RU2726252C1 - Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением - Google Patents
Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726252C1 RU2726252C1 RU2019141318A RU2019141318A RU2726252C1 RU 2726252 C1 RU2726252 C1 RU 2726252C1 RU 2019141318 A RU2019141318 A RU 2019141318A RU 2019141318 A RU2019141318 A RU 2019141318A RU 2726252 C1 RU2726252 C1 RU 2726252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyketone
- solvent
- formic acid
- methylene chloride
- chloroform
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G67/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing oxygen or oxygen and carbon, not provided for in groups C08G2/00 - C08G65/00
- C08G67/02—Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
Abstract
Изобретение относится к области физической химии высокомолекулярных соединений, конкретно к составу растворителя для переработки алифатического поликетона, и может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других полезных изделий для применения в различных отраслях народного хозяйства. Растворитель для поликетона, состоящий из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, содержит в качестве органической кислоты муравьиную кислоту, а в качестве хлорированного углеводорода - хлористый метилен или хлороформ при следующем соотношении компонентов, % мас.: муравьиная кислота 30-70; хлористый метилен или хлороформ остальное. Способ переработки поликетона включает его растворение в заявленном растворителе с получением полимерного раствора, формование и удаление растворителя посредством испарения при следующем соотношении компонентов, % мас.: поликетон 0.1-30; муравьиная кислота 20-70; хлористый метилен или хлороформ остальное. Технический результат изобретения заключается в расширении способов переработки поликетона и снижении вязкости его растворов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области физической химии высокомолекулярных соединений, конкретно к составу растворителя для переработки алифатического поликетона и может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других полезных изделий для применения в различных отраслях народного хозяйства.
Одним из основных способов переработки полимеров является переработка через растворы, которая позволяет получать полимерные мембраны и волокна. Наиболее простой способ реализации формования изделий заключается в растворении полимера в подходящем летучем растворителе, придании формы раствору и закреплении этой формы испарением растворителя. Таким способом можно получать мембранные материалы методом полива, формовать волокно сухим методом и с помощью электроспиннинга.
Алифатический поликетон представляет собой сополимер монооксида углерода, этилена, пропилена и других олефинов, относится к классу полимерных материалов специального назначения и характеризуется высокой химической стойкостью, которая необходима полимерным волокнам и мембранным материалам, применяемым в агрессивных условиях.
Известно выделение кетонов из углеводородных смесей с применением растворителей - гексана, затем смеси гексан:дихлорметан при объемном соотношении 4:1-2, затем дихлорметаном, затем смесью метиловый спирт:бензол при объемном соотношении 1:0.5-1 и в конце 1-3%-ным раствором муравьиной кислоты в смеси спирт:бензол при объемном соотношении 1:0.5-1, с выделением кетонов (см., патент РФ 2233264 С1, кл. МПК С07С 51/47, С07С 45/79, опубл. 27.07.2004).
Однако данный способ подходит только для экстракции и растворения низкомолекулярных кетонов, тогда как растворы полимеров, содержащих кетонные группы, таким способом получить нельзя.
Известно применение муравьиной кислоты как растворителя при получении поликетонов путем полимеризации монооксида углерода, этилен-ненасыщенного соединения и пропилен-ненасыщенного соединения в среде растворителя - водного 30-60%-ного (по объему) раствора муравьиной кислоты. После проведения реакции поликетон выделяют путем фильтрования реакционного раствора, промывания ацетоном и последующей сушки (KR 101307932 В1, кл. МПК C08G 6/02, C08G 8/02, опубл. 12.09.2013).
Также в этом источнике упоминается известность дополнительного применения хлористого метилена как растворителя в получении поликетонов.
Однако ни хлористый метилен, ни водный раствор муравьиной кислоты (ни чистая муравьиная кислота) не являются растворителями для поликетонов. Применение этих сред позволяет только растворить реагирующие мономеры и катализатор полимеризации для осуществления синтеза поликетона. Непродолжительное время полимеризация проходит в растворе с получением олигомерного кетона с низкой степенью полимеризации, который в результате роста молекулярной массы теряет растворимость, что инициирует переход к суспензионной полимеризации, обеспечивающей образование твердых частиц поликетона, отделяемых от реакционного раствора по завершению процесса синтеза. Получают осадок поликетона, который отделяют фильтрованием, промывают ацетоном несколько раз и затем сушат.
Известно, что поликетон (US 3689460 A) растворяется в м-крезоле. Однако недостатком м-крезола является его нелетучесть, которая не позволяет получать изделия из растворов поликетона в данном растворителе за счет испарения последнего.
Кроме того известно, что поликетон (US 4804472 A) растворяется в 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле. Данный растворитель не производится в промышленных масштабах и очень дорог для применения на практике.
В качестве растворителей для поликетона были предложены высококонцентрированные водные и метанольные растворы хлорида, бромида и иодида цинка (US 5929150 A), а также иодида, бромида и роданида лития (US 5977231 A).
Недостатками данных изобретений являются невозможность получать изделия из данных растворов их сушкой из-за абсолютной нелетучести неорганических солей.
Для растворения поликетона и формования из него мембран было предложено использовать трифторуксусную кислоту и ее растворы в хлористом метилене с концентрацией кислоты не менее 30 об. % (Ohsawa О., Lee K.H, Kim В.S., Lee S., Kim, I.S. // Polymer. 2010. V. 51. I. 6. P. 2007).
Недостатком использования трифторуксусной кислоты является ее высокая стоимость и сильное коррозионное воздействие на металлы и пластики.
Известный растворитель по совокупности существенных признаков и техническому результату принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения (прототипа).
Задача изобретения состоит в нахождении летучего дешевого смесевого растворителя с меньшей коррозионной активностью, пригодного для растворения поликетона с целью его дальнейшей переработки в полезные изделия.
Поставленная задача решается тем, что растворитель для поликетона, состоящий из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, содержит в качестве органической кислоты муравьиную кислоту, а в качестве хлорированного углеводорода - хлористый метилен или хлороформ при следующем соотношении компонентов, % мас.:
муравьиная кислота | 30-70; |
хлористый метилен или хлороформ | остальное. |
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки поликетона, включающем его растворение в растворителе, состоящем из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, с получением полимерного раствора, формование и удаление растворителя посредством испарения, используют заявленный растворитель при следующем соотношении компонентов, % мас.:
поликетон | 0.1-30; |
муравьиная кислота | 20-70; |
хлористый метилен или хлороформ | остальное. |
Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, заключается в расширении способов переработки поликетона и снижении вязкости его растворов.
Нижеперечисленные примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение.
Растворитель для поликетона может быть получен при смешении муравьиной кислоты с хлористым метиленом (Пример 1) или хлороформом (Пример 2). При этом доли муравьиной кислоты и хлорированного углеводорода в составе смесевого растворителя для поликетона не обязательно должны быть равными: растворимость полимера сохраняется при варьировании соотношения этих компонентов в достаточно широких пределах (Примеры 3 и 4). Из полученных таким образом растворов возможно получение изделий, например, пленок (Примеры 1-4) и волокна (Пример 5). Для измерения вязкости растворов используют ротационный реометр DHR-2 (ТА Instruments, США) с использованием рабочего узла конус-плоскость (диаметр конуса 20 мм, угол между конусом и плоскостью 2°) при 25°С и скорости сдвига 100 с-1.
Пример 1
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.5 г поликетона (сополимера монооксида углерода, этилена и пропилена) с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка.
Пример 2
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлороформа и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.5 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 60°С в течение часа; в результате образуется полимерная пленка.
Пример 3
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г муравьиной кислоты и 9.5 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.75 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка. Пример 4
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 9.5 г муравьиной кислоты и 4.75 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 0.75 г поликетона с целью получения его 5 мас. %-ного раствора. Через 1 час образуется прозрачный раствор, от которого берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1). Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 35°С в течение 3 ч; в результате образуется полимерная пленка.
Пример 5
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.25 г муравьиной кислоты и 4.25 г хлористого метилена и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем добавляют к данному растворителю 1.5 г поликетона с целью получения его 15 мас. %-ного раствора. Через 1 час при перемешивании на магнитной мешалке и температуре 35°С образуется прозрачный раствор, который помещают в шприц и затем выдавливают из него с намоткой на приемочную бобину образующегося вследствие испарения растворителя полимерного волокна.
Из Таблицы 1 видно, что получаемые по данному изобретению растворы поликетона имеют меньшую вязкость по сравнению с растворами этого же полимера такой же концентрации в известных растворителях. Это позволяет при прочих равных условиях использовать для формования более концентрированные прядильные растворы, что позволяет получать более плотные и прочные волокна, а также мембранные материалы, подходящие для фильтрации сред с более мелкодисперсными загрязнителями. Входящие в состав смесевого растворителя муравьиная кислота и хлорированный углеводород высоколетучи и позволяют формовать полимерные пленки и волокна без применения осадительных ванн.
Claims (4)
1. Растворитель для поликетона, состоящий из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, отличающийся тем, что содержит в качестве органической кислоты муравьиную кислоту, а в качестве хлорированного углеводорода хлористый метилен или хлороформ при следующем соотношении компонентов, % мас.:
2. Способ переработки поликетона, включающий его растворение в растворителе, состоящем из смеси органической кислоты и хлорированного углеводорода, с получением полимерного раствора, формование и удаление растворителя посредством испарения, отличающийся тем, что используют растворитель по п. 1 при следующем соотношении компонентов, % мас.:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141318A RU2726252C1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141318A RU2726252C1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2726252C1 true RU2726252C1 (ru) | 2020-07-10 |
Family
ID=71510632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019141318A RU2726252C1 (ru) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2726252C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3689460A (en) * | 1971-03-04 | 1972-09-05 | Shell Oil Co | Interpolymers of carbon monoxide and process for preparing same |
US4804472A (en) * | 1987-12-30 | 1989-02-14 | Shell Oil Company | Polyketone membranes |
RU2026868C1 (ru) * | 1990-04-06 | 1995-01-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения линейных поликетонов |
US5929150A (en) * | 1997-10-06 | 1999-07-27 | Shell Oil Company | Polyketone solvents |
US5977231A (en) * | 1997-10-06 | 1999-11-02 | Shell Oil Company | Polyketone solvents |
-
2019
- 2019-12-13 RU RU2019141318A patent/RU2726252C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3689460A (en) * | 1971-03-04 | 1972-09-05 | Shell Oil Co | Interpolymers of carbon monoxide and process for preparing same |
US4804472A (en) * | 1987-12-30 | 1989-02-14 | Shell Oil Company | Polyketone membranes |
RU2026868C1 (ru) * | 1990-04-06 | 1995-01-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения линейных поликетонов |
US5929150A (en) * | 1997-10-06 | 1999-07-27 | Shell Oil Company | Polyketone solvents |
US5977231A (en) * | 1997-10-06 | 1999-11-02 | Shell Oil Company | Polyketone solvents |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Osamu Ohsawa et al. "Preparation and characterization of polyketone (PK) fibrous membrane via electrospinning", Polymer, 2010, Vol. 51, No.9, P. 2007-2012. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1087778A (fr) | Compositions polymeriques pour membranes | |
SU1227118A3 (ru) | Способ получени производных циклодекстринов | |
AU617213B2 (en) | Process for producing membranes | |
US4075108A (en) | Polycarbonate membranes and production thereof | |
FR2488610A1 (fr) | Procede de preparation d'hydrogels a forte capacite d'absorption de l'eau mais peu solubles dans l'eau, et produits obtenus par ce procede | |
JPH0425505A (ja) | シクロデキストリンポリマー及びシクロデキストリン膜の製造方法 | |
JPH02261524A (ja) | ポリイミド透過膜およびこれを使用した混合ガス成分の分離法 | |
JPWO2017175600A1 (ja) | 半透膜 | |
CN108636374A (zh) | 一种多巴胺接枝磺化海藻酸钠双交联微球及其制备方法和用途 | |
RU2726252C1 (ru) | Растворитель для поликетона и способ переработки поликетона с его применением | |
Altinkok et al. | A new strategy for direct solution electrospinning of phosphorylated poly (vinyl chloride)/polyethyleneimine blend in alcohol media | |
CN104741009B (zh) | 水杨酸分子印迹醋酸纤维素共混膜的制备方法及其应用 | |
Chen et al. | Formalized poly (vinyl alcohol) membranes for reverse osmosis | |
WO2020039127A1 (fr) | Procédé de préparation de polyéther-sulfones aromatiques à base d'isohexide | |
JP2018145382A (ja) | セルロース混合エステルとその成形体 | |
CN106046363A (zh) | 一类含四甲氧基芴结构高可溶性聚芳酰胺及其制备方法 | |
JPS5849281B2 (ja) | ハントウマク オヨビ ソノセイゾウホウ | |
JPS6160734A (ja) | 液晶性組成物 | |
RU2174130C1 (ru) | Способ модификации ацетатов целлюлозы для получения пленок, мембран и биофильтров | |
BR112020019668A2 (pt) | Processo para produzir uma composição que contém polialquenâmero | |
US3165482A (en) | Polymers from n-hetero-bicyclo alkanes and process for producing same | |
JPS61247701A (ja) | あわだちのない酢酸セルロ−スの製造法 | |
JPH057054B2 (ru) | ||
Rahim et al. | Synthesis and characterization of membrane from high molecular weight polyeugenol | |
USRE30856E (en) | Polycarbonate membranes and production thereof |