Способ получения мембранных сепараторов

 

Союз Советских

Социал исти иеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (89) 25049 НРБ (51) М. Кл.

3 (6l ) Дополнительное к авт. евнл-ву— (22) ЗаЯвлена 110778 (21) 7770246/24-07 (23) Приоритет — (32)— (31) 36678 . {33) HP Б

Н 01 М 2/14

Гфвудвр«тввнный квинтет сссР

«в двлам кзо«рвтвннй

se вткрмтнй

Опубликовано 2у282 Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 2302.82 (53) УДК 621. 3. .035 35

{088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Рафаил Велиславов Мощев, Хрисанта Николаева Будевска, Латинка Тантилова Иванова и Радка Димитрова Янкова (НРБ)

Иностранное предприятие / нЦЛЕХИТ при Бол гарской Академии Наук, / София" "--{НРБ) / (71) Заявитель (54) СП(СОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕМБРАННЫХ

СЕПАРАТОРОВ

Изобретение относится к методу получения мембранных сепараторов для .щелочных аккумуляторов.

Известен способ получения мембранных сепараторов, согласно которому облученную гамма-лучами полиэтиленовую пленку наматывают вместе с целлюлозной тканью в многослойную катушку и погружают в сосуд с мономером, который прививается к полиэтилену под воздействием гамма-излучения в продолжение от 70 до 130 ч.

Недостатки этого способа состоят в слишком медленном его протекании,в неравномерной прививке по длине пленки, в невозможности его проведения в конвейерных условиях, а также в необходимости использования дорогих и опасных источников гамма-лучей.

Известен способ, по которому процесс прививки проводят в пакете, состоящем из десяти слоев полимерного материала, изолированных между собой стеклянными перегородками. На полимерный материал предварительно наклеивают мономер при ви вки, пакет закрывают и подвергают облучению рентгеновскими или гамма-лучами в среде инертного газа или вакуума.

Исключая возможность лучшего регулирования температурного режима в более тонком слое, этот метод обладает всеми недостатками первоro.

1р Известен также способ получения мембранных сепараторов дпя щелочных аккумуляторов, согласно которому облученную ультрафиолетовым светом полиэтиленовую пленку наматывают вмеси те с целлюлозной тканью или бумагой в многослойную катушку, которую пропитывают метакрильной кислотой и прививают к полиэтиленовой пленке о посредством нагревания при 70 — 90 С рв в продолжение 60 - 90 мин.

Однако трудности этого способа связаны с отводом реакционного тепла, в неравномерной прививке по длине пленки, а также и в прерывности про2S цесса.

Наматывания на катушках избегают,. когда прививку совершают на слое поли мер ной пле н ки, поставленной B пакете между двумя поверхностями, сделанными из тонкого целлюлозного материала, пропитанного мономером и закрытого между двумя металлическими поверхностями. Полимерную фоль— гу предварительно обрабатывают раствором инициатора (перекиси или азо- 10 соединения) . Достигнутая степень при— вивки после нагревания в продолжение

8 — 10 ч при 70 не превышает 30 .

Однако в способе используется инициатор, а низкая степень прививки делает его неприемлемым для получения привитых мембран с низким электрическим сопротивлением.

Ввиду успешной работы щелочных батарей сопротивление мембранных сепараторов в 403 гидроокиси калия при 22 С должно быт ь от О, 08 до

0,15 ом.см в зависимости от назначения аккумуляторной баратери, причем 5 отклонения от среднего значения сопротивления не дол нны превышать + 304.

Цель изобретения - создать способ получения мембранных сепараторов,. обеспечивающий высокую степень прививки (выше 803) полиэтиленовой пле нки, а также равномерность по длине и ширине плен ки.

Сущность способа состоит в прививке винилового мономера к активированной ультрафиолетовым облучением полиолефиновой пленке, причем прививку осуществляют в пяти сло11 но л сэндвич, состоящий из активированной полиолег,g финовой пленки, двухсторонне покрытой целлюлозным материалом, пропитанный мономером или его раствором и прижатый с каждой стороны к инертной полимерной ленте, закрывающей реакци". онное пространство, с давлением к по45 верхности нагревательного элемента от

10 до 30 г/см3 за время от 10 до

45 мин, причем слои сэндвича представляют собой неограниченные по длине ленты, которые перемещают по поверхности нагревательного элемып а со скоростью от 1 до 100 м/ч, Причем в качест ве целлюлозного материала берут отбеленную и не апретированную ткань из естественного хлопка, например марлю с толщи-! ной от 150 до 200 мк и плотност ью нитей около 10 на см, 41 4

Кроме того, инертную полимерную ленту вырабатывают из двухсторонне ориентированной полиэфирной пленки с толщиной от 80 до 150 мк.

Причем температуру поверхности нагревательного элемента берут в пределах от 85 до 95 С и поддерР живают с точностью + 1 С.

Преимущества этого способа заключаются в его изотермическом протекании из-за чего полученная сепаратор-. ная пленка отличается высокой равномерностью обоих показателей, а также и возможностью непрерывного конвейерного протекания процесса и его полной автоматизацией. Кроме того, создаются условия для получения минимального технологического брака, для уменьшения расхода мономера, для уменьшения .количества материалов, которых нужно обезвредить, а также и для его полной безопасности и гигиенизирования.

Изобретение объясняется подробнее на примерах, не ограничиваясь ими.

П р и и е р 1. Активированную зосредст BQM ультрафиолетового облучения полиэтиленовую пленку с высоким давлением с плотностью около

0,925 г/см, с индексом расплава 2 около 2 г/10 мин и толщиной около мк покрывают е двух сторон хорошо высушенной бумагой из отбеленной целлюлозы с весом около 20 г/м и плотностbe около 0,8 г/см, не содержащей импре гааторов, наполнителей, красителей или других примесей. Каждый из двух слоев бумаги пропитывают 0,3 — 0,5 л/м дистиллированной метакрильной кислотой, содержащей ниже 5 мкг/л ингибитора, после чего каждый слой бумаги покрывают полиэфир" ной пленкой с толщиной от 80 до150мк.

Так, полученный пятислойный сэндвич прижимают плотно к нагревателю, который нагрет до 83 + 1 С с нажимом от

10 до 20 г/см в продолжение 25 мин для совершения полимеризационного процесса, Привитую полиэтиленовую пленку ощелачивают в 5 - 10/ гидроркиси калия при 60 - 70 С в продолжение 20 " 30 мин. Ионное сопротивление полученного таким образом мвмбранного сепаратора в 407, гидрооки" си калия при 22 C ниже 0,12 ом см степень прививки, определенная посредством увеличения веса пленки, 907641 раствор в тетрахлорметане. Полученный мембранный сепаратор обладает характеристиками, указанными в примере 1.

Пример 8. Прививку совершают согласно примерам 1, 2, 5, 6 или 7 с той разницей, что толщина полиэтиленовой пленки составляет

80 мк вместо 35. Число слоев ткани или бумаги с каждой стороны полиэтиленовой пленки равно двум вместо одного. Копи чест во метакрильной кислоты ипи ее растворов — от 0,5 до

0,9 л/и 2-, а время нахождения на нагревателе около 45 мин. Полученный мембранный сепаратор имеет сопротивление около 0,3 ом см

2 формула изобретения

Способ получения мембранных сепараторов путем прививки винилового мономера к активированной ультрафиолетовым облучением полиолефиновой пленки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, пр.;вивку осуществля— ют в пятислойный сэндвич, состоящий из акти вированной поли олефи новой пленки, двухсторонне покрытой целпюлозным материалом, г1ропитанный мономером или его раствором и прижатый с каждой стороны к инертной полимерной ленте, закрывающей р акционное пространство, с давлением к поверхности нагревательного элемента от 10 до 30 г/см за время от 10 до

45 мин, причем слои сэндвича представляют собой неограниченные пс длине ленты, которые перемещают по поверхности нагревательного элемента со скоростью от 1 до 100 м/

2. Способ го и. 1, о т и и ч а ю шийся тем, что в качестве целлюлозного материала берут отбеленную и неапретированную ткань из естественного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до 200 мк и плотностью нитей около 10 на см.

3. Способ по и. 1, от п и ч а ю шийся тем, что инертную полимерную ленту вырабаты вают и 3 двухсторонне ориентированной полиэфирной пленки с толщиной от 80 до 150 мк, 4. Способ по и. 1, о т п и ч а ю шийся тем, что температуру поверхности на гре ват ел ь Но го эпрмент а берут в пределах от 85 до 95 Г и поддерживают с точностью + 1 Г.

Тираж 758 Подписное г.Ужгород, ул.Проектная,4 филиал ППП "Патент", выше 804, а прочность растяжения сухой пленки выше 150 кг/см .

Пример 2 . Приготовленный . no примеру 1 flRTMGRQNHblH сэндвич (с неограниченной длиной) перемещают прижатый по одной или нескольким нагретым при 88 + 1 С нагревательным поверхностям (плоских или закругленных) с такой скоростью, которая обеспечивает нахо> дение сэндви- 1о ча на нагревательной поверхности около 20 мин. После ощелачивания полученный мембранный сепаратор обладает показателями, указанными в примере 1. 15

Пример 3 . Прививку осуществляют как s примерах 1 или 2 с .той разницей, что нахождение на поверхност и на гревателя 15 — 18 мин.

Сопротивление мембранного сепарато- в ра после его ощелачивания — от 0,20 до 0,25 ом-см2, степень прививки около 703, а прочность на растяжение - выше 180 кг/см

П р и и е р 4 . Прививку совершают в соответствии с примером 1 или 2 с той разницей, что температура нагревателя — 85 + 1 С, а нахожО дение сэндвича на нагревателе

35 - 40 мин. Привитая пленка, после за ее ощелачивания, обладает характеристиками, указанными в примере причем прочность на растяжение достигает до 220 кг/см .

Пример 5 . Прививку совершают, как в примерах 1 - 4, с той разницей, что вместо бумаги используют неапретированную ткань из естественного отбеленного хлопка, например марлю с толщиной от 150 до ао

200 мк и плотностью нитей от 8 до

10 на см. Полученный мембранный се- паратор обладает характеристиками, которые: указаны в примерах 1 - 4.

Пример 6 . Прививку совершают как в примерах 1 2 или 5 с той разницей, что вместо 1003 метакрильной кислоты используют ее

70 " 80 -ный раствор в толуоле или ксилоле. Полученный мембранный сепаратор обладает характеристиками, указанными в примере 1.

Пример 7, Прививку совершают как в примерах 1, 2 или 5, однако вместо 1003 метакрильной кислоты используют ее 85 - 95 -ный

ВНИИПИ Заказ 604/62