RU2525908C1 - Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water - Google Patents

Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water Download PDF

Info

Publication number
RU2525908C1
RU2525908C1 RU2013100588/04A RU2013100588A RU2525908C1 RU 2525908 C1 RU2525908 C1 RU 2525908C1 RU 2013100588/04 A RU2013100588/04 A RU 2013100588/04A RU 2013100588 A RU2013100588 A RU 2013100588A RU 2525908 C1 RU2525908 C1 RU 2525908C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
water
composition
nanoporous
alkyl
Prior art date
Application number
RU2013100588/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013100588A (en
Inventor
Сергей Артурович Чесноков
Сергей Николаевич Менсов
Глеб Арсентьевич Абакумов
Роман Сергеевич Ковылин
Максим Александрович Батенькин
Татьяна Ивановна Куликова
Алексей Николаевич Конев
Юрий Владимирович Чечет
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук (ИМХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук (ИМХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук (ИМХ РАН)
Priority to RU2013100588/04A priority Critical patent/RU2525908C1/en
Publication of RU2013100588A publication Critical patent/RU2013100588A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525908C1 publication Critical patent/RU2525908C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204Keeping clear the surface of open water from oil spills

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention deals with elaboration of a photopolymerised composition for obtaining a polymer material, which possesses the three-dimensional nanoporous structure with hydrophobic surface of pores, a single-stage method of its obtaining and the porous polymer material with selective sorbing properties and a single-stage formation based on it water-separating filtering elements with the specified geometry and required mechanical strength, applied in devices for purification of organic substances, mainly hydrocarbon fuels, oils, oil products, from emulsified water and mechanical admixtures. The photopolymerised composition contains oligoetheracrylate, a light-sensitive component, as such used is 1,1,7-trimethylbicyclo[2.2.1]heptanes-2,3-dione (camphorquinone) or ortho-quinone or their mixture, a reducing agent, for instance, amine, a functionalising monomer of vinyl series, solidified in accordance with the radical mechanism, less reactionable in comparison with oligoetheracrylate and a forming hydrophobic polymer, and a non-capable of polymerisation component, dissolving composition monomers and compatible in a restricted way with the final polymer. The method of the single-stage obtaining of the polymer nanoporous material with the functionalised surface of pores, as well as methods of the single-stage obtaining of products, water-separating filtering elements with the specified geometry and increased mechanical strength, is elaborated on the basis of the composition.
EFFECT: nanoporous polymer water-separating filtering elements with the specified geometry and increased mechanical strength have been for the first time obtained by the single-stage photopolymerisation method; selectively sorbing properties of filtering elements have been experimentally proved at the example of purification of benzene from water.
15 cl, 1 tbl, 8 dwg, 6 ex

Description

Заявляемое изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, наноотехнологий и фотохимии и касается разработки фотополимеризующейся композиции для получения полимерного материала, обладающего трехмерной нанопористой структурой с гидрофобной поверхностью пор, одностадийного способа получения пористого полимерного материала с селективными сорбирующими свойствами и одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, применяемых в устройствах для очистки органических жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, масел, нефтепродуктов, от эмульгированной воды и механических примесей.The claimed invention relates to the chemistry of macromolecular compounds, nanotechnology and photochemistry, and relates to the development of a photopolymerizable composition to obtain a polymeric material having a three-dimensional nanoporous structure with a hydrophobic pore surface, a one-step method for producing a porous polymeric material with selective sorbing properties, and one-stage formation of water-separating filtering elements based on it given geometry and required mechanical strength used in troystvah for purification of organic liquids, preferably hydrocarbon fuels, oils, petroleum products, of emulsified water and solids.

Полимерные материалы, обладающие трехмерной нанопористой структурой, находят широкое применение в науке и технике. В основном пористые полимерные материалы, обладающие вышеупомянутой структурой, являются монолитными, т.е. производятся и используются в виде единого блока. В отличие от послойных структур пористые материалы являются более технологичными в изготовлении и применении. Монолитный дизайн улучшает функциональные свойства материала, существенно упрощает контроль структурных параметров и обеспечивает легкость замены отработанных блоков. Пористые системы обладают большой поверхностью контакта, что предопределяет высокие сорбционные, фильтрующие, обменные, разделительные свойства подобных материалов.Polymeric materials with a three-dimensional nanoporous structure are widely used in science and technology. Basically, porous polymeric materials having the above structure are monolithic, i.e. produced and used as a single unit. In contrast to layered structures, porous materials are more technologically advanced in manufacturing and application. The monolithic design improves the functional properties of the material, greatly simplifies the control of structural parameters and provides ease of replacement of waste blocks. Porous systems have a large contact surface, which determines the high sorption, filtering, exchange, separation properties of such materials.

Известна фотополимеризующаяся композиция для получения трехмерного пористого полимерного материала, включающая олигоэфиракрилат, например олигокарбонатдиметакрилат, фотоинициатор и неполимеризационноспособный компонент (М.А.Батенькин, А.Н.Конев, С.Н.Менсов, С.А.Чесноков // Высокомолекулярные соединения, Сер. A. 2011. Т. 53. №7. с.1033 - 1043).В упомянутом источнике в качестве олигокарбонатдиметакрилата использовали α,ω-бис-(метакрилоиликсиэтилен-оксикарбонил-окси)-этиленоксиэтилен (ОКМ-2), в качестве инициатора - фотоинициирующую систему, включающую замещенный орто-бензохинон как светочувствительный компонент и N,N-диметилэтаноламин как восстанавливающий агент, а в качестве неполимеризационноспособного компонента использовали динониловый эфир фталевой кислоты, или метанол.Known photopolymerizable composition to obtain a three-dimensional porous polymeric material, including oligoester acrylate, for example oligocarbonate dimethacrylate, photoinitiator and non-polymerization component (M.A. Batenkin, A.N. Konev, S.N. Mensov, S.A. Chesnokov // High Molecular Compounds, Ser . A. 2011. T. 53. No. 7. pp. 1033-1043). In the mentioned source, α, ω-bis- (methacryloyloxyethylene-hydroxycarbonyl-oxy) ethyleneoxyethylene (OKM-2) was used as an initiator as oligocarbonate dimethacrylate. - photoinitiating system, turn on th substituted ortho-benzoquinone as a photosensitive component and an N, N-dimethylethanolamine as a reducing agent and as a component used nepolimerizatsionnosposobnogo dinonyl- ester of phthalic acid, or methanol.

В этом же источнике описан способ получения нанопористого полимерного материала путем фотополимеризации композиции. Способ включает смешение компонентов композиции до их полного растворения, помещение смеси в полость формы, образованной двумя силикатными стеклами с демпферирующей прокладкой между ними, облучение рассеянным полихроматическим светом, извлечение полученного материала из формы, промывание его в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.The same source describes a method for producing a nanoporous polymeric material by photopolymerization of a composition. The method includes mixing the components of the composition until they are completely dissolved, placing the mixture in the mold cavity formed by two silicate glasses with a damping pad between them, irradiating with scattered polychromatic light, extracting the obtained material from the mold, washing it in an organic volatile solvent, followed by pumping it out.

При облучении композиции, представляющей собой истинный раствор олигоэфиракрилата ОКМ-2 и неполимеризационноспособного компонента, на примере метанола в ряде случаев происходит ее помутнение, что говорит о фазовом разделении компонентов композиции внутри ее объема на наномасштабах в процессе полимеризации, а именно формирование субмикронных объемов пор, занятых неполимеризационноспособным компонентом в объеме трехмерного полимера. После завершения полимеризации из пор полимерного монолита неполимеризационноспособный компонент удаляют. Наличие пор и их размер как на поверхности, так и в объеме образца диагностировали методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Наличие связанных открытых пор в полученном нанопористом материале доказывали методом сорбции. Синтезированные нанопористые полимеры одинаково сорбируют как полярные, так и неполярные растворители, соответственно, они не обладают селективной сорбцией по отношению к водно-органическим смесям.When the composition, which is a true solution of oligoester acrylate OKM-2 and a non-polymerization component, is irradiated, it is turbid in some cases using methanol as an example, which indicates the phase separation of the components of the composition inside its volume at nanoscale during polymerization, namely, the formation of submicron pore volumes occupied non-polymerization component in the volume of a three-dimensional polymer. After polymerization is completed, the non-polymerization-capable component is removed from the pores of the polymer monolith. The presence of pores and their size both on the surface and in the volume of the sample were diagnosed by atomic force microscopy (AFM). The presence of bound open pores in the obtained nanoporous material was proved by sorption. The synthesized nanoporous polymers equally adsorb both polar and nonpolar solvents, respectively, they do not have selective sorption with respect to aqueous-organic mixtures.

Описанная фотополимеризующаяся композиция и способ получения нанопористого полимерного материала путем фотополимеризации композиции взяты в качестве прототипа.The described photopolymerizable composition and a method for producing a nanoporous polymeric material by photopolymerization of the composition are taken as a prototype.

Недостатком прототипа является то, что полученный пористый материал не обладает избирательной сорбцией по отношению к водным и органическим жидкостям, что не позволяет применять его для разделения водно-органических смесей, например для очистки от воды автомобильного топлива (бензин, дизельное топливо).The disadvantage of the prototype is that the obtained porous material does not have selective sorption with respect to aqueous and organic liquids, which does not allow it to be used for the separation of aqueous-organic mixtures, for example for cleaning water from automobile fuel (gasoline, diesel fuel).

Известно, что для практического использования монолитных пористых материалов необходимо, чтобы поверхность пор обладала определенными функциональными свойствами, в частности гидрофобными. Введение готового функционализирующего вещества в состав полимеризующейся среды на начальном этапе полимеризации не представляется возможным, т.к. они могут быть капсулированы полимером (О.Okay // Prog. Polym. Sci., 25, 711, 2000), либо могут утратить свою активность в ходе полимеризации при ее термическом инициировании (Т.И.Изаак, О.В.Водянкина // Успехи химии, 78(1), 80, 2009). Поэтому, в большинстве случаев, модификацию поверхности пор проводят путем прививки соединений, содержащих функциональные группы, к поверхности уже готовых пористых монолитов (Г.В.Лисичкин, А.Ю.Фадеев, А.А.Сердан, П.Н.Нестеренко, П.Г.Мингалев, Д.Б.Фурман. Химия привитых поверхностных соединений. Физматлит, Москва, 2003). Модифицированные таким образом гранулированные сорбенты широко используются, например, в хроматографии (Q.Luo, Н.Zou, X.Xiao, Z.Guo, L.Kong, X.Mao // J. Chromatogr., A, 926, 255 (2001), S.Xie, F.Svec, J.M.J.Frechet // Biotechnol. Bioeng., 62, 30, 1999). Технологии их получения, заключающиеся в фиксации прививаемого соединения с помощью якорных групп, находящихся на поверхности и образующих химическую связь с функциональной группой, могут быть перенесены и на монолитные материалы (73 В.Preinerstorfer, W.Bicker, W.Lindner, M. Lammerhofer // J. Chromatogr., A, 1044, 187, 2004).It is known that for the practical use of monolithic porous materials it is necessary that the pore surface has certain functional properties, in particular hydrophobic. The introduction of the finished functionalizing substance into the composition of the polymerizable medium at the initial stage of polymerization is not possible, because they can be encapsulated by a polymer (O. Okay // Prog. Polym. Sci., 25, 711, 2000), or they can lose their activity during polymerization when it is thermally initiated (T.I.Izaak, O.V. Vodyankina / / Advances in Chemistry, 78 (1), 80, 2009). Therefore, in most cases, the modification of the pore surface is carried out by grafting compounds containing functional groups to the surface of ready-made porous monoliths (G.V. Lisichkin, A.Yu. Fadeev, A.A. Serdan, P.N. Nesterenko, P G. Mingalev, DB Furman. Chemistry of grafted surface compounds. Fizmatlit, Moscow, 2003). The granular sorbents modified in this way are widely used, for example, in chromatography (Q. Luo, H. Zou, X. Xiao, Z. Guo, L. Kong, X. Mao // J. Chromatogr., A, 926, 255 (2001 ), S. Xie, F. Svec, JMJ Frechet // Biotechnol. Bioeng., 62, 30, 1999). The technologies for their preparation, which consist in fixing the grafted compound with anchor groups located on the surface and forming a chemical bond with the functional group, can be transferred to monolithic materials (73 B. Preinerstorfer, W. Bicker, W. Lindner, M. Lammerhofer / / J. Chromatogr., A, 1044, 187, 2004).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание фотоотверждаемой композиции для получения нанопористого материала с функционализированной поверхностью пор, в частности гидрофобной, разработка одностадийного способа получения на ее основе методом фотополимеризации нанопористого полимерного материала, обладающего селективной сорбцией к водным и органическим жидкостям, получение водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, разработка способа очистки органических жидкостей от воды с использованием предложенных водоотделяющих фильтрующих элементов.The problem to which the claimed invention is directed is to create a photocurable composition for producing a nanoporous material with a functionalized pore surface, in particular hydrophobic, to develop a one-step method for producing a nanoporous polymeric material based on it by photopolymerization, which has selective sorption to aqueous and organic liquids, and to obtain water-separating filter elements with a given geometry and the required mechanical strength, the development of a method for cleaning webs of organic liquids from water using the proposed water separating filter elements.

Эта задача решается за счет того, что заявляемая фотополимеризующая композиция для одностадийного получения пористого материала с гидрофобной поверхностью пор содержит олигоэфиракрилат, светочувствительный компонент, в качестве которого используют 1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дион (камфорхинон) или орто-хинон или их смесь, восстанавливающий агент, например, амин, функционализирующий мономер винилового ряда, отверждающийся по радикальному механизму, менее реакционноспособный по сравнению с олигоэфиракрилатом и образующий гидрофобный полимер и неполимеризационноспособный компонент, растворяющий мономеры и ограниченно совместимый с конечным полимером, при этом композиция содержит:This problem is solved due to the fact that the inventive photopolymerizing composition for one-stage production of a porous material with a hydrophobic pore surface contains oligoether acrylate, a photosensitive component, which is used as 1,1,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dione ( camphorquinone) or ortho-quinone, or a mixture thereof, a reducing agent, for example, an amine, functionalizing a vinyl monomer, curing by the radical mechanism, less reactive compared to oligoester acrylate and forming a hydrophilic a different polymer and a non-polymerization component that dissolves the monomers and is partially compatible with the final polymer, the composition comprising:

олигоэфиракрилат - в количестве, необходимом для образования монолитного пористого полимера, полимерная матрица которого имеет трехмерную структуру;oligoester acrylate - in the amount necessary for the formation of a monolithic porous polymer, the polymer matrix of which has a three-dimensional structure;

светочувствительный компонент - в количестве, необходимом для фотоинициирования реакции полимеризации мономеров;photosensitive component - in the amount necessary for photoinitiation of the polymerization reaction of monomers;

восстанавливающий агент - в количестве, необходимом для фотовосстановления светочувствительного компонента;reducing agent - in the amount necessary for the photoreduction of the photosensitive component;

функционализирующий мономер - в количестве, необходимом для выделения его в процессе полимеризации из полимерной сетки на поверхность пор с образованием на ней гидрофобного полимерного слоя;functionalizing monomer - in the amount necessary to isolate it during the polymerization from the polymer network to the pore surface with the formation of a hydrophobic polymer layer on it;

неполимеризационноспособный компонент - в количестве, необходимом для его выхода в гетерофазу с полимером, образующимся в ходе фотополимеризации из олигоэфиракрилата.non-polymerization component - in the amount necessary for its release into the heterophase with the polymer formed during photopolymerization from oligoester acrylate.

В качестве олигоэфиракрилата можно использовать диметакриловые или диакриловые эфиры полиэтиленгликолей, например, диметакрилат триэтиленгликоля, или диакрилат триэтиленгликоля, или карбонатдиметакрилаты, например, α,ω-бис-(метакрилоилоксиэтилен-оксикарбонилокси)этиленоксиэтилен (ОКМ-2), или диметакрилаты на основе эфиров фталевой кислоты, например, α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталат) (МДФ-2), или их смеси, как доступные и традиционно используемые соединения. Наряду с упомянутыми олигоэфиракрилатами могут использоваться и другие, которые образуют монолитный полимер, полимерная матрица которого имеет трехмерную структуру, например, α,ω-тетраметакрилоилолиго(глицеринфталат), или α-метакрилоил-ω-триметакрилоилпентаэритритоксиолиго(диметакрилоилпентаэритрит-адипинат) и др.As the oligoester acrylate, you can use dimethacrylic or diacrylic esters of polyethylene glycols, for example, triethylene glycol dimethacrylate, or triethylene glycol diacrylate, or carbonate dimethacrylates, for example, α, ω-bis (methacryloyloxyethylene-hydroxycarbonyloxy) -methoxy-ethylethoxy-ethylethoxy-ethylethoxy-ethylethoxy-ethylethoxy-ethyl for example, α-methacryloyl-ω-methacryloyl diethylene glycoloxy olig (diethylene glycol phthalate) (MDF-2), or mixtures thereof, as available and conventionally used compounds. Along with the mentioned oligoester acrylates, others can also be used that form a monolithic polymer, the polymer matrix of which has a three-dimensional structure, for example, α, ω-tetramethacryloyoligo (glycerolphthalate), or α-methacryloyl-ω-trimethacryloylpentaerythritol-ethyryl dipentryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethryl dimethrylo di

В качестве светочувствительного компонента можно использовать орто-хиноны. Известно [А.Е. Чичибабин. Основные начала органической химии, издание шестое, Москва, «ГОСХИМИЗДАТ», 1958, стр.351], что «хинонами называются соединения, имеющие строение дикетонов, являющихся производными, собственно, не самого бензола, а дигидробензола. Такие вещества могут содержать кето-группы в пара- и орто-положениях, но не в мета-положении. Таким образом, хиноны разделяются на два класса: пара-хиноны и орто-хиноны». Ниже приведена молекулярная структура незамещенного орто-бензохинона.As a photosensitive component, ortho-quinones can be used. It is known [A.E. Chichibabin. The main principles of organic chemistry, sixth edition, Moscow, “GOSHIMIZDAT”, 1958, p. 335], that “quinones are compounds having the structure of diketones, which are derivatives, in fact, of benzene itself, but of dihydrobenzene. Such substances may contain keto groups in the para and ortho positions, but not in the meta position. Thus, quinones are divided into two classes: para-quinones and ortho-quinones. " The molecular structure of unsubstituted ortho-benzoquinone is given below.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для достижения целей изобретения в качестве орто-хинонов можно использовать орто-бензохиноны формулы:To achieve the objectives of the invention as ortho-quinones, you can use ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где R1=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6, Cl, Br, NO2; R2=H, alkyl C1-C4, alkyl C6, Ph, MeO, F, Cl, Br, NO2, CN; R3=H, F, Cl; R4=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6.where R 1 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 , Cl, Br, NO 2 ; R 2 = H, alkyl C 1 -C 4 , alkyl C 6 , Ph, MeO, F, Cl, Br, NO 2 , CN; R 3 = H, F, Cl; R 4 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 .

или орто-бензохиноны формулы:or ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где R1=H, t-Bu; R2=H, MeO; R3=H, MeO; R4=H, t-Bu.where R 1 = H, t-Bu; R 2 = H, MeO; R 3 = H, MeO; R 4 = H, t-Bu.

или оксантренхинон формулыor oxantrenquinone of the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

или производное тетрагидронафтохинона формулы:or a tetrahydronaphthoquinone derivative of the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

или их смесь.or a mixture thereof.

В качестве восстанавливающего агента можно использовать амины, например, в качестве алифатического диметил-изо-пропаноламин, а в качестве ароматического - например, N,N-диметиланилин. Также можно использовать N,N-диметилциклогексиламин, или пapa-бром-N,N-диметиланилин и другие амины.Amines can be used as a reducing agent, for example, as aliphatic dimethyl-iso-propanolamine, and as aromatic, for example, N, N-dimethylaniline. You can also use N, N-dimethylcyclohexylamine, or para-bromo-N, N-dimethylaniline and other amines.

В качестве функционализирующего мономера можно использовать мономер винилового ряда, отверждающийся по радикальному механизму, менее реакционноспособный по сравнению с олигоэфиракрилатом и содержащий гидрофобные группы, обеспечивающие гидрофобные свойства полимеров, например, фторсодержащие (мет)акриловые мономеры, такие как, 1,1,3-тригидротетрафторпропилметакрилат, или 1,1,5-тригидрооктафторамилметакрилат, или 1,1,7-тригидрододекофторгептилметакрилат, или 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат и др. или высшие алкил(мет)акрилаты, такие как изодецилметакрилат, 2-этилгексилакрилат, лаурилметакрилат, октилметакрилат и др. или их смесь. При этом упомянутые мономеры доступны и производятся промышленностью.As a functionalizing monomer, a vinyl series monomer can be used that cures by the radical mechanism, is less reactive than oligoester acrylate and contains hydrophobic groups that provide hydrophobic properties of polymers, for example, fluorine-containing (meth) acrylic monomers, such as 1,1,3-trihydrotetetrafluoro or 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl methacrylate, or 1,1,7-trihydrodoctofluoroheptyl methacrylate, or 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl acrylate, etc., or higher alkyl (meth) acrylates, such as odetsilmetakrilat, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl methacrylate, octyl methacrylate, etc., or mixtures thereof. Moreover, the monomers mentioned are available and manufactured by industry.

В качестве неполимеризационноспособного компонента можно использовать органические растворители, растворяющие мономеры композиции и ограниченно совместимые с конечным полимером, к каковым относятся, например, динониловый эфир фталевой кислоты, метанол, этанол, бутанол, четыреххлористый углерод и др. или их смеси.As a non-polymerization component, organic solvents can be used that dissolve the monomers of the composition and are partially compatible with the final polymer, which include, for example, phthalic acid dinonyl ether, methanol, ethanol, butanol, carbon tetrachloride, etc., or mixtures thereof.

Компоненты, входящие в состав заявляемой композиции, а именно олигоэфиракрилат, который образует полимерную трехмерную матрицу в количестве, необходимом для образования монолитного пористого полимера, светочувствительный компонент, в качестве которого используют 1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дион (камфорхинон), или орто-бензохиноны формулы:The components that make up the claimed composition, namely oligoester acrylate, which forms a three-dimensional polymer matrix in an amount necessary to form a monolithic porous polymer, a photosensitive component, which is used 1,1,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2, 3-dione (camphorquinone), or ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где R1=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6, Cl, Br, NO2; R2=H, alkyl C1-C4, alkyl C6, Ph, MeO, F, Cl, Br, NO2, CN; R3=H, F, Cl; R4=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6.where R 1 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 , Cl, Br, NO 2 ; R 2 = H, alkyl C 1 -C 4 , alkyl C 6 , Ph, MeO, F, Cl, Br, NO 2 , CN; R 3 = H, F, Cl; R 4 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 .

или орто-бензохиноны формулы:or ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

где R1=H, t-Bu; R2=H, MeO; R3=H, MeO; R4=H, t-Bu.where R 1 = H, t-Bu; R 2 = H, MeO; R 3 = H, MeO; R 4 = H, t-Bu.

или оксантренхинон формулыor oxantrenquinone of the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

или производное тетрагидронафтохинона формулы:or a tetrahydronaphthoquinone derivative of the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

или их смесь, восстанавливающий агент, например, амин - в количестве, необходимом для протекания реакции фотополимеризации мономеров, функционализирующий мономер - в количестве, необходимом для выделения его из полимерной сетки на поверхность пор и их гидрофобизации, и неполимеризационноспособный компонент, который является порообразователем, - в количестве, необходимом для его выхода в гетерофазу с полимером, образующимся в ходе фотополимеризации из олгиэфиракрилата, являются существенными признаками, т.к. каждый из них необходим, а вместе они достаточны для создания фотополимеризующейся композиции, на основе которой одностадийным способом получают полимерный нанопористый материал с гидрофобной поверхностью пор.or a mixture thereof, a reducing agent, for example, an amine, in an amount necessary for the photopolymerization of monomers to proceed, a functionalizing monomer, in an amount necessary to isolate it from the polymer network to the surface of the pores and their hydrophobization, and a non-polymerization component, which is a pore former, in the amount necessary for its release into the heterophase with the polymer formed during the photopolymerization from oligiracrylate, are essential features, because each of them is necessary, and together they are sufficient to create a photopolymerizable composition, on the basis of which a polymeric nanoporous material with a hydrophobic pore surface is obtained in a one-step way.

Новым и существенным признаком заявляемой композиции является наличие функционализирующего мономера. В ходе фотополимеризации за счет меньшей реакционной способности по сравнению с олигоэфиракрилатом функционализирующий мономер концентрируется в объемах пор, образующихся за счет микрофазового разделения неполимеризационноспособного компонента и трехмерного полимера (продукта полимеризации олигоэфиракрилата). В этом случае полимеризация функционализирующего мономера за счет свободных радикалов, имеющихся на поверхности пор, приводит к формированию на поверхности пор функционализирующего полимера, что придает гидрофобные свойства нанопористому полимерному материалу.A new and essential feature of the claimed composition is the presence of a functionalizing monomer. During photopolymerization due to lower reactivity compared with oligoether acrylate, the functionalizing monomer is concentrated in the pore volumes formed due to the microphase separation of the non-polymerization component and the three-dimensional polymer (the product of the polymerization of oligo ether acrylate). In this case, the polymerization of the functionalizing monomer due to the free radicals present on the pore surface leads to the formation of a functionalizing polymer on the pore surface, which imparts hydrophobic properties to the nanoporous polymer material.

Подтверждением формирования пор с гидрофобными свойствами поверхности является то, что образующийся пористый полимер приобретает свойство селективно сорбировать органическую среду и воду. А именно, сорбция таким пористым полимером бензола превышает сорбцию воды в 14-59 раз. Пористый полимер, полученный по прототипу без добавки мономера с гидрофобной группой (то есть только из олигоэфиракрилата и неполимеризационноспособного компонента), такими свойствами не обладает. Для него характерна приблизительно одинаковая сорбция как воды, так и органической фазы, т.е. отсутствие селективной сорбции. Например, в прототипе [М.А. Батенькин, А.Н. Конев, С.Н. Менсов, С.А. Чесноков // Высокомолекулярные соединения, Сер А. 2011. Т.53. №7. с.1033-1043] приведены характеристики пористых полимеров, полученных без введения мономера с гидрофобной группой, у которых отношение сорбции бензола к сорбции воды при том же содержании неполимеризационноспособного компонента составляет 1.2-2.0. Положительный эффект (предельно высокая сорбция бензола и близкая к нулю сорбция воды) достигается за счет введения в композицию мономеров винилового ряда, отверждающихся как и олигоэфирметакрилат по радикальному механизму, но менее реакционноспособных по сравнению с олигоэфиракрилатом и содержащих гидрофобные группы, обеспечивающие гидрофобные свойства поверхности пор полимеров. Такими мономерами являются фторсодержащие (мет)акриловые мономеры или высшие алкил(мет)акрилаты. Очевидно, что введение в композицию таких мономеров приводит к формированию гидрофобной поверхности пор, о чем свидетельствует кардинальное снижение сорбции полимером воды при неизменно высокой (предельной) сорбции бензола (таблица в примере 2).Confirmation of the formation of pores with hydrophobic surface properties is that the resulting porous polymer acquires the property of selectively sorbing the organic medium and water. Namely, the sorption of such a porous benzene polymer exceeds the sorption of water by 14-59 times. The porous polymer obtained by the prototype without the addition of a monomer with a hydrophobic group (that is, only from oligoester acrylate and non-polymerization component) does not possess such properties. It is characterized by approximately the same sorption of both water and the organic phase, i.e. lack of selective sorption. For example, in the prototype [M.A. Batenkin, A.N. Konev, S.N. Mensov, S.A. Chesnokov // High-molecular compounds, Ser A. 2011. V. 53. Number 7. p.1033-1043] the characteristics of porous polymers obtained without the introduction of a monomer with a hydrophobic group are given, in which the ratio of benzene sorption to water sorption for the same content of non-polymerization component is 1.2-2.0. A positive effect (extremely high sorption of benzene and sorption of water close to zero) is achieved by introducing vinyl monomers into the composition, which cure like oligoester methacrylate by the radical mechanism, but are less reactive than oligoester acrylate and contain hydrophobic groups that provide pore hydrophobic properties . Such monomers are fluorine-containing (meth) acrylic monomers or higher alkyl (meth) acrylates. Obviously, the introduction of such monomers into the composition leads to the formation of a hydrophobic pore surface, as evidenced by a drastic decrease in the sorption of water by the polymer with a consistently high (maximum) sorption of benzene (table in Example 2).

Количественные значения упомянутых ингредиентов композиции подбирают в зависимости от природы олигоэфиракрилата, светочувствительного компонента и восстанавливающего агента, функционализирующего мономера и неполимеризационноспособного компонента. (Смотри примеры ниже.)The quantitative values of the mentioned ingredients of the composition are selected depending on the nature of the oligoester acrylate, the photosensitive component and the reducing agent, the functionalizing monomer and the non-polymerization component. (See examples below.)

Эта задача решается также за счет того, что разработан способ одностадийного получения пористого полимерного материала с гидрофобной поверхностью пор. Способ включает смешение компонентов фотополимеризующейся композиции, описанной выше, помещение ее в полость формы, по крайней мере одна сторона которой прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного материала из формы, промывание его в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.This problem is also solved due to the fact that a method has been developed for a single-stage production of a porous polymer material with a hydrophobic pore surface. The method includes mixing the components of the photopolymerizable composition described above, placing it in a mold cavity, at least one side of which is transparent to actinic radiation, irradiating the composition through a transparent mold surface with actinic radiation having a spectral radiation density in the range of 350-650 nm with an intensity and the time required for the formation of a porous polymeric material, extraction of the obtained material from the mold, washing it in an organic volatile solvent, followed by her pumping it.

Нами предлагается использовать замещенные орто-бензохиноны, в которых заместители могут находиться в положении 3, 4, 5 или 6 орто-бензохинонового кольца, и, кроме того, предлагается использовать замещенные орто-бензохиноны, в которых заместители представляют собой углеводородные циклы или гетероциклы, присоединяющиеся к орто-бензохиноновому кольцу в положениях 4, 5 (конкретно это производные 2,3-нафтохинона и оксантренхинона, называемые по номенклатуре IUPAC 5,6,7,8-тетрагидронафтален-2,3-дион и 1,4,6,9-тетра-трет-бутилдибензо[b,e][1,4]диоксин-2,3-дион, соответственно). Спектральная плотность излучения в диапазоне 350-650 нм определяется областью поглощения светочувствительного компонента 1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-диона (камфорхинона) и орто-бензохинонов формулы:We propose the use of substituted ortho-benzoquinones in which the substituents may be in the 3, 4, 5 or 6 position of the ortho-benzoquinone ring, and in addition, we propose the use of substituted ortho-benzoquinones in which the substituents are hydrocarbon rings or heterocycles attached to the ortho-benzoquinone ring at positions 4, 5 (specifically, these are derivatives of 2,3-naphthoquinone and oxantrenquinone, which are named according to IUPAC nomenclature 5,6,7,8-tetrahydronaphthalene-2,3-dione and 1,4,6,9- tetra-tert-butyldibenzo [b, e] [1,4] dioxin-2,3-dione, co tvetstvenno). The spectral radiation density in the range 350-650 nm is determined by the absorption region of the photosensitive component 1,1,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dione (camphorquinone) and ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где R1=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6, Cl, Br, NO2; R2=H, alkyl C1-C4, alkyl C6, Ph, MeO, F, Cl, Br, NO2, CN; R3=H, F, Cl; R4=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6.where R 1 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 , Cl, Br, NO 2 ; R 2 = H, alkyl C 1 -C 4 , alkyl C 6 , Ph, MeO, F, Cl, Br, NO 2 , CN; R 3 = H, F, Cl; R 4 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 .

или орто-бензохинонов формулы:or ortho-benzoquinones of the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где R1=H, t-Bu; R2=H, MeO; R3=H, MeO; R4=H, t-Bu.where R 1 = H, t-Bu; R 2 = H, MeO; R 3 = H, MeO; R 4 = H, t-Bu.

или оксантренхинона формулы l,4,6,9-тетра-tert-butyldibenzo[b,e][l,4]dioxine-2,3-dioneor oxantrenquinone of the formula l, 4,6,9-tetra-tert-butyldibenzo [b, e] [l, 4] dioxine-2,3-dione

Figure 00000011
Figure 00000011

или производного тетрагидронафтохинона формулы or a tetrahydronaphthoquinone derivative of the formula

Figure 00000012
Figure 00000012

5,5,8,8-tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydronaphthalene-2,3-dione5,5,8,8-tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydronaphthalene-2,3-dione

Облучение композиции светом длиной волны более 650 нм не приводит к ее полимеризации. При облучении светом длиной волны менее 350 нм происходит полное поглощение излучения компонентами композиции, при этом полимеризация идет в тонком слое и не приводит образованию пористого полимера. Интенсивность и длительность воздействия актиничного излучения определяются кинетикой фотополимеризации используемых в композиции олигоэфиракрилатов и функционализирующего мономера в присутствии неполимеризационноспособного компонента, с одной стороны, и, с другой - диффузионными процессами, протекающими в объеме композиции и обеспечивающим формирование нанопористой структуры полимера. А именно, фазовое расслоение полимеризующейся системы за время полимеризации должно происходить на наномасштабах. Конкретные значения интенсивности актиничного излучения и длительность экспозиции зависит от природы и количественных соотношений компонентов, входящих в состав композиции и определены опытным путем (см. примеры ниже).Irradiation of the composition with light with a wavelength of more than 650 nm does not lead to its polymerization. When irradiated with light with a wavelength of less than 350 nm, the radiation is completely absorbed by the components of the composition, while the polymerization takes place in a thin layer and does not lead to the formation of a porous polymer. The intensity and duration of exposure to actinic radiation are determined by the photopolymerization kinetics of the oligoester acrylates and functionalizing monomer in the composition in the presence of a non-polymerization component, on the one hand, and, on the other hand, by diffusion processes that occur in the composition and ensure the formation of a nanoporous polymer structure. Namely, phase separation of the polymerizable system during the polymerization should occur at the nanoscale. The specific values of the intensity of actinic radiation and the duration of exposure depends on the nature and quantitative proportions of the components that make up the composition and are determined empirically (see examples below).

Эта задача решается также за счет того, что по способу, описанному выше, разработан нанопористый материал, обладающий способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям. Упомянутый материал представляет собой полимерную трехмерную матрицу, в которой однородно распределены связанные открытые поры субмикронного размера (сотни нанометров), имеющие гидрофобную поверхность. Размер пор определяли методом атомно-силовой микроскопии (АСМ), площадь удельной поверхности пор определяли методом низкотемпературной сорбции азота, селективную сорбцию материала контролировали весовым методом.This problem is also solved due to the fact that according to the method described above, a nanoporous material has been developed with the ability to selectively sorb with respect to aqueous-organic mixtures. The said material is a three-dimensional polymer matrix in which bound open pores of submicron size (hundreds of nanometers) having a hydrophobic surface are uniformly distributed. The pore size was determined by atomic force microscopy (AFM), the specific surface area of the pores was determined by the low-temperature nitrogen sorption method, the selective sorption of the material was controlled by the gravimetric method.

Эта задача решается также за счет того, что разработан способ одностадийного получения нанопористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией. Способ включает смешение компонентов фотополимеризующейся композиции, описанной выше, помещение ее в полость формы, задающей геометрию изделия, при этом по крайней мере одна сторона упомянутой формы прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного изделия из формы, промывание его в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.This problem is also solved due to the fact that a method has been developed for a one-stage production of a nanoporous polymer water-separating filter element with a given geometry. The method includes mixing the components of the photopolymerizable composition described above, placing it in the cavity of the mold defining the geometry of the article, at least one side of the mold is transparent to actinic radiation, irradiating the composition through the transparent surface of the mold with actinic radiation having a spectral radiation density in the range of 350 -650 nm with the intensity and time required for the formation of a porous polymeric material, extracting the obtained product from the mold, washing it into organic skom volatile solvent with subsequent pumping.

Эта задача решается также за счет того, что по способу, описанному выше, в процессе одностадийного формирования пористого полимерного материала одновременно формируется пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент с заданной геометрией. Упомянутый фильтрующий элемент представляет собой полимерную трехмерную матрицу, в которой однородно распределены связанные открытые поры субмикронного размера (сотни нанометров), имеющие гидрофобную поверхность, и имеет геометрию, заданную формой в процессе его получении. Соответственно, может быть создан фильтр с плоскими и/или криволинейными поверхностями и с требуемой формой поперечного сечения (круг, многоугольник и др.).This problem is also solved due to the fact that according to the method described above, in the process of one-stage formation of a porous polymer material, a porous polymer water separating filter element with a given geometry is simultaneously formed. Said filter element is a three-dimensional polymer matrix in which bound open pores of submicron size (hundreds of nanometers) having a hydrophobic surface are uniformly distributed and has a geometry defined by the shape during its preparation. Accordingly, a filter can be created with flat and / or curved surfaces and with the desired cross-sectional shape (circle, polygon, etc.).

Полученный нанопористый водоотделяющий фильтрующий элемент с заданной геометрией позволяет очищать от воды органические жидкости. Водоотделение происходит за счет того, что вода из фильтруемой смеси не проходит через фильтр, что и приводит к изменению соотношения компонентов фильтруемой смеси на входе и выходе через фильтрующий элемент. Способность фильтрующего элемента к разделению водно-органических смесей контролировалась методом хроматографии по разделению водноорганической смеси, прошедшей через фильтрующий элемент (см. примеры ниже).The obtained nanoporous water separating filter element with a given geometry allows you to clean organic liquids from water. Water separation occurs due to the fact that water from the filtered mixture does not pass through the filter, which leads to a change in the ratio of the components of the filtered mixture at the inlet and outlet through the filter element. The ability of the filter element to separate aqueous-organic mixtures was controlled by chromatography to separate the aqueous-organic mixture passed through the filter element (see examples below).

Эта задача решается также за счет того, что разработан способ одностадийного получения пористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией и повышенной механической прочностью. Способ включает смешение компонентов вышеуказанной фотополимеризующейся композиции, помещение ее в полость формы, задающей геометрию изделия, при этом одна сторона формы прозрачна к актиничному излучению, помещение также в полость формы армирующих элементов, в качестве которых используют, например, металлическую сетку, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм, с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного изделия из формы, промывание в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.This problem is also solved due to the fact that a method has been developed for one-stage production of a porous polymer water separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength. The method involves mixing the components of the above photopolymerizable composition, placing it in the cavity of the form defining the geometry of the product, while one side of the form is transparent to actinic radiation, placing also in the cavity of the form of reinforcing elements, for example, using a metal mesh, irradiating the composition through transparent the surface of the form with actinic radiation having a spectral radiation density in the range of 350-650 nm, with intensity and for the time required to form the porous polymeric material, removing the obtained product from the mold, washing in an organic volatile solvent, followed by pumping it out.

В качестве армирующих элементов, наряду с армирующими сетками из металла, можно также использовать армирующие сетки из стекловолокна, или полимера, или нити из упомянутых материалов, или полотно из иглопробивного полимерного нетканого материала.As reinforcing elements, along with reinforcing nets of metal, it is also possible to use reinforcing nets of fiberglass, or polymer, or filaments of the above materials, or a fabric of needle-punched polymer non-woven material.

Эта задача решается также за счет того, что по способу, описанному выше, в процессе одностадийного формирования пористого полимерного материала одновременно формируется пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент с заданной геометрией и повышенной механической прочностью, обеспечиваемой армирующими элементами, находящимися в объеме заявляемого изделия.This problem is also solved due to the fact that, according to the method described above, in the process of one-stage formation of a porous polymeric material, a porous polymer water separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength provided by reinforcing elements located in the volume of the claimed product is simultaneously formed.

Упомянутый водоотделяющий фильтрующий элемент представляет собой полимерное изделие, которое содержит полимерную трехмерную матрицу, в которой однородно распределены связанные открытые поры субмикронного размера (сотни нанометров) с гидрофобной поверхностью, а также армирующие элементы, находящиеся в объеме заявляемого изделия, при этом геометрия фильтрующего элемента задается геометрией формы, в которой ведут синтез фотополимеризацией. Полученный нанопористый водоотделяющий фильтрующий элемент с заданной геометрией и повышенной механической прочностью позволяет разделять водно-органические смеси. В этом изделии разделение происходит за счет того, что водная составляющая фильтруемой смеси не проходит через фильтр, что приводит к изменению соотношения компонентов фильтруемой смеси на входе и выходе через фильтрующий элемент. Способность фильтрующего элемента к очистке органических жидкостей от воды контролировалась методом хроматографии по разделению водно-органической смеси, прошедшей через фильтрующий элемент (см. примеры ниже). Повышенная механическая прочность обеспечивается тем, что армирующие элементы, находящиеся в объеме фильтрующего элемента, имеют большую прочность, чем полимерная трехмерная матрица с нанопористой структурой.Said water-separating filter element is a polymer product that contains a three-dimensional polymer matrix, in which related open pores of submicron size (hundreds of nanometers) are uniformly distributed with a hydrophobic surface, as well as reinforcing elements that are in the volume of the inventive product, while the geometry of the filter element is determined by the geometry the form in which the synthesis is carried out by photopolymerization. The obtained nanoporous water separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength allows the separation of aqueous-organic mixtures. In this product, the separation occurs due to the fact that the water component of the filtered mixture does not pass through the filter, which leads to a change in the ratio of the components of the filtered mixture at the inlet and outlet through the filter element. The ability of the filter element to purify organic liquids from water was monitored by chromatography to separate the aqueous-organic mixture passing through the filter element (see examples below). The increased mechanical strength is ensured by the fact that the reinforcing elements located in the volume of the filter element have greater strength than a three-dimensional polymer matrix with a nanoporous structure.

Эта задача решается также за счет того, что разработан способ очистки органических жидкостей от воды с использованием вышеупомянутых фильтров как с заданной геометрией, так и с заданной геометрией и повышенной прочностью. Способ заключается в том, что разделяемую смесь органической жидкости и воды помещают с одной стороны фильтрующего элемента, при этом избыточное давление водно-органической смеси обеспечивает прохождение сквозь фильтрующий элемент органической составляющей смеси. Избыточное давление водно-органической смеси на поверхности фильтра может быть обеспечено либо методом нагнетания смеси, либо давлением столба очищаемой жидкости.This problem is also solved due to the fact that a method has been developed for purifying organic liquids from water using the aforementioned filters, both with a given geometry and with a given geometry and increased strength. The method consists in the fact that the separated mixture of organic liquid and water is placed on one side of the filter element, while the excess pressure of the water-organic mixture ensures that the organic component of the mixture passes through the filter element. The excess pressure of the aqueous-organic mixture on the surface of the filter can be provided either by the method of pumping the mixture or by the pressure of the column of the liquid being cleaned.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено следующееThe invention is illustrated by drawings, which depict the following.

На фиг.1 - реализация одностадийного способа получения пористого полимерного материала с функционализированной поверхностью пор. В полость формы 1, по крайней мере одна сторона которой 2 прозрачна к актиничному излучению 3, с демпферирующей прокладкой 4 помещают фотополимеризующуюся композицию 5 и облучают ее. В результате полимеризации и последующей промывки формируется пористый полимерный материал с функционализированной поверхностью пор.Figure 1 - implementation of a one-stage method for producing a porous polymer material with a functionalized pore surface. In the cavity of the mold 1, at least one side of which 2 is transparent to actinic radiation 3, a photopolymerizable composition 5 is placed with a damping pad 4 and irradiated. As a result of polymerization and subsequent washing, a porous polymer material with a functionalized pore surface is formed.

На фиг.2 - структура нанопористого материала, обладающего способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям. Материал представляет собой полимерную трехмерную матрицу 6 с однородно распределенными связанными открытыми порами субмикронного размера 7, поверхность которых покрыта слоем функционализирующего полимера 8.Figure 2 - structure of a nanoporous material with the ability to selectively sorb with respect to water-organic mixtures. The material is a polymer three-dimensional matrix 6 with uniformly distributed connected open pores of submicron size 7, the surface of which is covered with a layer of functionalizing polymer 8.

На фиг.3 - реализация способа одностадийного получения нанопористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией. Для осуществления этого способа используют разъемную форму, полость которой 9 образованна двумя поверхностями заданной геометрии, например, сферическими, по крайней мере одна сторона которой 10 прозрачна к актиничному излучению 3. Поверхности формы разделены демпферирующей прокладкой 4, размер и форма которой определяет поперечное сечение фильтра. В разъемную форму помещают фотополимеризующуюся композицию 5 и облучают ее. В результате полимеризации и последующей промывки формируется нанопористый полимерный фильтрующий элемент с заданной геометрией и функционализированной поверхностью пор.Figure 3 - implementation of the method of one-stage production of nanoporous polymer water-separating filter element with a given geometry. To implement this method, a split mold is used, the cavity of which 9 is formed by two surfaces of a given geometry, for example spherical, at least one side of which 10 is transparent to actinic radiation 3. The mold surfaces are separated by a damping pad 4, the size and shape of which determines the cross section of the filter. The photopolymerizable composition 5 is placed in a detachable form and irradiated. As a result of polymerization and subsequent washing, a nanoporous polymer filter element is formed with a given geometry and a functionalized pore surface.

На фиг.4 - вид нанопористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией. Он включает в себя полимерную трехмерную матрицу 6, в которой однородно распределены связанные открытые поры 7 субмикронного размера (сотни нанометров) с функционализированной поверхностью 8, и поверхности, определяющие геометрию фильтрующего элемента 11.Figure 4 is a view of a nanoporous polymer water separating filter element with a given geometry. It includes a polymeric three-dimensional matrix 6, in which connected open pores 7 of a submicron size (hundreds of nanometers) with a functionalized surface 8 are uniformly distributed, and surfaces defining the geometry of the filter element 11.

На фиг.5 - реализация способа одностадийного получения нанопористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией и повышенной механической прочностью. Используется разъемная форма, полость 9 которой образована двумя поверхностями требуемой геометрии, например, сферическими, по крайней мере одна сторона которой 10 прозрачна к актиничному излучению 3. Поверхности формы разделены демпферирующей прокладкой 4, размер и форма которой определяет поперечное сечение фильтра. В форму помещают фотополимеризующуюся композицию 5, армирующие элементы 12 и облучают композицию через прозрачную поверхность формы. В результате полимеризации и последующей промывки формируется нанопористый полимерный фильтрующий элемент повышенной прочности с заданной геометрией и функционализированной поверхностью пор.Figure 5 - implementation of the method of one-stage production of nanoporous polymer water-separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength. A split mold is used, the cavity 9 of which is formed by two surfaces of the required geometry, for example, spherical, at least one side of which 10 is transparent to actinic radiation 3. The mold surfaces are separated by a damping pad 4, the size and shape of which determines the cross section of the filter. A photopolymerizable composition 5 is placed in the mold, reinforcing elements 12, and the composition is irradiated through the transparent surface of the mold. As a result of polymerization and subsequent washing, a nanoporous polymer filter element of increased strength with a given geometry and a functionalized pore surface is formed.

На фиг.6 - вид нанопористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией и повышенной механической прочностью. Он включает в себя полимерную трехмерную матрицу 6, в которой однородно распределены связанные открытые поры 7 субмикронного размера (сотни нанометров) с гидрофобной поверхностью 8, поверхности, определяющие геометрию фильтрующего элемента 11 и армирующий элемент 12.Figure 6 is a view of a nanoporous polymer water separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength. It includes a polymeric three-dimensional matrix 6, in which connected open pores 7 of submicron size (hundreds of nanometers) with a hydrophobic surface 8, surfaces defining the geometry of the filter element 11 and the reinforcing element 12 are uniformly distributed.

На фиг.7а и 7б - варианты реализации способов очистки органических жидкостей от воды с использованием вышеупомянутых фильтров. На фиг.7а избыточное давление водно-органической смеси 13 на поверхности фильтрующего элемента 14 создается нагнетанием. Органическая составляющая водно-органической смеси проходит через фильтрующий элемент и очищенная органическая жидкость 15 скапливается по другую сторону фильтрующего элемента. На фиг.7б избыточное давление водно-органической смеси 13 на поверхности фильтрующего элемента 14 создается давлением столба очищаемой жидкости высотой h. Органическая составляющая водно-органической смеси проходит через фильтрующий элемент и очищенная органическая жидкость 15 скапливается по другую сторону фильтрующего элемента.On figa and 7b - options for implementing methods of purification of organic liquids from water using the above filters. On figa excess pressure of the water-organic mixture 13 on the surface of the filter element 14 is created by injection. The organic component of the aqueous-organic mixture passes through the filter element and the purified organic liquid 15 accumulates on the other side of the filter element. On figb excess pressure of the water-organic mixture 13 on the surface of the filter element 14 is created by the pressure of the column of the cleaned liquid with a height h. The organic component of the aqueous-organic mixture passes through the filter element and the purified organic liquid 15 accumulates on the other side of the filter element.

Пример 1Example 1

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением 2,5 г олигоэфиракрилата, в качестве которого использовали α,ω-бис-(метакрилоилоксиэтилен-оксикарбонилокси)этиленоксиэтилен (промышленная марка ОКМ-2), 0,0025 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали 3,6-ди-трет-бутил-4-этилбензохинон-1,2, 0,05 г восстанавливающего агента, в качестве которого использовали диметил-изо-пропаноламин, 0,5 г функционализирующего мономера, в качестве которого использовали 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат и 2 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали метанол. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя плоскими силикатными стеклами с демпферирующей прокладкой между ними толщиной 1,5 мм, как показано на фиг.1. Облучение проводили светом лампы КГМ-220-1000, освещенность в плоскости формы составляла I=50 клк, время экспонирования 60 мин. После окончания облучения образец полимерного материала извлекали из формы, промывали в изопропиловом спирте, который затем удаляли откачиванием. В результате получили 3,04 г полимерного материала. Для получения другого количества материала количество исходных компонентов композиции должно быть пропорционально изменено. Готовый образец представляет собой мутную, непрозрачную полимерную пластину с плоскопараллельными сторонами толщиной 1,5 мм. Методом низкотемпературной сорбции азота установлено, что в полученном полимерном материале имеются открытые поры с удельной поверхностью 35,7 м2/г. Методом атомно-силовой микроскопии (микроскопы «НТ-МДТ» Smena-A и Solver P47ACM) сколов образца установлено, что средний размер пор в полученном полимерном материале равен 600 нм. Для анализа сорбционной способности полученного нанопористого полимерного материала по отношению к воде и бензолу образцы материала помещали на 24 часа в воду и бензол. Сорбционную способность (N) вычисляли как отношение объема поглощенного полимером воды или бензола к предельному объему пор в образце, который определялся как объем неполимеризационноспособного компонента в исходной композиции. Сорбция воды составила 0,09; сорбция бензола 1,26. Таким образом, сорбция бензола полученным полимерным материалом в 14 раз больше, чем сорбция воды.A photopolymerizable composition was prepared by mixing 2.5 g of oligoester acrylate, which was used as α, ω-bis- (methacryloyloxyethylene-hydroxycarbonyloxy) ethyleneoxyethylene (commercial grade OKM-2), 0.0025 g of the photosensitive component, which was used as 3.6-di tert-butyl-4-ethylbenzoquinone-1.2, 0.05 g of a reducing agent, which was used dimethyl-iso-propanolamine, 0.5 g of a functionalizing monomer, which was used as 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl acrylate and 2 g non-polymerization to mponenta, as which used methanol. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two flat silicate glasses with a 1.5 mm thick damping pad between them, as shown in FIG. Irradiation was carried out with the light of a KGM-220-1000 lamp, the illumination in the plane of the form was I = 50 klx, the exposure time was 60 minutes. After irradiation, a sample of the polymer material was removed from the mold, washed in isopropyl alcohol, which was then removed by pumping. The result was 3.04 g of polymeric material. To obtain a different amount of material, the amount of the starting components of the composition must be proportionally changed. The finished sample is a cloudy, opaque polymer plate with plane-parallel sides with a thickness of 1.5 mm. Using the method of low-temperature sorption of nitrogen, it was found that the obtained polymer material has open pores with a specific surface area of 35.7 m 2 / g. Using atomic force microscopy (NT-MDT Smena-A and Solver P47ACM microscopes), it was established that the average pore size in the obtained polymer material is 600 nm. To analyze the sorption ability of the obtained nanoporous polymer material with respect to water and benzene, samples of the material were placed for 24 hours in water and benzene. Sorption capacity (N) was calculated as the ratio of the volume of water or benzene absorbed by the polymer to the limiting pore volume in the sample, which was defined as the volume of the non-polymerization component in the initial composition. Sorption of water was 0.09; benzene sorption 1.26. Thus, the sorption of benzene by the obtained polymer material is 14 times greater than the sorption of water.

Пример 2Example 2

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением 3 г смеси олигоэфиракрилатов, состоящей из диметакрилата триэтиленгликоля (промышленная марка ТГМ-3) и α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталата) (промышленная марка МДФ-2) в массовом соотношении 1:2, 0,003 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали орто-бензхохиноны, указанные в таблице 1, 0,06 г восстанавливающего агента, в качестве которого использовали диметил-изо-пропаноламин, 0,75 г функционализирующего мономера, в качестве которого использовали 2-этилгексилакрилат, и 2,25 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали бутанол. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя плоскими силикатными стеклами с демпферирующей прокладкой между ними толщиной 1,5 мм (фиг.1). Облучение проводили светом лампы КГМ-220-1000, освещенность в плоскости формы составляла I=150 клк, время экспонирования для каждого состава указано в таблице 1. После окончания облучения образцы полимерных материалов извлекали из формы, промывали в изопропиловом спирте, который затем удаляли откачиванием. В результате получали 3,8 г полимерного материала. Для получения другого количества материала количество исходных компонентов композиции должно быть пропорционально изменено. Готовые образцы представляли собой мутные, непрозрачные полимерные пластины с плоскопараллельными сторонами толщиной 1,5 мм. Сорбционную способность материала определяли, как описано в примере 1. Данные по сорбции образцами воды и бензола приведены в таблице. Сорбция бензола полученными полимерными материалами в 48-59 раз больше, чем сорбция воды.A photopolymerizable composition was prepared by mixing 3 g of a mixture of oligoester acrylates consisting of triethylene glycol dimethacrylate (industrial grade TGM-3) and α-methacryloyl-ω-methacryloyl diethylene glycoloxy olig (diethylene glycol colthalate) (commercial grade 2, mass 2, MDF 2, g of a photosensitive component, which was used as the ortho-benzoquinones listed in table 1, 0.06 g of a reducing agent, which was used dimethyl-iso-propanolamine, 0.75 g of a functionalizing monomer, as 2-ethylhexyl acrylate was used, and 2.25 g of the non-polymerization component, which was used butanol. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two flat silicate glasses with a damping pad between them 1.5 mm thick (Fig. 1). The irradiation was carried out with the light of a KGM-220-1000 lamp, the illumination in the mold plane was I = 150 klx, the exposure time for each composition was shown in Table 1. After irradiation, samples of polymer materials were removed from the mold, washed in isopropyl alcohol, which was then removed by pumping. The result was 3.8 g of polymeric material. To obtain a different amount of material, the amount of the starting components of the composition must be proportionally changed. The finished samples were turbid, opaque polymer plates with plane-parallel sides with a thickness of 1.5 mm. The sorption capacity of the material was determined as described in example 1. Data on sorption by water and benzene samples are shown in the table. Sorption of benzene by obtained polymer materials is 48-59 times greater than sorption of water.

Таблица 1Table 1 No. орто-хинонortho-quinone время облучения, минexposure time, min Сорбция водыWater sorption Сорбция бензолаBenzene sorption 1one 4,5-диметоксибензохинон-1,24,5-dimethoxybenzoquinone-1,2 4545 0,0210,021 1,161.16 22 3,6-ди-трет-бутил-4-метилбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-methylbenzoquinone-1,2 9090 0,0220,022 1,181.18 33 3,6-ди-трет-бутил-4-3,6-di-tert-butyl-4- 8585 0,020.02 1,151.15

пропилбензохинон-1,2propylbenzoquinone-1,2 4four 3,6-ди-трет-бутил-4-цикло-гексилбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-cyclohexylbenzoquinone-1,2 120120 0,0220,022 1,21,2 55 3,6-ди-трет-бутил-4-фенилбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-phenylbenzoquinone-1,2 100one hundred 0,0230,023 1,11,1 66 3,6-ди-трет-бутил-4-метоксибензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-methoxybenzoquinone-1,2 130130 0,0210,021 1,151.15 77 3,6-ди-трет-бутил-4-фторбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-fluorobenzoquinone-1,2 6060 0,020.02 1,141.14 88 3,6-ди-трет-бутил-4-хлорбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-chlorobenzoquinone-1,2 7070 0,0220,022 1,161.16 99 3,6-ди-трет-бутил-4-нитробензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-nitrobenzoquinone-1,2 140140 0,0210,021 1,171.17 1010 3,6-ди-трет-бутил-4-нитрилбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4-nitrile benzoquinone-1,2 140140 0,0210,021 1,151.15 11eleven 3,6-ди-трет-бутил-4,5-дифторбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4,5-difluorobenzoquinone-1,2 6565 0,0210,021 1,171.17 1212 3,6-ди-трет-бутил-4,5-дихлорбензохинон-1,23,6-di-tert-butyl-4,5-dichlorobenzoquinone-1,2 7070 0,0220,022 1,161.16 1313 3,6-ди-трет-бутилбензохинон-1,23,6-di-tert-butylbenzoquinone-1,2 7070 0,0220,022 1,151.15 14fourteen 3-хлор-4,6-ди-трет-бутилбензохинон-1,23-chloro-4,6-di-tert-butylbenzoquinone-1,2 110110 0,0230,023 1,181.18 15fifteen 3-бром-4,6-ди-трет-бутилбензохинон-1,23-bromo-4,6-di-tert-butylbenzoquinone-1,2 120120 0,0210,021 1,171.17 1616 3-нитро-4,6-ди-трет-бутилбензохинон-1,23-nitro-4,6-di-tert-butylbenzoquinone-1,2 130130 0,0210,021 1,151.15 1717 3,4,6-три-изо-пропилбензохинон-1,23,4,6-tri-iso-propylbenzoquinone-1,2 6060 0,0220,022 1,181.18 18eighteen 3,6-ди-цикло-гксилбензохинон-1,23,6-di-cyclo-hexylbenzoquinone-1,2 6060 0,020.02 1,191.19 1919 3-трет-бутил-6-метилбензохинон-1,23-tert-butyl-6-methylbenzoquinone-1,2 8080 0,0210,021 1,181.18 20twenty 3-трет-бутил-6-фенилбензохинон-1,23-tert-butyl-6-phenylbenzoquinone-1,2 7070 0,0210,021 1,171.17 2121 3-трет-бутил-6-изо-пропилбензохинон-1,23-tert-butyl-6-iso-propylbenzoquinone-1,2 8080 0,0210,021 1,181.18 2222 4-трет-бутилбензохинон-1,24-tert-butylbenzoquinone-1,2 9090 0,0220,022 1,151.15

Пример 3Example 3

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением 4 г смеси олигоэфиракрилатов, состоящей из диметакрилата полиэтиленгликоля-550 и диакрилата триэтиленгликоля в массовом соотношении 3:1, 0,003 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали 3,6-ди-трет-бутил-4,5-диметоксибензохинон-1,2, 0,06 г восстанавливающего агента, в качестве которого использовали пара-бром-N,N-диметиланилин, 0,6 г функционализирующего мономера, в качестве которого использовали изодецилметакрилат, и 1,4 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали динонилфталат. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя плоскими силикатными стеклами с демпферирующей прокладкой между ними толщиной 1,5 мм (фиг.1). Облучение проводили полным светом лампы КГМ-220-1000 (образец 1), светом длиной волны меньше 650 нм с использованием светофильтра ЗС-6 (образец 2), а также светом длиной волны больше 650 нм с использованием светофильтра КС-15 (образец 3). Во всех случаях, освещенность в плоскости формы составляла без светофильтров 100 клк, время экспонирования 25 мин. После окончания облучения образцы полимерных материалов №1 и 2 извлекали из формы, промывали в изопропиловом спирте, который затем удаляли откачиванием. Образец №3 получен не был, поскольку облучение композиции световым потоком указанного спектрального диапазона не привело к ее полимеризации и она осталась жидкой. В результате получили 4,83 г полимерного материала №1 и 4,78 г полимерного материала №2. Для получения другого количества материала количество исходных компонентов композиции должно быть пропорционально изменено. Готовые образцы представляли собой мутные, непрозрачные полимерные пластины с плоскопараллельными сторонами толщиной 1,5 мм. Установлено, что в материалах №1 и 2 имеются открытые поры с удельной поверхностью 62,4 и 58,8 м2/г, а средний размер пор равен 300 и 320 нм, соответственно. Сорбционную способность материала определяли, как описано в примере 1. В образцах №1 и 2 сорбция воды составила 0,021 и 0,024; сорбция бензола 1,1 и 1,2; то есть сорбция бензола полученным полимерным материалом в 52 и 50 раз больше, чем сорбция воды, соответственно. Таким образом, пористые полимерные материалы, полученные с использованием полного света лампы КГМ-220-1000 и выделенного из ее светового потока света длиной волны меньше 650 нм, близки или совпадают. Полимерный материал с использованием света длиной волны больше 650 нм не образуется.A photopolymerizable composition was prepared by mixing 4 g of a mixture of oligoester acrylates consisting of polyethylene glycol dimethacrylate-550 and triethylene glycol diacrylate in a weight ratio of 3: 1, 0.003 g of the photosensitive component, which was used 3,6-di-tert-butyl-4,5-dimethoxybenzoquin 1.2, 0.06 g of a reducing agent, which was used para-bromo-N, N-dimethylaniline, 0.6 g of a functionalizing monomer, which was used isodecylmethacrylate, and 1.4 g of a non-polymerization component, as e is used dinonyl phthalate. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two flat silicate glasses with a damping pad between them 1.5 mm thick (Fig. 1). Irradiation was carried out with the full light of a KGM-220-1000 lamp (sample 1), light with a wavelength of less than 650 nm using a ZS-6 light filter (sample 2), and with light with a wavelength of more than 650 nm using a light filter KS-15 (sample 3) . In all cases, the illumination in the plane of the form was 100 klx without filters, the exposure time was 25 min. After irradiation, samples of polymeric materials No. 1 and 2 were removed from the mold, washed in isopropyl alcohol, which was then removed by pumping. Sample No. 3 was not obtained, since irradiation of the composition with the light flux of the indicated spectral range did not lead to its polymerization and it remained liquid. The result was 4.83 g of polymeric material No. 1 and 4.78 g of polymeric material No. 2. To obtain a different amount of material, the amount of the starting components of the composition must be proportionally changed. The finished samples were turbid, opaque polymer plates with plane-parallel sides with a thickness of 1.5 mm. It was found that materials No. 1 and 2 have open pores with a specific surface area of 62.4 and 58.8 m 2 / g, and the average pore size is 300 and 320 nm, respectively. The sorption capacity of the material was determined as described in example 1. In samples No. 1 and 2, the sorption of water was 0.021 and 0.024; benzene sorption 1.1 and 1.2; that is, the sorption of benzene by the obtained polymer material is 52 and 50 times greater than the sorption of water, respectively. Thus, the porous polymeric materials obtained using the full light of the KGM-220-1000 lamp and the light flux extracted from its light flux with a wavelength of less than 650 nm are close or coincide. A polymer material using light with a wavelength of more than 650 nm is not formed.

Пример 4Example 4

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением 4,5 г олигоэфиракрилата, в качестве которого использовали α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталат) (промышленная марка МДФ-2), 0,005 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали смесь 1,4,6,9-тетра-бутилдибензо[b,e][1,4]диоксин-2,3-диона и 5,5,8,8-тетраметил-5,6,7,8-тетрагидронафтален-2,3-диона в соотношении 1:4, 0,1 г восстанавливающего агента, в качестве которого использовали триэтиламин, 1,5 г функционализирующего компонента, в качестве которого использовали 1,1,3-тригидротетрафторпропилметакрилат, и 4 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали метанол. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя силикатными стеклами со сферическими поверхностями с демпферирующей прокладкой в форме круга диаметром 5 см с разрывом для заливки композиции, как показано на фиг.3, и толщиной 3 мм. Облучение проводили полным светом лампы КГМ-220-1000, освещенность в плоскости формы составляла I=20 клк, время экспонирования 100 мин. После окончания облучения фильтрующий элемент извлекали из формы, промывали в хлористом метилене, который затем удаляли откачиванием. Готовый фильтрующий элемент имеет форму сегмента сферы, которая была задана при его формировании. Упомянутый элемент имеет диаметр 5 см с параллельными поверхностями, расстояние между которыми 3 мм. Выпуклая форма фильтрующего элемента позволяет повысить его производительность по сравнению с плоским за счет увеличения площади поверхности. Удельную поверхность пор, характерный размер пор, сорбцию воды и бензола определяли, как описано в примере 1. Указанные параметры составили 2,4 м2/г; 5 мкм; 0,08 и 1,41, соответственно. Для определения фильтрующей способности изделия заявителем была изготовлена водоотделяющая система, представленная на фиг.7a. Через упомянутую систему пропускали смесь воды и бензола с содержанием воды, равным 0,21 масс.%. Анализ смеси, прошедшей сквозь фильтр, показал, что содержание воды снизилось до 0,03 масс.%. Таким образом, использование полученного нанопористого полимерного фильтрующего элемента снижает содержание воды в прошедшей сквозь него водно-бензольной смеси в 7 раз.A photopolymerizable composition was prepared by mixing 4.5 g of oligoester acrylate, which was used as α-methacryloyl-ω-methacryloyl diethylene glycoloxy olig (diethylene glycol tertalate) (industrial grade MDF-2), 0.005 g of the photosensitive component, which was used as a mixture of 1.4, 6,9-tetra-butyldibenzo [b, e] [1,4] dioxin-2,3-dione and 5,5,8,8-tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydronaphthalene-2,3-dione in a ratio of 1: 4, 0.1 g of a reducing agent, for which triethylamine was used, 1.5 g of a functionalizing component, and polzovali 1,1,3-trigidrotetraftorpropilmetakrilat and 4 g nepolimerizatsionnosposobnogo component as methanol is used. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two silicate glasses with spherical surfaces with a damping gasket in the form of a circle with a diameter of 5 cm with a gap for filling the composition, as shown in figure 3, and a thickness of 3 mm Irradiation was carried out with the full light of a KGM-220-1000 lamp, the illumination in the plane of the form was I = 20 klx, the exposure time was 100 min. After irradiation, the filter element was removed from the mold, washed in methylene chloride, which was then removed by pumping. The finished filter element has the shape of a sphere segment, which was set during its formation. The said element has a diameter of 5 cm with parallel surfaces, the distance between which is 3 mm. The convex shape of the filter element allows you to increase its performance compared to flat due to the increase in surface area. The specific pore surface, characteristic pore size, sorption of water and benzene were determined as described in example 1. These parameters were 2.4 m 2 / g; 5 microns; 0.08 and 1.41, respectively. To determine the filtering ability of the product, the applicant made a water separating system, shown in figa. A mixture of water and benzene with a water content of 0.21 mass% was passed through the system. Analysis of the mixture passing through the filter showed that the water content decreased to 0.03 wt.%. Thus, the use of the obtained nanoporous polymer filter element reduces the water content in the water-benzene mixture passed through it by 7 times.

Пример 5Example 5

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением 6 г олигоэфиракрилата, в качестве которого использовали α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталат) (промышленная марка МДФ-2), 0,005 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали 3,6-ди-трет-бутил-4-нитробензохинон-1,2, 0,14 г восстанавливающего агента, в качестве которго использовали N,N-диметиланилин, 1 г функционализирующего компонента, в качестве которого использовали 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат, и 3 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали метанол. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя силикатными стеклами со сферическими поверхностями с демпферирующей прокладкой в форме круга диаметром 5 см с разрывом для заливки композиции, как показано на фиг.3, и толщиной 3 мм. Облучение проводили полным светом лампы КГМ-220-1000 с фокусирующим устройством, освещенность в плоскости формы составляла I=50 клк, время экспонирования 70 мин. После окончания облучения фильтрующий элемент извлекали из формы, промывали в хлористом метилене, который затем удаляли откачиванием. Готовый фильтрующий элемент имеет форму сегмента сферы, которая была задана при его формировании. Упомянутый элемент имеет диаметр 5 см с параллельными поверхностями, расстояние между которыми 3 мм. Выпуклая форма фильтрующего элемента позволяет повысить его производительность по сравнению с плоским за счет увеличения площади поверхности. Удельную поверхность пор, характерный размер пор, сорбцию воды и бензола определяли, как описано в примере 1. Указанные параметры составили 12 м2/г; 2,8 мкм; 0,02 и 1,25, соответственно. Для определения фильтрующей способности изделия заявителем была изготовлена водоотделяющая система, представленная на фиг.7a. Через упомянутую систему пропускали смесь воды и бензола с содержанием воды, равным 0,21 масс.%. Анализ смеси, прошедшей сквозь фильтр, показал, что содержание воды снизилось до 0,02 масс.%. Таким образом, использование полученного нанопористого полимерного фильтрующего элемента снижает содержание воды в прошедшей сквозь него водно-бензольной смеси в 10,5 раз.A photopolymerizable composition was prepared by mixing 6 g of oligoester acrylate, which was used as α-methacryloyl-ω-methacryloyl-diethylene glycoloxy-olig (diethylene glycolphthalate) (industrial grade MDF-2), 0.005 g of the photosensitive component, which was used as 3.6-di-tert -butyl-4-nitrobenzoquinone-1,2, 0.14 g of a reducing agent, which used N, N-dimethylaniline, 1 g of a functionalizing component, which was used 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl acrylate, and 3 g of non-polymerization component as methanol is used. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two silicate glasses with spherical surfaces with a damping gasket in the form of a circle with a diameter of 5 cm with a gap for filling the composition, as shown in figure 3, and a thickness of 3 mm Irradiation was carried out with the full light of a KGM-220-1000 lamp with a focusing device, illumination in the plane of the form was I = 50 klx, exposure time 70 min. After irradiation, the filter element was removed from the mold, washed in methylene chloride, which was then removed by pumping. The finished filter element has the shape of a sphere segment, which was set during its formation. The said element has a diameter of 5 cm with parallel surfaces, the distance between which is 3 mm. The convex shape of the filter element allows you to increase its performance compared to flat due to the increase in surface area. The specific pore surface, characteristic pore size, sorption of water and benzene were determined as described in example 1. These parameters were 12 m 2 / g; 2.8 microns; 0.02 and 1.25, respectively. To determine the filtering ability of the product, the applicant made a water separating system, shown in figa. A mixture of water and benzene with a water content of 0.21 mass% was passed through the system. Analysis of the mixture passing through the filter showed that the water content decreased to 0.02 wt.%. Thus, the use of the obtained nanoporous polymer filter element reduces the water content in the water-benzene mixture passed through it by 10.5 times.

Пример 6Example 6

Фотополимеризующуюся композицию готовили смешением двух олигоэфиракрилатов, в качестве которых использовали 4 г α,ω-бис-(метакрилоилоксиэтилен-оксикарбонилокси)этиленоксиэтилен (промышленная марка ОКМ-2) и 1,3 г α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталат) (промышленная марка МДФ-2), 0,007 г светочувствительного компонента, в качестве которого использовали камфорхинон (1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дион), 0,12 г восстанавливающего агента, в качестве которого использовали диметил-цикло-гексиламин, 1,2 г функционализирующего мономера, в качестве которого использовали смесь 2-этилгексилакрилата и изодецилметакрилата в соотношении 1:2, и 3,5 г неполимеризационноспособного компонента, в качестве которого использовали смесь бутанола с четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 4:1. Готовую композицию помещали в полость формы, образованной двумя силикатными стеклами со сферическими поверхностями с демпферирующей прокладкой в форме круга диаметром 5 см с разрывом для заливки композиции, как показано на фиг.3, и толщиной 3 мм. Предварительно в полость формы была помещена металлическая сетка с квадратной ячейкой размером 1,5 мм и толщиной проволоки 0,2 мм. Облучение проводили полным светом лампы КГМ-220-1000, освещенность в плоскости формы I=100 клк, время экспонирования 65 мин. После окончания облучения полимерный образец извлекали из формы, промывали в метаноле, который затем удаляли откачиванием. Готовый фильтрующий элемент имеет форму сегмента сферы, которая была задана при его формировании. Упомянутый элемент имеет диаметр 5 см с параллельными поверхностями, расстояние между которыми 3 мм. Удельную поверхность пор, характерный размер пор, сорбцию воды и бензола определяли как описано в примере 1. Указанные параметры составили 8,4 м2/г; 3,4 мкм; 0,018 и 1,24, соответственно. Полученный фильтрующий элемент поместили в корпус водоотделяющей системы, аналогично описанной в примере 4. Через такую водоотделяющую систему пропускали смесь воды и бензола с содержанием воды, равным 0,21 масс.%, под давлением 1,25 атм. Анализ смеси, прошедшей сквозь фильтр, показал снижение содержания воды на выходе до 0,016 мас.%. Фильтрующий элемент без армирования разрушается при давлении подаваеой смеси более 0,5 атм. Таким образом, использование полученного нанопористого полимерного фильтра снижает содержание воды в прошедшей сквозь него водно-бензольной смеси в 13,1 раз при давлении смеси до 1,25 атм.A photopolymerizable composition was prepared by mixing two oligoester acrylates, which were used as 4 g of α, ω-bis- (methacryloyloxyethylene-hydroxycarbonyloxy) ethyleneoxyethylene (commercial grade OKM-2) and 1.3 g of α-methacryloyl-ω-methacryloyl-diethylene glycol-ethylene-olig ( ) (industrial brand MDF-2), 0.007 g of the photosensitive component, which was used camphorquinone (1,1,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dione), 0.12 g of a reducing agent, as which was used dimethyl-cyclohexylamine, 1.2 g function naliziruyuschego monomer is used as a mixture of 2-ethylhexyl acrylate and isodecyl methacrylate in a ratio of 1: 2, and 3.5 g nepolimerizatsionnosposobnogo component, which was used as a mixture of butanol and carbon tetrachloride in a weight ratio of 4: 1. The finished composition was placed in a mold cavity formed by two silicate glasses with spherical surfaces with a damping gasket in the form of a circle with a diameter of 5 cm with a gap for filling the composition, as shown in figure 3, and a thickness of 3 mm Previously, a metal mesh with a square mesh of 1.5 mm and a wire thickness of 0.2 mm was placed in the mold cavity. Irradiation was carried out with the full light of a KGM-220-1000 lamp, illumination in the plane of the form I = 100 klx, exposure time 65 min. After irradiation, the polymer sample was removed from the mold, washed in methanol, which was then removed by pumping. The finished filter element has the shape of a sphere segment, which was set during its formation. The said element has a diameter of 5 cm with parallel surfaces, the distance between which is 3 mm. The specific pore surface, characteristic pore size, sorption of water and benzene were determined as described in example 1. These parameters were 8.4 m 2 / g; 3.4 microns; 0.018 and 1.24, respectively. The resulting filter element was placed in the housing of the water separation system, similarly to that described in Example 4. A mixture of water and benzene with a water content of 0.21 wt.%, Under a pressure of 1.25 atm was passed through such a water separation system. Analysis of the mixture passing through the filter showed a decrease in the outlet water content to 0.016 wt.%. The filter element without reinforcement is destroyed at a pressure of the feed mixture of more than 0.5 atm. Thus, the use of the obtained nanoporous polymer filter reduces the water content in the water-benzene mixture passing through it by 13.1 times at a mixture pressure of up to 1.25 atm.

В заявляемом изобретении разработана фотополимеризующуаяся композиция, на основе которой разработан способ одностадийного получения полимерного нанопористого материала с функционализированной поверхностью пор, а также способы одностадийного получения изделий - водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и повышенной механической прочностью. Получен нанопористый полимерный материал, селективные сорбирующие свойства которого подтверждены экспериментально. Одностадийным методом фотополимеризации впервые получены нанопористые полимерные водоотделяющие фильтрующие элементы с заданной геометрией и повышенной механической прочностью. Селективно-сорбирующие свойства фильтрующих элементов экспериментально доказаны заявляемым способом очистки органических жидкостей от воды.In the claimed invention, a photopolymerizable composition is developed, on the basis of which a method is developed for a single-stage production of a polymer nanoporous material with a functionalized pore surface, as well as methods for a single-stage production of articles - water-separating filter elements with a given geometry and increased mechanical strength. A nanoporous polymeric material is obtained, the selective sorbing properties of which are confirmed experimentally. Using the single-stage photopolymerization method, nanoporous polymer water separating filter elements with a given geometry and increased mechanical strength were first obtained. Selective sorbing properties of filtering elements have been experimentally proved by the claimed method of purification of organic liquids from water.

Claims (15)

1. Фотополимеризующаяся композиция для одностадийного получения пористого материала с функционализированной поверхностью пор, содержащая олигоэфиракрилат, светочувствительный компонент, в качестве которого используют 1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дион (камфорхинон) или орто-хинон или их смесь, восстанавливающий агент, например амин, функционализирующий мономер винилового ряда, отверждающийся по радикальному механизму, менее реакционноспособный по сравнению с олигоэфиракрилатом и образующий гидрофобный полимер, и неполимеризационноспособный компонент, растворяющий мономеры композиции и ограниченно совместимый с конечным полимером, при этом композиция содержит:
олигоэфиракрилат - в количестве, необходимом для образования монолитного пористого полимера, полимерная матрица которого имеет трехмерную структуру;
светочувствительный компонент - в количестве, необходимом для фотоинициирования реакции полимеризации мономеров;
восстанавливающий агент - в количестве, необходимом для фотовосстановления светочувствительного компонента;
функционализирующий мономер - в количестве, необходимом для выделения его в процессе полимеризации из полимерной сетки на поверхность пор с образованием на ней гидрофобного полимерного слоя;
неполимеризационноспособный компонент - в количестве, необходимом для его выхода в гетерофазу с полимером, образующимся в ходе фотополимеризации из олигоэфиракрилата.
1. A photopolymerizable composition for one-step production of a porous material with a functionalized pore surface, containing oligoether acrylate, a photosensitive component, which is used as 1,1,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dione (camphorquinone) or ortho-quinone or a mixture thereof, a reducing agent, for example an amine, a functionalizing vinyl monomer, curable by a radical mechanism, less reactive than oligoester acrylate and forming a hydrophobic polymer, and non-polymerization a non-capable component that dissolves the monomers of the composition and is partially compatible with the final polymer, while the composition contains:
oligoester acrylate - in the amount necessary for the formation of a monolithic porous polymer, the polymer matrix of which has a three-dimensional structure;
photosensitive component - in the amount necessary for photoinitiation of the polymerization reaction of monomers;
reducing agent - in the amount necessary for the photoreduction of the photosensitive component;
functionalizing monomer - in the amount necessary to isolate it during the polymerization from the polymer network to the pore surface with the formation of a hydrophobic polymer layer on it;
non-polymerization component - in the amount necessary for its release into the heterophase with the polymer formed during photopolymerization from oligoester acrylate.
2. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве олигоэфиракрилата она содержит диметакриловые или диакриловые эфиры полиэтиленгликолей, например диметакрилат триэтиленгликоля или диакрилат триэтиленгликоля, или карбонатдиметакрилаты, например α,ω-бис-(метакрилоилоксиэтилен-оксикарбонилокси)этиленоксиэтилен (ОКМ-2), или диметакрилаты на основе эфиров фталевой кислоты, например, α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиго(диэтиленгликольфталат) (МДФ-2), или их смесь.2. The photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that it contains dimethacrylic or diacrylic esters of polyethylene glycols, for example triethylene glycol dimethacrylate or triethylene glycol diacrylate, or carbonate dimethacrylates, for example α, ω-bis- (methylene-ethylene-ethylene-ethylene-methylene) 2) or phthalic acid ester dimethacrylates, for example α-methacryloyl-ω-methacryloyl diethylene glycoloxy oligo (diethylene glycol phthalate) (MDF-2), or a mixture thereof. 3. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве орто-хинона она содержит орто-бензохиноны формулы
Figure 00000013

где R1=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6, Cl, Br, NO2; R2=H, alkyl C1-C4, alkyl C6, Ph, MeO, F, Cl, Br, NO2, CN; R3=H, F, Cl; R4=H, alkyl C3, alkyl C4, alkyl C6.
3. The photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that as the ortho-quinone it contains ortho-benzoquinones of the formula
Figure 00000013

where R 1 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 , Cl, Br, NO 2 ; R 2 = H, alkyl C 1 -C 4 , alkyl C 6 , Ph, MeO, F, Cl, Br, NO 2 , CN; R 3 = H, F, Cl; R 4 = H, alkyl C 3 , alkyl C 4 , alkyl C 6 .
4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что в качестве орто-бензохинонов она содержит орто-бензохиноны формулы
Figure 00000014

где R1=H,t-Bu; R2=H, MeO; R3=H, MeO; R4=H, t-Bu.
4. The composition according to claim 3, characterized in that as the ortho-benzoquinone it contains ortho-benzoquinones of the formula
Figure 00000014

where R 1 = H, t-Bu; R 2 = H, MeO; R 3 = H, MeO; R 4 = H, t-Bu.
5. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что в качестве орто-хинона она содержит оксантренхинон формулы
Figure 00000015

или производное тетрагидронафтохинона формулы
Figure 00000016

или их смесь.
5. The composition according to claim 2, characterized in that as the ortho-quinone it contains an oxantrenquinone of the formula
Figure 00000015

or a derivative of tetrahydronaphthoquinone of the formula
Figure 00000016

or a mixture thereof.
6. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве восстанавливающего агента она содержит амины, например в качестве алифатического диметил-изо-пропаноламин, а в качестве ароматического, например, N,N-диметиланилин.6. The photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that it contains amines as a reducing agent, for example, as aliphatic dimethyl-iso-propanolamine, and as aromatic, for example, N, N-dimethylaniline. 7. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве функционализирующего мономера она содержит мономеры с гидрофобными группами, например фторсодержащие (мет)акриловые мономеры, например 1,1,5-тригидрооктафторамилметакрилат или 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат, или высшие алкил(мет)акрилаты, например изодецилметакрилат или 2-этилгексилакрилат, или их смесь.7. The photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that it contains monomers with hydrophobic groups as a functionalizing monomer, for example fluorine-containing (meth) acrylic monomers, for example 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl methacrylate or 1,1,5-trihydrooctafluoroamyl acrylate, or higher alkyl (meth) acrylates, for example isodecyl methacrylate or 2-ethylhexyl acrylate, or a mixture thereof. 8. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве неполимеризационноспособного компонента она содержит органический растворитель, например, метанол или четыреххлористый углерод, или динониловый эфир фталевой кислоты, или их смесь.8. The photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that as a non-polymerization component, it contains an organic solvent, for example, methanol or carbon tetrachloride, or phthalic acid dinonyl ether, or a mixture thereof. 9. Способ одностадийного получения пористого полимерного материала с гидрофобной поверхностью пор, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, по крайней мере одна сторона которой прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм,с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного материала из формы, промывание его в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.9. The method of one-stage production of a porous polymeric material with a hydrophobic pore surface, comprising mixing the components of the photopolymerizable composition according to claims 1-8, placing the composition in a mold cavity, at least one side of which is transparent to actinic radiation, irradiating the composition through a transparent mold surface with actinic radiation having a spectral radiation density in the range of 350-650 nm, with intensity and for the time required for the formation of a porous polymeric material, material from the mold, washing it in an organic volatile solvent, followed by pumping it out. 10. Способ одностадийного получения пористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, задающей геометрию изделия, по крайней мере одна сторона которой прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного изделия из формы, промывание его в органическом легколетучем растворителе с последующей его откачкой.10. The method of one-stage production of a porous polymer water separating filter element with a given geometry, comprising mixing the components of a photopolymerizable composition according to claims 1-8, placing the composition in a cavity of the form defining the geometry of the product, at least one side of which is transparent to actinic radiation, irradiating the composition through a transparent surface of the form with actinic radiation having a spectral radiation density in the range of 350-650 nm with intensity and for the time required to form Risto polymeric material, recovering the product from the mold, washing it in an organic volatile solvent with subsequent pumping. 11. Способ одностадийного получения пористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией и повышенной механической прочностью, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, задающей геометрию изделия, при этом одна сторона формы прозрачна к актиничному излучению, в форму также помещают армирующий элемент, в качестве которого используют, например, металлическую сетку, после чего композицию облучают через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм, с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, затем полученное изделие извлекают из формы, промывают в органическом легко летучем растворителе с последующей его откачкой.11. The method of one-stage production of a porous polymer water separating filter element with a given geometry and increased mechanical strength, comprising mixing the components of a photopolymerizable composition according to claims 1-8, placing the composition in a mold cavity that defines the geometry of the product, while one side of the mold is transparent to actinic radiation, a reinforcing element is also placed in the mold, for example, a metal mesh is used, after which the composition is irradiated through the transparent surface of the actinium form nym radiation having a spectral radiation density in the range 350-650 nm, with an intensity and time that are required for forming the porous polymeric material, then the resulting product is removed from the mold and washed in a readily volatile organic solvent with subsequent pumping. 12. Пористый полимерный материал, обладающий способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям, полученный по п.9, содержит полимерную трехмерную матрицу, в которой однородно распределены связанные открытые поры субмикронного размера (сотни нанометров), имеющие функционализированную поверхность.12. A porous polymeric material capable of selective sorption with respect to aqueous-organic mixtures, obtained according to claim 9, contains a three-dimensional polymer matrix in which bound open pores of submicron size (hundreds of nanometers) having a functionalized surface are uniformly distributed. 13. Пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент, обладающий способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям, полученный по п.10, содержит пористый полимерный материал по п.12 и имеет геометрию, заданную формой в процессе его изготовления.13. A porous polymer water separating filter element having the ability to selectively adsorb with respect to aqueous-organic mixtures, obtained according to claim 10, contains a porous polymer material according to claim 12 and has a geometry defined by the shape during its manufacture. 14. Пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент, обладающий способностью к селективной сорбции компонентов водно-органической смеси, полученный по п.11, содержит пористый полимерный материал по п.12, армирующие элементы, расположенные в его объеме, и имеет геометрию, заданную формой в процессе его изготовления.14. A porous polymer water separating filter element having the ability to selectively sorb the components of an aqueous-organic mixture obtained according to claim 11, contains a porous polymer material according to claim 12, reinforcing elements located in its volume, and has a geometry defined by the shape in the process its manufacture. 15. Способ очистки органических жидкостей от воды, характеризующийся помещением разделяемой смеси органической жидкости и воды под давлением с одной стороны водоотделяющего фильтрующего элемента по п.13 или 14 и прохождением сквозь водоотделяющий фильтрующий элемент органической составляющей смеси. 15. A method of purifying organic liquids from water, characterized by placing a shared mixture of organic liquid and water under pressure on one side of the water separating filter element according to item 13 or 14 and passing through the water separating filter element the organic component of the mixture.
RU2013100588/04A 2013-01-09 2013-01-09 Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water RU2525908C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100588/04A RU2525908C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100588/04A RU2525908C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013100588A RU2013100588A (en) 2014-07-20
RU2525908C1 true RU2525908C1 (en) 2014-08-20

Family

ID=51215052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013100588/04A RU2525908C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525908C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712117C1 (en) * 2019-08-20 2020-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования"Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Use of oligoether acrylate of ((((1-halogen-3-(4-(2-(4-(3-(4-(2-(4-(3-halogen-2-((((1-halogen-3-(methacryloyloxy)))propan-2-yl)oxy)((1-halogen-3-phenoxypropan-2-yl)oxy)phosphino)oxy)propoxy)phenyl)propan-2-yl)phenoxy)-2-hydroxypropoxy)phenyl)propan-2-yl)phenoxy)propan-2-yl)oxy)phosphindiiyl)bis(oxy))bis(3-halogenopropane-2,1-diiyl)bis(2-methylacrylate) as a monomer for producing thermo- and heat-resistant polymers with low inflammability

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060167215A1 (en) * 2003-07-10 2006-07-27 Basf Aktiengesellschaft (Meth)acrylic acid esters of alkoxylated unsaturated polyol ethers, and production thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060167215A1 (en) * 2003-07-10 2006-07-27 Basf Aktiengesellschaft (Meth)acrylic acid esters of alkoxylated unsaturated polyol ethers, and production thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Батенькин Максим Александрович Исследование неоднородной структуры полимера, формируемого фотополимеризацией в присутствии растворителей. Автореферат на соискание ученой степени кандидата химических наук. Нижний Новгород. 2009. 23с. Батенькин М.А., Конев А.Н., Менсов С.Н., Чесноков С.А. Наноструктурирование полимеров при фотополимеризации в присутствии нейтральной компоненты.ТРЕТЬЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ШКОЛА ПО ХИМИИ И ФИЗИКО-ХИМИИ ОЛИГОМЕРОВ. Тезисы лекций и стендовых докладов. Москва-Черноголовка-Петрозаводск. Июнь 2007, с.61 *
М.А. Батенькин, А.Н.Конев, С.Н.Менсов и др. Формирование неоднородных полимерных структур в процессе фотоотверждения олигоэфироакрилатов в присутствии неполимеризационноспособного компонента. Высокомолекулярные соединения, серия А, том 53, N7, с. 1033-1043. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013100588A (en) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xue et al. Multifunctional porphyrinic Zr-MOF composite membrane for high-performance oil-in-water separation and organic dye adsorption/photocatalysis
US8058208B2 (en) Process for preparing molecularly imprinted polymer ion exchange resins
JP2009544835A5 (en)
RU2537860C2 (en) Photopolymerising composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic surface of pores, nanoporous polymer material with selective sorptive properties, method of obtaining thereof, method of its obtaining, method of single-stage formation of water-separating filtering elements on its basis and method of purification of organic liquids from water
KR101135260B1 (en) Adsorbent for oral administration, and agent for treating or preventing renal or liver disease
JP2003266069A (en) Ultrapure water production apparatus
CN110139708B (en) Molecularly imprinted polymer beads for extracting lithium, mercury and scandium
EP2240415A1 (en) Composite polymeric filtration media
RU2525908C1 (en) Photopolymerised composition for single-stage obtaining of polymer nanoporous material with hydrophobic pore surface, nanoporous polymer material with selective sorbing properties, method of obtaining thereof, method of single-stage formation based thereon of water-separating filtering elements and method of purifying organic liquids from water
Zeng et al. Convenient synthesis of micron-sized macroporous polymers with dents on their surfaces and excellent adsorption performance for λ-cyhalothrin
Hoffman et al. 100th anniversary of macromolecular science viewpoint: Integrated membrane systems
Nan et al. Preparation of superhydrophilic adsorbents with 3DOM structure by water-soluble colloidal crystal templates for boron removal from natural seawater
Qin et al. Photo-switchable imprinted adsorbent towards a selective phenol recovery from wastewater
Koppula et al. MOF (M= Zr, Zn, Co)@ COFs hybrid composite as a potential adsorbent for UO22+ and Methylene blue (MB) from solutions.
Idris et al. Potential of oil palm frond cellulose nanocrystals-activated carbon hydrogel beads for the removal of paracetamol from aqueous media
Wang et al. Highly efficient removal of salicylic acid from pharmaceutical wastewater using a flexible composite nanofiber membrane modified with UiO-66 (Hf) MOFs
WO2018211389A1 (en) Molecularly imprinted polymers for selective adsorption of urea for dialysis
Chabi et al. Rapid sand filtration for< 10 μm-sized microplastic removal in tap water treatment: Efficiency and adsorption mechanisms
CN1218181C (en) Particles and their use in molecular imprinting
CN1792411A (en) Filtering material used for water-treatment made from waste mud and its prodn. method
San et al. Adsorption characteristics, isotherm and kinetics of a novel polyHIPE/pullulan composite for removing Congo Red dye
TW201622810A (en) Filter material, filter, method of producing filter material, filtering method, copolymer and method of producing copolymer
Chen et al. Magnetic core-shell microparticles for oil removing with thermal driving regeneration property
D’Cru et al. Selective adsorption of cationic dye utilizing poly (methacrylic acid-co-ethylene dimethacrylate) monolith from wastewater
JP2009125265A (en) Cytokine absorbent

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190110