanu potasu jako rozpuszczalnego w wodzie środka inicjującego polimeryzację rozpuszczonego w 10 częściach wody dejonizowanej dodano do niej i mieszano razem przez dwie minuty. Uzyskaną HIPE odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 5 mm grubości tak, aby powstał z niej arkusz i, z termoparą zanurzoną w niej i górną pokrywę umieszczono na naczyniu, po czym naczynie zawierają ce HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej przy 97°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie 1,5 minuty po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 27°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni siedem minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (11). Ilość ś rodka inicjują cego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas siedmiu minut wynosiła 0,083% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (11) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 12
Porowaty usieciowany polimer (12) otrzymano powtarzając procedurę według przykładu 11 z tym, że naczynie do polimeryzacji wyjęto z gorącej łaźni 10 minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,133% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (12) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d 13
W cylindrycznym naczyniu zaopatrzonym w mieszadło, umieszczono monomer utworzony z 3,0 części akrylanu 2-etyloheksylu i 1,8 części 55% diwinylobenzenu (stosując p-etylowinylobenzen jako resztę) i 0,25 części monooleinianu sorbitolu jako rozpuszczalnego w oleju surfaktanta i równomiernie rozpuszczono w celu przygotowania fazy olejowej mieszaniny. Oddzielnie, 9 części chlorku wapnia rozpuszczono w 218,2 części wody dejonizowanej w celu przygotowania fazy wodnej wodnego rozPL 199 269 B1 tworu i ten wodny roztwór ogrzano do temperatury 55°C. Fazę olejową mieszano w temperaturze 55°C i fazę wodną ogrzaną uprzednio do temperatury 55°C dodano do mieszanej fazy olejowej w ciągu pięciu minut. Po zakończeniu dodawania, mieszanie dwóch faz kontynuowano przez 10 minut z wytworzeniem trwałej emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej typu woda w oleju (HIPE) charakteryzującej się proporcją W/O o wartości 45/1. HIPE i 0,1 części peroksy(2-etyloheksanonianu) t-butylu jako rozpuszczalnego w oleju środka inicjującego polimeryzację dodano do niej i mieszano razem przez dwie minuty. Uzyskaną HIPE odlano do prostokątnego naczynia do polimeryzacji wykonanego ze stali nierdzewnej o wymiarach 1100 mm długości, 100 mm szerokości i 5 mm grubości i, z termoparą zanurzoną w niej i górną pokrywą umieszczoną na naczyniu, po czym naczynie zawierające HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 97°C. HIPE osiągnęła temperaturę 95°C (temperatura utwardzania) w czasie 0,4 minuty po zanurzeniu w gorącej łaźni wodnej (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 27°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni siedem minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem utwardzonego porowatego usieciowanego polimeru (13). Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas siedmiu minut wynosiła 0,099% molowych (w stosunku do monomerów). Porowaty usieciowany polimer (13) usunięto z naczynia, zbadano w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w tabeli 1 poniżej.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1
Około 450 ml HIPE otrzymanej zgodnie z procedurą według przykładu 1 jako zawierającego środek inicjujący polimeryzację i utrzymywanego w temperaturze 65°C wylano do cylindrycznego naczynia wykonanego z polipropylenu o wymiarach 90 mm średnicy (o wewnętrznej objętości 500 ml) i naczynie zawierające HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 98°C, z termoparą zanurzoną w centralnej części naczynia i górną pokrywą umieszczoną na miejscu. HIPE miała grubość około 80 mm. HIPE osiągnęła temperaturę 90°C (temperatura utwardzania) w czasie 90 minut po zanurzeniu w gorącej wodzie (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 0,28°C/minutę.
Opisaną powyżej procedurę powtórzono. Naczynie wyjęto z gorącej łaźni wodnej 10 minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie (ogółem po 10 minutach) i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru (1), dla porównania. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas dziesięciu minut wynosiła 0,0084% molowych (w stosunku do monomerów). Ten porowaty usieciowany polimer (1), dla porównania, był w postaci miękkiego jogurtu, wskazując, że pozostały monomer nie był dokładnie polimeryzowany do 55%. Nie można było go zbadać pod względem innych właściwości. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 2
Około 450 ml HIPE otrzymanej zgodnie z procedurą według przykładu 1, jako zawierającego środek inicjujący polimeryzację i utrzymywanego w temperaturze 65°C wylano do cylindrycznego naczynia wykonanego z polipropylenu o wymiarach 90 mm średnicy (o wewnętrznej objętości 500 ml) i naczynie zawierające HIPE zanurzono w gorącej łaźni wodnej w temperaturze 98°C, z termoparą zanurzoną w centralnej części naczynia i górną pokrywą umieszczoną na miejscu. HIPE miała grubość około 80 mm. HIPE osiągnęła temperaturę 90°C (temperatura utwardzania) w czasie 90 minut po zanurzeniu w gorącej wodzie (od momentu rozpoczęcia zwiększania temperatury). Szybkość zwiększania temperatury przez ogrzewanie wynosiła 0,28°C/minutę.
Naczynie wyjęto z gorącej łaźni wodnej 120 minut po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie i zanurzono w łaźni lodowej w celu zatrzymania polimeryzacji przebiegającej w naczyniu z wytworzeniem porowatego usieciowanego polimeru (2), dla porównania. Ilość środka inicjującego polimeryzację, który uległ całkowitemu rozkładowi podczas 120 minut wynosiła 0,417% molowych (w stosunku do monomeru). Ten porowaty usieciowany polimer (2) zbadano dla porównania w celu określenia stopnia oddzielenia wody i stanu powierzchni oraz zbadano też na zawartość pozostającego monomeru i wytrzymałość na zgniatanie. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli 1.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 3
Około 450 ml HIPE otrzymanej przez powtórzenie procedury według przykładu 1 wylano do cylindrycznego naczynia wykonanego z polipropylenu o wymiarach 90 mm średnicy (o wewnętrznej objętości 500 ml). HIPE miała grubość około 80 mm. Naczynie, z termoparą zanurzoną w centralnej części
PL 199 269 B1 i górną pokrywą umieszczoną na miejscu, ogrzewano w celu zwiększenia temperatury przy dużej częstotliwości wyjściowej o mocy 500 W, w urządzeniu przystosowanym do generowania mikrofal o częstotliwości 2450 MHz, z zastosowaniem generatora magnetronowego pracującego ze stałą mocą wyjściową. Ponieważ to urządzenie selektywnie ogrzewa wodę zawartą w HIPE, to jej znaczna ilość wrze zanim wnętrze HIPE osiągnie temperaturę 90°C i HIPE rozpada się. Dlatego operację przerwano cztery minuty po rozpoczęciu zwiększania temperatury przez ogrzewanie.
T a b e l a 1
| Przykład | Temperatura powstawania HIPE (°C) | Grubość HIPE podczas polimeryzacji (mm) | Czas zwiększania temperatury metodą ogrzewania (t-i-fc) (minuty) | Szybkość zwiększania temperatury metodą ogrzewania (°C/minutę) | Temperatura utwardzania (T1) (°C) | |
| Przykład 1 | Porowaty usiciowany polimer (1) | 55 | 5 | 1,5 | 27 | 95 |
| Przykład 2 | Porowaty usieciowany polimer (2) | 55 | 5 | 1,5 | 27 | 95 |
| Przykład 3 | Porowaty usieciowany polimer (3) | 55 | 5 | 0,75 | 53 | 95 |
| Przykład 4 | Porowaty usieciowany polimer (4) | 55 | 20 | 3 | 13 | 95 |
| Przykład 5 | Porowaty usieciowany polimer (5) | 65 | 5 | 1,5 | 20 | 95 |
| Przykład 6 | Porowaty usieciowany polimer (6) | 65 | 5 | 1,5 | 20 | 95 |
| Przykład 7 | Porowaty usieciowany polimer (7) | 65 | 20 | 3 | 10 | 95 |
| Przykład 8 | Porowaty usieciowany polimer (8) | 65 | około 5 | 3 | 8,3 | 90 |
| Przykład 9 | Porowaty usieciowany polimer (9) | 65 | 5 | 1,5 | 20 | 95 |
| Przykład 10 | Porowaty usieciowany polimer (10) | 65 | 5 | 1,5 | 20 | 95 |
| Przykład 11 | Porowaty usieciowany polimer (11) | 55 | 5 | 1,5 | 27 | 95 |
| Przykład 12 | Porowaty usieciowany polimer (12) | 55 | 5 | 1,5 | 27 | 95 |
| Przykład 13 | Porowaty usieciowany polimer (13) | 55 | 5 | 1,5 | 27 | 95 |
| Przykład porównawczy 1 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (1) | 65 | 80 | 10 | 0,28 | - |
| Przykład porównawczy 2 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (2) | 65 | 80 | 90 | 0,28 | 90 |
| Przykład porównawczy 3 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (3) | 55 | 80 | 4 | - | - |
PL 199 269 B1
T a b e l a 1 (cią g dalszy)
| Czas polimeryzacji (minuty) | Stopień wydzielenia wody (%) | Stan powierzchni porowatego usieciowanego polimeru | Zawartość pozostałego monomeru (%) | Wytrzymałość na zgniatanie (kPa) | ||
| Przykład 1 | Porowaty usieciowany polimer (1) | 7 | 2 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 2 | Porowaty usieciowany polimer (2) | 10 | 3 | Jednolita | <0,1 | 9,0 |
| Przykład 3 | Porowaty usieciowany polimer (3) | 10 | 3 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 4 | Porowaty usieciowany polimer (4) | 10 | 2 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 5 | Porowaty usieciowany polimer (5) | 10 | 2 | Jednolita | <0,1 | 9,0 |
| Przykład 6 | Porowaty usieciowany polimer (6) | 5 | 3 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 7 | Porowaty usieciowany polimer (7) | 5 | 4 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 8 | Porowaty usieciowany polimer (8) | 10 | 3 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 9 | Porowaty usieciowany polimer (9) | 10 | 3 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 10 | Porowaty usieciowany polimer (10) | 5 | 2 | Jednolita | <0,1 | 8,3 |
| Przykład 11 | Porowaty usieciowany polimer (11) | 7 | 2 | Jednolita | <0,1 | 9,0 |
| Przykład 12 | Porowaty usieciowany polimer (12) | 10 | 2 | Jednolita | <0,1 | 9,1 |
| Przykład 13 | Porowaty usieciowany polimer (13) | 7 | 3 | Jednolita | <0,1 | 9,0 |
| Przykład porównawczy 1 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (1) | 10 | Brak polimeryzacji | Brak polimeryzacji - wygląd jogurtu | 55 | Nie oznaczono |
| Przykład porównawczy 2 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (2) | 120 | 5 | Jednolita | <0,1 | 9,0 |
| Przykład porównawczy 3 | Porowaty usieciowany polimer porównawczy (3) | Rozpad HIPE |
Zastosowania przemysłowe
Niniejszy wynalazek umożliwia polimeryzację HIPE w niezwykle krótkim czasie, nie dłuższym niż 30 minut, korzystnie nie dłuższym niż 10 minut, bez rozpadu emulsji HIPE. Zatem, HIPE może pozostawać w trwałym stanie zemulgowanym i umożliwia wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru posiadającego znakomite właściwości absorpcyjne z dużą wydajnością.
Sposób wytwarzania według wynalazku umożliwia wytwarzanie porowatego usieciowanego polimeru metodą ciągłej polimeryzacji z bardzo wysoką wydajnością, a zatem jest doskonały do zastosowania na skalę przemysłową.
Claims (12)
1. Sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru, znamienny tym, że obejmuje etapy mieszania fazy olejowej zawierającej monomer polimeryzujący, monomer sieciujący i surfaktant jako składniki główne z fazą wodną zawierającą wodę jako składnik główny, tym samym otrzymując emulsję typu woda w oleju o dużej zawartości fazy wewnętrznej, oraz ogrzewania emulsji do temperatury utwardzania w zakresie od 60 do 110°C, tym samym polimeryzacji emulsji, przy czym powstająca emulsja ma grubość warstwy nie większą niż 50 mm, a szybkość zwiększania temperatury emulsji jest nie mniejsza niż 5°C/minutę.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsja jest formowana w postaci cienkiej błonki lub arkusza.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że temperaturę emulsji zwiększa się z szybkoś cią w zakresie 5 do 60°C/minutę .
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się róż nicę pomiędzy temperatur ą powstawania emulsji i temperaturą utwardzania emulsji w zakresie 2 do 50°C.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się temperaturę powstawania emulsji w zakresie 40 do 95°C.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się temperaturę utwardzania emulsji w zakresie 80 do 110°C.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się czas polimeryzacji emulsji poni żej 30 minut.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsję ogrzewa się w celu zwiększania temperatury z zastosowaniem energii aktywnego promieniowania termicznego.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako energię aktywnego promieniowania termicznego stosuje się promieniowanie bliskiej podczerwieni.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przeprowadza się polimeryzację emulsji w obecności środka inicjującego polimeryzację, przy czym ilość środka inicjującego polimeryzację, który ulega dokładnemu rozkładowi w czasie polimeryzacji kontroluje się tak, aby mieściła się w zakresie 0,05 do 2,0% molowych w stosunku do ilości monomerów.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsję poddaje się w sposób ciągły serii operacji od etapu tworzenia do etapu polimeryzacji.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsję tworzy się w sposób ciągły.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29014199 | 1999-10-12 | ||
| PCT/JP2000/007070 WO2001027164A1 (en) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Method for production of porous cross-linked polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL354601A1 PL354601A1 (pl) | 2004-01-26 |
| PL199269B1 true PL199269B1 (pl) | 2008-09-30 |
Family
ID=17752326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL354601A PL199269B1 (pl) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6395792B1 (pl) |
| EP (1) | EP1228102B1 (pl) |
| JP (1) | JP5069833B2 (pl) |
| AU (1) | AU7684300A (pl) |
| DE (1) | DE60021407T2 (pl) |
| PL (1) | PL199269B1 (pl) |
| WO (1) | WO2001027164A1 (pl) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6573305B1 (en) * | 1999-09-17 | 2003-06-03 | 3M Innovative Properties Company | Foams made by photopolymerization of emulsions |
| JP4749531B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2011-08-17 | 株式会社日本触媒 | 多孔質重合体の製造方法 |
| US6365642B1 (en) | 2000-10-10 | 2002-04-02 | The Procter & Gamble Company | Rapid preparation of foam materials from high internal phase emulsions |
| US7376064B2 (en) * | 2002-02-25 | 2008-05-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for recording data on optical recording medium |
| CN1930222B (zh) * | 2004-03-02 | 2010-05-26 | 宝洁公司 | 由高内相乳液来制备泡沫材料 |
| US20070085235A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Boyle Timothy J | Method and apparatus for continuously preparing crosslinked, solution-cast polymer film |
| US20070085234A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-19 | Boyle Timothy J | Method and apparatus for solution casting film with secondary component |
| CN101267936A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-09-17 | 蒙诺苏尔有限公司 | 连续制备交联的溶液浇铸的聚合物膜的方法和装置 |
| JP2009084429A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | フィルム及びその製造方法 |
| KR101651675B1 (ko) | 2009-10-30 | 2016-08-29 | 유한킴벌리 주식회사 | 환형의 흡수부재를 구비하는 흡수제품 |
| US8770956B2 (en) * | 2009-12-30 | 2014-07-08 | The Procter & Gamble Company | System for producing high internal phase emulsion foam |
| CN104379099B (zh) | 2012-04-25 | 2018-01-26 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 在分立分部中具有纵取向层的吸收性个人护理物品 |
| CN104780883B (zh) | 2012-12-04 | 2019-04-02 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 具有多层顶片的吸收性物品 |
| JPWO2019146557A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2020-12-17 | 富士フイルム株式会社 | 成形材料 |
| CN111630091B (zh) | 2018-01-23 | 2022-08-05 | 富士胶片株式会社 | 多孔成型体的制造方法 |
| WO2019146558A1 (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 富士フイルム株式会社 | 多孔成形体 |
| US11433359B1 (en) | 2018-01-29 | 2022-09-06 | Arrowhead Center, Inc. | Antimicrobial filtration membranes |
| IT201900017309A1 (it) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | P4P S R L | Materiali polimerici a struttura interna porosa e interconnessa a base di monomeri acrilici ottenuti tramite tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna polimerizzati tramite UV e relativi processi di produzione |
| US20210039066A1 (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-11 | Chin-San Hsieh | Process of making substrate with activated carbon |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ199916A (en) | 1981-03-11 | 1985-07-12 | Unilever Plc | Low density polymeric block material for use as carrier for included liquids |
| ZA821586B (en) | 1981-03-11 | 1983-10-26 | Unilever Plc | Low density porous cross-linked polymeric materials and their preparation and use as carriers for included liquids |
| DE3208369A1 (de) * | 1982-03-09 | 1983-09-22 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Verfahren zur herstellung einer w/oe-emulsion eines wasserloeslichen polymerisats |
| GB8607535D0 (en) | 1986-03-26 | 1986-04-30 | Unilever Plc | Elastic cross-linked polymeric materials |
| US5252619A (en) | 1992-05-29 | 1993-10-12 | Shell Oil Company | Process for preparing low density porous crosslinked polymeric materials |
| US5189070A (en) | 1992-05-29 | 1993-02-23 | Shell Oil Company | Process for preparing low density porous crosslinked polymeric materials |
| US5210104A (en) | 1992-10-15 | 1993-05-11 | Shell Oil Company | Process for preparing low density porous crosslinked polymeric materials |
| US5670101A (en) * | 1996-01-26 | 1997-09-23 | Shell Oil Company | Process to prepare foams from high internal phase emulsions |
| US6187828B1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-02-13 | Basf Corporation | Continuous process for manufacturing superabsorbent polymer |
| US6204298B1 (en) * | 1999-02-22 | 2001-03-20 | The Procter & Gamble Company | Processes for the rapid preparation of foam materials from high internal phase emulsions at high temperatures and pressures |
| WO2001018065A1 (fr) * | 1999-09-08 | 2001-03-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Procede de production d'un polymere reticule poreux |
-
2000
- 2000-10-12 EP EP00966429A patent/EP1228102B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-12 US US09/689,350 patent/US6395792B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-12 JP JP2001530382A patent/JP5069833B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-12 PL PL354601A patent/PL199269B1/pl unknown
- 2000-10-12 DE DE60021407T patent/DE60021407T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-12 AU AU76843/00A patent/AU7684300A/en not_active Abandoned
- 2000-10-12 WO PCT/JP2000/007070 patent/WO2001027164A1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60021407D1 (de) | 2005-08-25 |
| JP2003511521A (ja) | 2003-03-25 |
| JP5069833B2 (ja) | 2012-11-07 |
| EP1228102B1 (en) | 2005-07-20 |
| PL354601A1 (pl) | 2004-01-26 |
| DE60021407T2 (de) | 2006-05-24 |
| AU7684300A (en) | 2001-04-23 |
| EP1228102A1 (en) | 2002-08-07 |
| WO2001027164A1 (en) | 2001-04-19 |
| US6395792B1 (en) | 2002-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL199269B1 (pl) | Sposób wytwarzania porowatego usieciowanego polimeru | |
| EP0712425B1 (en) | Process for preparing low density porous crosslinked polymeric materials | |
| CZ254994A3 (en) | Process for preparing porous cross-linked polymer material | |
| JP2003510390A (ja) | エマルジョンの光重合によって製造されるフォーム | |
| JPH08502314A (ja) | 低密度多孔質架橋ポリマー性材料の製造法 | |
| PL200255B1 (pl) | Sposób wytwarzania porowatego polimeru | |
| US6274638B1 (en) | Method for production of porous cross-linked polymer material | |
| EP1270601B1 (en) | Process for producing porous polymer | |
| JP4713802B2 (ja) | 多孔質材料の製造方法 | |
| JP4766812B2 (ja) | 多孔質架橋ポリマー材料の製造方法 | |
| JP4713803B2 (ja) | 多孔質材料の製造方法 | |
| WO2002096614A1 (en) | Method for manufacture of porous product | |
| EP1270654B1 (en) | Process for producing porous polymer | |
| US20030139482A1 (en) | Method for production of porous cross-linked polymer material | |
| JP2000511228A (ja) | 低密度多孔性架橋ポリマー物質の製法 |