RU2738836C1 - Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) - Google Patents
Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738836C1 RU2738836C1 RU2020104360A RU2020104360A RU2738836C1 RU 2738836 C1 RU2738836 C1 RU 2738836C1 RU 2020104360 A RU2020104360 A RU 2020104360A RU 2020104360 A RU2020104360 A RU 2020104360A RU 2738836 C1 RU2738836 C1 RU 2738836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solvent
- polymer
- polyketone
- polyamide
- polymer solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F21/00—Dissolving
-
- 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
-
- 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
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
-
- 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
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- 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
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/02—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances with solvents, e.g. swelling agents
-
- 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
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
-
- 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
-
- 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
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
Abstract
Description
Изобретение относится к области физической химии высокомолекулярных соединений, конкретно к рецептурам смесевых растворителей для алифатического поликетона и влагостойкого полиамида, способу их растворения и переработки через растворы и может быть использовано для получения полимерных пленок, мембран, волокон и других изделий для применения в различных отраслях народного хозяйства.The invention relates to the field of physical chemistry of high-molecular compounds, specifically to the formulation of mixed solvents for aliphatic polyketone and moisture-resistant polyamide, a method for their dissolution and processing through solutions and can be used to obtain polymer films, membranes, fibers and other products for use in various sectors of the national economy ...
Одним из основных способов переработки полимеров является переработка через растворы. Этот способ позволяет получать полимерные мембраны, предназначенные для газоразделения, диализа, мембранной дистилляции, нано-, ультра- и микрофильтрации, а также формовать полимерное волокно сухим, мокрым или сухо-мокрым методом и с помощью электроспиннинга.One of the main ways to process polymers is through solutions. This method makes it possible to obtain polymer membranes intended for gas separation, dialysis, membrane distillation, nano-, ultra- and microfiltration, as well as to form polymer fibers by dry, wet or dry-wet methods and using electrospinning.
Для ряда промышленных применений к материалу волокон и мембран могут предъявляться высокие требования к химической стойкости в различных средах. Круг химически стойких полимеров ограничен, и их химическая стойкость оборачивается их нерастворимостью практически во всех известных жидкостях.For a number of industrial applications, high demands on chemical resistance in various environments can be imposed on the material of fibers and membranes. The range of chemically stable polymers is limited, and their chemical resistance results in their insolubility in almost all known liquids.
К химически стойким полимерным материалам специального назначения относятся алифатический поликетон (сополимер моноксида углерода, этилена, пропилена и других олефинов) и алифатические влагостойкие полиамиды - полиундеканамид и полидодеканамид, соответственно; далее - полиамид, т.к. их свойства с практической точки зрения данного изобретения идентичны). Полиамид и поликетон, несмотря на их разное химическое строение, имеют близкие термодинамические характеристики, выражающиеся в схожей растворимости.Chemically resistant polymeric materials for special purposes include aliphatic polyketone (copolymer of carbon monoxide, ethylene, propylene and other olefins) and aliphatic moisture resistant polyamides - polyundecanamide and polydodecanamide, respectively; hereinafter referred to as polyamide, since their properties are identical from the practical point of view of this invention). Polyamide and polyketone, despite their different chemical structures, have similar thermodynamic characteristics, which are expressed in similar solubility.
Известно, что поликетон (US 3689460 A) и полиамид (Fina L. J., Yu Н. Н. // J. Polym. Sci. В. 1992. V. 30. P. 1073; Lanska В., Bohdanecký M., Šebenda J., Tuzar, Z. // Eur. Polym. J. 1978. V. 14. P. 807) растворяются в м-крезоле.It is known that polyketone (US 3689460 A) and polyamide (Fina LJ, Yu N. N. // J. Polym. Sci. B. 1992. V. 30. P. 1073; Lanska B., Bohdanecký M., Šebenda J ., Tuzar, Z. // Eur. Polym. J. 1978. V. 14. P. 807) are dissolved in m-cresol.
Однако недостатком использования м-крезола является его высокая токсичность. На практике его используют только для определения характеристической вязкости полимеров.However, the disadvantage of using m-cresol is its high toxicity. In practice, it is used only to determine the intrinsic viscosity of polymers.
Кроме того известно, что поликетон (US 4804472 A) и полиамид (Stephens J. S., Chase D. В., Rabolt J. F. // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 877) растворимы в 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле. Данный растворитель не производится в промышленных масштабах, очень дорог, горюч, токсичен и вызывает коррозию металла.In addition, it is known that polyketone (US 4804472 A) and polyamide (Stephens JS, Chase D. B., Rabolt JF // Macromolecules. 2004. V. 37. P. 877) are soluble in 1,1,1,3,3 , 3-hexafluoroisopropanol. This solvent is not commercially produced, very expensive, flammable, toxic and corrosive to metal.
В качестве растворителя 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 А).Highly concentrated aqueous and methanol solutions of zinc chloride, bromide and iodide (US 5929150 A) and lithium iodide, bromide and thiocyanate (US 5977231 A) have been proposed as a solvent for polyketone.
Недостатками данных изобретений являются высокое коррозийное действие водных растворов солей, токсичность метанола, невозможность получать изделия из данных растворов их сушкой, а также сложность извлечения солей из отработанных формовочных растворов для их регенерации.The disadvantages of these inventions are the high corrosive effect of aqueous solutions of salts, the toxicity of methanol, the impossibility of obtaining products from these solutions by drying them, as well as the difficulty of extracting salts from spent molding solutions for their regeneration.
Известно применение этанола для растворения поликетона и/или полиамида в составе печатной краски, где получают раствор в этаноле полученных спирторастворимой полиамидной смолы заданного состава и спирторастворимой поликетоновой смолы заданного состава (патент CN 102585601, кл. МПК C09D 11/102, опубл. 18.07.2012). Этот патент выбран в качестве прототипа для растворителя.It is known to use ethanol to dissolve polyketone and / or polyamide in the composition of printing ink, where a solution is obtained in ethanol of the obtained alcohol-soluble polyamide resin of a given composition and an alcohol-soluble polyketone resin of a given composition (patent CN 102585601, class IPC C09D 11/102, publ. 18.07.2012 ). This patent is chosen as the prototype for the solvent.
Однако этанол пригоден только для растворения отдельно полученных особым образом спирторастворимых полимеров заданного состава, и не будет являться растворителем для получаемых в промышленности полиамидов и поликетонов, которые могут быть переработаны в такие изделия, как пленки и волокна.However, ethanol is only suitable for dissolving separately prepared alcohol-soluble polymers of a given composition, and will not be a solvent for industrially produced polyamides and polyketones, which can be processed into products such as films and fibers.
Наиболее близким аналогом для способа переработки полимера является способ переработки поликетона путем растворения его в трифторуксусной кислоте и ее растворах в хлористом метилене, формования полученного полимерного раствора и удаления растворителя с получением целевого полимерного продукта - мембраны (Ohsawa О., Lee K. K, Kim В. S., Lee S., Kim, I.S. // Polymer. 2010. V. 51. P. 2007). Трифторуксусная кислота является сильной кислотой, высокие протонодонорные свойства которой обеспечивают растворимость поликетона, а использование сорастворителя обеспечивает низкую вязкость образующихся растворов.The closest analogue for the polymer processing method is a polyketone processing method by dissolving it in trifluoroacetic acid and its solutions in methylene chloride, forming the resulting polymer solution and removing the solvent to obtain the target polymer product - a membrane (Ohsawa O., Lee K. K, Kim B S., Lee S., Kim, IS // Polymer. 2010. V. 51. P. 2007). Trifluoroacetic acid is a strong acid, the high proton-donating properties of which ensure the solubility of the polyketone, and the use of a co-solvent provides a low viscosity of the resulting solutions.
Недостатком использования трифторуксусной кислоты является ее высокая стоимость, сильное коррозионное воздействие на металлы и пластики, а также высокая токсичность трифторуксусной кислоты и хлористого метилена при его высокой летучести.The disadvantage of using trifluoroacetic acid is its high cost, strong corrosive effect on metals and plastics, as well as the high toxicity of trifluoroacetic acid and methylene chloride with its high volatility.
Задача изобретения заключается в разработке нетоксичного дешевого смесевого растворителя, пригодного для растворения поликетона и/или полиамида и дальнейшей их переработки с его использованием в полезные изделия.The objective of the invention is to develop a non-toxic cheap mixed solvent suitable for dissolving polyketone and / or polyamide and their further processing with its use in useful products.
Поставленная задача решается тем, что растворитель для полиамида и/или поликетона, включающий протонодонорный растворитель - спирт, в качестве спирта содержит бензиловый спирт, и дополнительно органический сорастворитель с дисперсионным параметром растворимости по Хансену не менее 16.5 МПа0.5 при следующем соотношении компонентов, % мас.:The problem is solved by the fact that the solvent for polyamide and / or polyketone, including a proton-donor solvent - alcohol, contains benzyl alcohol as alcohol, and additionally an organic co-solvent with a dispersion solubility parameter according to Hansen of no less than 16.5 MPa 0.5 at the following ratio of components, wt%. :
Поставленная задача также решается тем, что предложен способ переработки полимера путем растворения его в растворителе, формования полученного полимерного раствора и удаления растворителя с получением целевого полимерного продукта, в котором в качестве полимера используют полиундеканамид и/или полидодеканамид, и/или поликетон, который растворяют в заявленном растворителе с получением полимерного раствора при следующем соотношении компонентов, % мас.:The problem is also solved by the fact that a method is proposed for processing a polymer by dissolving it in a solvent, shaping the resulting polymer solution and removing the solvent to obtain the target polymer product, in which polyundecanamide and / or polydodecanamide and / or polyketone are used as a polymer, which is dissolved in the claimed solvent to obtain a polymer solution with the following ratio of components, wt%:
указанное формование осуществляют выливанием полимерного раствора на подложку из фторопласта, удаление растворителя сушкой при температуре 140-160°С в течение 6 ч, а в качестве полимерного продукта получают тонкослойную пленку.said molding is carried out by pouring a polymer solution onto a fluoroplastic substrate, removing the solvent by drying at a temperature of 140-160 ° C for 6 hours, and a thin-layer film is obtained as a polymer product.
Поставленная задача также решается тем, что предложен способ переработки полимера путем растворения его в растворителе, формования полученного полимерного раствора и удаления растворителя с получением целевого полимерного продукта, в котором в качестве полимера используют полиундеканамид и/или полидодеканамид, и/или поликетон, который растворяют в заявленном растворителе с получением полимерного раствора при следующем соотношении компонентов, % мас.:The problem is also solved by the fact that a method is proposed for processing a polymer by dissolving it in a solvent, shaping the resulting polymer solution and removing the solvent to obtain the target polymer product, in which polyundecanamide and / or polydodecanamide and / or polyketone are used as a polymer, which is dissolved in the claimed solvent to obtain a polymer solution with the following ratio of components, wt%:
указанное формование осуществляют помещением полимерного раствора между двумя пленками из полиэтилентерефталата с расположенным между ними полиэфирным нетканым полотном и опусканием в осадительную ванну с ацетоном, а в качестве полимерного продукта получают композиционную мембрану.said forming is carried out by placing a polymer solution between two films of polyethylene terephthalate with a polyester nonwoven fabric located between them and dipping into a precipitation bath with acetone, and a composite membrane is obtained as a polymer product.
Поставленная задача также решается тем, что предложен способ переработки полимера путем растворения его в растворителе, формования полученного полимерного раствора и удаления растворителя с получением целевого полимерного продукта, в котором в качестве полимера используют полиундеканамид и/или полидодеканамид, и/или поликетон, который растворяют в заявленном растворителе с получением полимерного раствора при следующем соотношении компонентов, % мас.:The problem is also solved by the fact that a method is proposed for processing a polymer by dissolving it in a solvent, shaping the resulting polymer solution and removing the solvent to obtain the target polymer product, in which polyundecanamide and / or polydodecanamide and / or polyketone are used as a polymer, which is dissolved in the claimed solvent to obtain a polymer solution with the following ratio of components, wt%:
указанное формование осуществляют выдавливанием полимерного раствора в осадительную ванну с ацетоном через формирующее устройство, а в качестве полимерного продукта получают волокно.said shaping is carried out by extrusion of a polymer solution into a precipitation bath with acetone through a forming device, and a fiber is obtained as a polymer product.
Удаление растворителя из полимерного раствора для получения мембраны или волокна осуществляют путем испарения или экстракции.Removal of the solvent from the polymer solution to obtain a membrane or fiber is carried out by evaporation or extraction.
Бензиловый спирт является слабой кислотой, не являющейся растворителем как для поликетона, так и для полиамида из-за слабых протонодонорных свойств. Однако сочетание бензилового спирта с сорастворителем, характеризующимся высоким уровнем межмолекулярных дисперсионных взаимодействий, усиливает растворяющую способность бензилового спирта по отношению к указанным полимерам, что не является очевидным.Benzyl alcohol is a weak acid that is not a solvent for both polyketone and polyamide due to its weak proton-donating properties. However, the combination of benzyl alcohol with a co-solvent characterized by a high level of intermolecular dispersion interactions enhances the dissolving ability of benzyl alcohol with respect to the indicated polymers, which is not obvious.
Согласно предлагаемому изобретению в качестве сорастворителя используют диметилсульфоксид (дисперсионный параметр растворимости Хансена равен 18.4 МПа0.5), тетралин (19.6 МПа0.5), альфа-бромнафталин (20.3 МПа0.5), сульфолан (18.0 МПа0.5), 2-пирролидон (19.4 МПа0.5), этиленкарбонат (19.4 МПа0.5), циклогексанол (17.4 МПа0.5), N-метилацетамид (16.9 МПа0.5) или любое другое соединение с дисперсионным параметром растворимости Хансена не менее 16.5 МПа0.5 или смесь таких соединений.According to the proposed invention, dimethyl sulfoxide is used as a co-solvent (the dispersion solubility parameter of Hansen is 18.4 MPa 0.5 ), tetralin (19.6 MPa 0.5 ), alpha-bromonaphthalene (20.3 MPa 0.5 ), sulfolane (18.0 MPa 0.5 ), 2-pyrrolidone (19.4 MPa 0.5 ) , ethylene carbonate (19.4 MPa 0.5 ), cyclohexanol (17.4 MPa 0.5 ), N-methylacetamide (16.9 MPa 0.5 ), or any other compound with a Hansen dispersion solubility parameter of at least 16.5 MPa 0.5, or a mixture of such compounds.
Технический результат, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, заключается в расширении способов переработки поликетона и полиамида, снижении токсичности и вязкости их растворов, возможности их совместной переработки.The technical result that can be obtained from the use of the invention is to expand the methods of processing polyketone and polyamide, reduce the toxicity and viscosity of their solutions, the possibility of their joint processing.
Нижеперечисленные примеры иллюстрируют предлагаемое техническое решение.The following examples illustrate the proposed technical solution.
Растворитель для поликетона и полиамида может быть получен при смешении бензилового спирта с сорастворителем, характеризующимся высокой энергией дисперсионных межмолекулярных взаимодействий. При этом сорастворитель может быть как полярным, таким как 2-пирролидон (Примеры 1 и 2), диметилсульфоксид (Примеры 3 и 4), циклогексанол (Пример 5), формамид (Пример 6), Т-метилацетамид (Пример 7) или этиленкарбонат (Пример 8), так и неполярным, например, тетралин (Примеры 9 и 10) или альфа-бромнафталин (Примеры 11 и 12).The solvent for polyketone and polyamide can be obtained by mixing benzyl alcohol with a co-solvent characterized by a high energy of dispersion intermolecular interactions. In this case, the cosolvent can be both polar, such as 2-pyrrolidone (Examples 1 and 2), dimethyl sulfoxide (Examples 3 and 4), cyclohexanol (Example 5), formamide (Example 6), T-methylacetamide (Example 7) or ethylene carbonate ( Example 8) and non-polar, for example, tetralin (Examples 9 and 10) or alpha-bromonaphthalene (Examples 11 and 12).
Доли бензилового спирта и сорастворителя в составе растворителя для поликетона и полиамида не обязательно должны быть равными: растворимость полимеров сохраняется при варьировании соотношения этих компонентов в достаточно широких пределах (Примеры 13 и 14).The proportions of benzyl alcohol and co-solvent in the composition of the solvent for polyketone and polyamide do not have to be equal: the solubility of polymers is maintained when the ratio of these components is varied within a fairly wide range (Examples 13 and 14).
Кроме того, в качестве сорастворителя возможно использование смеси жидкостей (Примеры 15 и 16).In addition, a mixture of liquids can be used as a co-solvent (Examples 15 and 16).
Полученный таким образом растворитель способен не только растворять полиамид (Примеры 1, 3, 5, 7, 9, 11, 16) и поликетон (Примеры 2, 4, 6, 8, 10, 12-15) по отдельности, но и дает возможность их совместной переработки (Пример 17).The solvent thus obtained is not only capable of dissolving polyamide (Examples 1, 3, 5, 7, 9, 11, 16) and polyketone (Examples 2, 4, 6, 8, 10, 12-15) separately, but also makes it possible their joint processing (Example 17).
Из растворов возможно получение изделий, например, пленок (Пример 2, 5, 6) и волокна (Пример 9).From solutions it is possible to obtain products, for example, films (Example 2, 5, 6) and fibers (Example 9).
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.To measure the viscosity of solutions, a rotary rheometer DHR-2 (TA Instruments, USA) is used using a cone-plane working unit (cone diameter 20 mm, angle between the cone and plane 2 °) at 25 ° C and a shear rate of 100 s -1 .
Пример 1Example 1
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г 2-пирролидона и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г полиамида (полидодеканамида) и нагревают емкость до 140°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of 2-pyrrolidone are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyamide (polydodecanamide) and heat the container to 140 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 20 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 20 min, a clear solution forms, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 2Example 2
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г 2-пирролидона и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г поликетона (сополимера монооксида углерода, этилена и пропилена) для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of 2-pyrrolidone are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyketone (copolymer of carbon monoxide, ethylene and propylene) is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 40 min, a clear solution forms, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 160°С в течение 6 ч; в результате образуется тонкослойная полимерная пленка.The rest of the solution is poured onto a fluoroplastic support and dried at 160 ° C for 6 hours; as a result, a thin-layer polymer film is formed.
Пример 3Example 3
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г диметилсульфоксида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г полиамида и нагревают емкость до 140°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of dimethyl sulfoxide are placed in a glass container and they are mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyamide and heat the container to 140 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 20 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в прозрачный гель при охлаждении до 25°С.After 20 min, a clear solution forms, turning into a clear gel upon cooling to 25 ° C.
Пример 4Example 4
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г диметилсульфоксида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г поликетона и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of dimethyl sulfoxide are placed in a glass container and they are mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyketone and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 40 minutes, a clear solution forms, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 5Example 5
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г циклогексанола и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г полиамида для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 140°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of cyclohexanol are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyamide is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and heat the container to 140 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 40 min, a clear solution forms, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Остаток раствора выливают на подложку из фторопласта и сушат при 140°С в течение 6 ч; в результате образуется тонкослойная полимерная пленка.The remainder of the solution is poured onto a fluoroplastic support and dried at 140 ° C for 6 hours; as a result, a thin-layer polymer film is formed.
Пример 6Example 6
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г формамида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г поликетона для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of formamide are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyketone is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С. От раствора берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 40 minutes, a clear solution forms, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C. A sample is taken from the solution and its viscosity is measured (Table 1).
Остаток раствора помещают между двумя пленками из полиэтилентерефталата с расположенным между ними полиэфирным нетканым полотном и опускают в осадительную ванну с ацетоном; в результате образуется композиционная мембрана.The rest of the solution is placed between two films of polyethylene terephthalate with a polyester nonwoven fabric located between them and immersed in a precipitation bath with acetone; the result is a composite membrane.
Пример 7Example 7
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г N-метилацетамида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г полиамида для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 160°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of N-methylacetamide are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyamide is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and the container is heated to 160 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 30 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От раствора берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 30 min, a clear solution is formed, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the solution and its viscosity is measured (Table 1).
Пример 8Example 8
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г этиленкарбоната и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г поликетона для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of ethylene carbonate are placed in a glass container and they are mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyketone is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От раствора берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 40 min, a clear solution is formed, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the solution and its viscosity is measured (Table 1).
Пример 9Example 9
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г тетралина и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.5 г полиамида для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 160°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of tetralin are placed in a glass container and they are mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.5 g of polyamide is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and the container is heated to 160 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 20 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 20 min, a clear solution is formed, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Остаток раствора помещают в шприц, из которого затем выдавливают раствор в осадительную ванну с ацетоном, получая тем самым полимерное волокно.The remainder of the solution is placed into a syringe, from which the solution is then squeezed out into a precipitation bath with acetone, thereby obtaining a polymer fiber.
Пример 10Example 10
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г тетралина и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г поликетона и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of tetralin are placed in a glass container and they are mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyketone and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 30 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 30 min, a clear solution is formed, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 11Example 11
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г альфа-бромнафталина и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г полиамида и нагревают емкость до 140°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of alpha-bromonaphthalene are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyamide and heat the container to 140 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 20 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в прозрачный гель при охлаждении до 25°С.After 20 min, a clear solution forms, turning into a clear gel upon cooling to 25 ° C.
Пример 12Example 12
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.5 г бензилового спирта и 0.5 г альфа-бромнафталина и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г поликетона и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 0.5 g of benzyl alcohol and 0.5 g of alpha-bromonaphthalene are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyketone and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 30 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 30 min, a clear solution is formed, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 13Example 13
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.33 г бензилового спирта и 0.67 г 2-пирролидона и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г поликетона и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 0.33 g of benzyl alcohol and 0.67 g of 2-pyrrolidone are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyketone and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 40 minutes, a clear solution forms, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 14Example 14
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 0.67 г бензилового спирта и 0.33 г 2-пирролидона и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 5 с при 25°С. Затем добавляют 0.02 г поликетона и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain the solvent, 0.67 g of benzyl alcohol and 0.33 g of 2-pyrrolidone are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 5 s at 25 ° C. Then add 0.02 g of polyketone and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 40 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С.After 40 minutes, a clear solution forms, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C.
Пример 15Example 15
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта, 4.75 г формамида и 4.75 г этиленкарбоната и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 15 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.75 г поликетона для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 4.75 g of benzyl alcohol, 4.75 g of formamide and 4.75 g of ethylene carbonate are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 15 s at 25 ° C. Then 0.75 g of polyketone is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 30 мин образуется прозрачный раствор, образующий гель при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 30 minutes, a clear solution forms, which forms a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Пример 16Example 16
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 9.5 г бензилового спирта, 4.75 г циклогексанола и 4.75 г N-метилацетамида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 15 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 1 г полиамида для получения 5 мас. %-ного полимерного раствора и нагревают емкость до 160°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 9.5 g of benzyl alcohol, 4.75 g of cyclohexanol, and 4.75 g of N-methylacetamide are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 15 s at 25 ° C. Then 1 g of polyamide is added to the solvent to obtain 5 wt. % polymer solution and the container is heated to 160 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 30 мин образуется прозрачный раствор, сохраняющий гомогенность при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 30 min, a clear solution is formed, which remains homogeneous when cooled to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Пример 17Example 17
Для получения растворителя в стеклянную емкость помещают 4.75 г бензилового спирта и 4.75 г N-метилацетамида и проводят их смешение взбалтыванием емкости в течение 10 с при 25°С. Затем к растворителю добавляют 0.25 г полиамида и 0.25 г поликетона для получения их совместного 5 мас. %-ного раствора и нагревают емкость до 180°C с целью интенсификации процесса растворения.To obtain a solvent, 4.75 g of benzyl alcohol and 4.75 g of N-methylacetamide are placed in a glass container and mixed by shaking the container for 10 s at 25 ° C. Then 0.25 g of polyamide and 0.25 g of polyketone are added to the solvent to obtain their combined 5 wt. % solution and heat the container to 180 ° C in order to intensify the dissolution process.
Спустя 50 мин образуется прозрачный раствор, переходящий в гель при охлаждении до 25°С. От образца берут пробу и измеряют ее вязкость (Таблица 1).After 50 min, a clear solution is formed, which turns into a gel on cooling to 25 ° C. A sample is taken from the sample and its viscosity is measured (Table 1).
Таким образом, получаемые по данному изобретению растворы полиамида и поликетона имеют меньшую вязкость по сравнению с растворами этих же полимеров такой же концентрации в известных растворителях, таких как м-крезол, гексафторизопропанол, трифторуксусная кислота и ее смесь с хлористым метиленом (Таблица 1). Это дает возможность при прочих равных условиях использовать для формования более концентрированные прядильные растворы, что позволяет получать более плотные и, соответственно, прочные волокна, а также мембранные материалы, подходящие для фильтрации сред с более мелкодисперсными загрязнителями.Thus, the solutions of polyamide and polyketone obtained according to this invention have a lower viscosity compared to solutions of the same polymers of the same concentration in known solvents such as m-cresol, hexafluoroisopropanol, trifluoroacetic acid and its mixture with methylene chloride (Table 1). This makes it possible, other things being equal, to use more concentrated spinning solutions for spinning, which makes it possible to obtain denser and, accordingly, strong fibers, as well as membrane materials suitable for filtering media with more finely dispersed contaminants.
Входящие в состав смесевого растворителя бензиловый спирт нетоксичен и обеспечивает возможность выбора сорастворителя из широкого круга подходящих нетоксичных жидкостей с желаемыми температурами фазовых переходов, летучестью и растворимостью для гибкого регулирования условий получения изделий - конкретного способа формования, температурного режима, состава осадительных ванн и т.д.Benzyl alcohol included in the mixed solvent is non-toxic and provides the possibility of choosing a co-solvent from a wide range of suitable non-toxic liquids with the desired phase transition temperatures, volatility and solubility for flexible regulation of the conditions for obtaining products - a specific molding method, temperature regime, composition of precipitation baths, etc.
Ряд сочетаний бензилового спирта и сорастворителя приводит к гелеобразованию полимерных растворов при их охлаждении до комнатной температуры, таким образом, предоставляя возможность получения волокна методом гель-формования, а мембран - методом термоинициированного фазового распада.A number of combinations of benzyl alcohol and co-solvent lead to the gelation of polymer solutions when they are cooled to room temperature, thus making it possible to obtain fibers by gel-spinning, and membranes - by the method of thermally initiated phase decomposition.
Кроме того, изобретение открывает возможность переработки полиамида и поликетона из их совместных растворов, что позволяет получать изделия из нового материала - смеси полиамида и поликетона.In addition, the invention opens up the possibility of processing polyamide and polyketone from their joint solutions, which makes it possible to obtain products from a new material - a mixture of polyamide and polyketone.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104360A RU2738836C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104360A RU2738836C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2738836C1 true RU2738836C1 (en) | 2020-12-17 |
Family
ID=73835189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020104360A RU2738836C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2738836C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2015215C1 (en) * | 1987-07-27 | 1994-06-30 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Liquid for preparing of molded articles |
RU2161530C1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-01-10 | ООО НПП "Технофильтр" | Method of preparing microfiltration membranes |
US20090042029A1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-02-12 | Drexel University | Polyamide nanofibers and methods thereof |
JP4228613B2 (en) * | 2002-07-31 | 2009-02-25 | 日本電気株式会社 | Serial digital signal transmission system |
US20180251627A1 (en) * | 2015-09-21 | 2018-09-06 | Arkema France | Solvent system comprising a mixture of dimethyl sulfoxide and at least one lactone |
-
2020
- 2020-01-31 RU RU2020104360A patent/RU2738836C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2015215C1 (en) * | 1987-07-27 | 1994-06-30 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Liquid for preparing of molded articles |
RU2161530C1 (en) * | 2000-01-11 | 2001-01-10 | ООО НПП "Технофильтр" | Method of preparing microfiltration membranes |
JP4228613B2 (en) * | 2002-07-31 | 2009-02-25 | 日本電気株式会社 | Serial digital signal transmission system |
US20090042029A1 (en) * | 2007-04-13 | 2009-02-12 | Drexel University | Polyamide nanofibers and methods thereof |
US20180251627A1 (en) * | 2015-09-21 | 2018-09-06 | Arkema France | Solvent system comprising a mixture of dimethyl sulfoxide and at least one lactone |
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 |
---|---|---|
Bottino et al. | Solubility parameters of poly (vinylidene fluoride) | |
AU617213B2 (en) | Process for producing membranes | |
Tashvigh et al. | Performance enhancement in organic solvent nanofiltration by double crosslinking technique using sulfonated polyphenylsulfone (sPPSU) and polybenzimidazole (PBI) | |
Wang et al. | Preparation and characterization of polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membranes | |
Li et al. | Insight into the preparation of poly (vinylidene fluoride) membranes by vapor-induced phase separation | |
JP6980679B2 (en) | Compositions and Methods for Producing Sulfone Polymer Membranes | |
Zhou et al. | Cellulose microporous membranes prepared from NaOH/urea aqueous solution | |
Hanafia et al. | Fabrication of novel porous membrane from biobased water-soluble polymer (hydroxypropylcellulose) | |
CN105327623A (en) | Cellulose acetate nanofiltration membrane and preparing method thereof | |
Ursino et al. | ECTFE membranes produced by non-toxic diluents for organic solvent filtration separation | |
GB2483427A (en) | Process for dissolving cellulose and casting films | |
EP3441133B1 (en) | Semipermeable membrane | |
Chang et al. | Effect of solvent on the dipole rotation of poly (vinylidene fluoride) during porous membrane formation by precipitation in alcohol baths | |
Jiang et al. | Understanding the role of substrates on thin film composite membranes: A green solvent approach with TamiSolve® NxG | |
CN109563228A (en) | Composition and application thereof comprising aromatic polymer and fluorinated polymer | |
Altinkok et al. | A new strategy for direct solution electrospinning of phosphorylated poly (vinyl chloride)/polyethyleneimine blend in alcohol media | |
Aijaz et al. | Thermal, swelling and stability kinetics of chitosan based semi-interpenetrating network hydrogels | |
RU2738836C1 (en) | Solvent and method of processing polyketone and/or polyamide using same (embodiments) | |
Venault et al. | Engineering sterilization-resistant and fouling-resistant porous membranes by the vapor-induced phase separation process using a sulfobetaine methacrylamide amphiphilic derivative | |
KR20180048883A (en) | A solvent composition comprising a mixture of molecules having a sulfoxide functional group and molecules having an amide functional group | |
Shawky | Performance of aromatic polyamide RO membranes synthesized by interfacial polycondensation process in a water–tetrahydrofuran system | |
CN112619443A (en) | Composite reverse osmosis membrane and preparation method thereof | |
JPS5837842B2 (en) | Manufacturing method of ultrafiltration membrane | |
RU2726252C1 (en) | Solvent for polyketone and method of processing polyketone with use thereof | |
CN108697991A (en) | Include the apertured polymeric film of silicate |