Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
С повышением дисперсности порошка происходит увеличение его усадки (при постоянном времени спекания) (рис. 11.4), причем характер этого изменения аналогичен изменению насыпной плотности, степени уплотнения и "жесткости". Важно, однако, отметить, что хотя высокодисперсные порошки характеризуются большей усадкой по сравнению с грубодисперсными (для одинакового времени спекания), благодаря значительно большему числу контактов отдельных частиц рост прочности во времени у этих порошков опережает увеличение усадки и ухудшение порометрических характеристик. При равной прочности сепараторы из высокодисперсных порошков оказываются лучшими по всем показателям. Уменьшение времени спекания до заданной прочности при переходе к высокодисперсным порошкам позволяет уменьшить степень деструкции ПВХ, и это дает возможность получить сепараторы с меньшим содержанием ионов хлора.
Из рис. 11.5 видно, как изменение требований к сепараторам существенно меняют и требования к гранулометрическому составу ПВХ: если при прочности о = 4,5 МПа для достижения максимального диаметра пор 30 мкм медианный диаметр не должен превышать 28 мкм, а содержание фракции более 63 мкм не должно быть более 7%, то при прочности в 6 МПа и том же пределе диаметра пор медианный диаметр должен быть не более 23 мкм, фракции более 63 мкм не должно быть Более 2%. Аналогичный результат имеет место и для пористости. Дисперсность порошка нельзя, однако, увеличивать неограниченно, так как с повышением дисперсности ухудшается его технологичность: снижается текучесть, появляются неполностью оформленные ("клеванные") ребра сепараторов. Таким образом, для получения качественных сепараторов необходимо уменьшение объемной медианы и сужение распределения по размерам частиц. С учетом этих требований была разработана специальная марка ПВХ, позволяющая получать
259
JO 63 100 zoo
Ямм,ннм
Рис 11.4. Зависимость усадки Ah порошка при спекании от его дисперсности (иа оси абсцисс указана верхняя граница каждой фракции порошка)
- , - ¦ - - - „ - 10 20 30 W 50 Содержание <рранции > 63 мим, % Медианный размер «истиц мнм 1 ч б
Рис 11.5. Зависимость максимального диаметра пор D и пористости П сепараторов от содержания фракции более 63 мкм (а) и медианного размера частиц ПВХ (б) при разрушающем напряжении при растяжении 0 = 4,5 (1) и 6,0 мПа (2)
мипластовые сепараторы с толщиной тела 0,3 мм, электросопротивлением менее 0,20 Ом-см2 и максимальным диаметром пор, определяемым по пропитке водой, не более 30 мкм.
Немаловажным фактором, влияющим на спекаемость ПВХ порошка, является состояние его поверхности. ПВХ, полученный полимеризацией в эмульсии, обладает хорошей спекаемостью, тогда как суспензионный ПВХ даже при высокой дисперсности спекается плохо. Для улучшения спекаемости'к суспензионному ПВХ добавляют эмульсионный в количестве 5-50% [99]. В ряде случаев [100, 101] получение суспензионного и эмульсионного ПВХ проводят в одном реакторе. Добавка эмульсионного ПВХ улучшает спекаемость суспензионного полимера и смачиваемость получаемых сепараторов, однако пластины имеют низкие механические характеристики. Спекаемость может быть улучшена при использовании в процессе полимеризации солей суль-фоновых кислот, являющихся эмульгаторами эмульсионного процесса. Лучшие результаты по спекаемости ПВХ и механическим свойствам пластин из него получены при использовании в качестве эмульгаторов сульфоновых кислот вместо их солей [102], однако при этом снижается термостабильность ПВХ, ухудшаются сыпучесть порошка, его дозируе-мость и возникает коррозия на деталях оборудования для переработки ПВХ. Избежать коррозии оборудования при переработке ПВХ;
полученного с использованием сульфокислоты, удается путем нейтрализации ее органическими соединениями с четвертичным атомом азота [103], которые можно вводить как в процессе полимеризации, так и на стадии выделения ПВХ. Пластины с хорошими механическими свойствами и низким электросопротивлением удается получить при добавлении в полимеризационную смесь кислот (серной, фосфорной), а также при обработке ПВХ после центрифугирования [104]. Для полного заполнения пор электролитом сепараторная пластина должна хорошо смачиваться. Это достигается применением при суспензионной полимеризации эмульгаторов ионогенной и неионогенной природы.
Тонкие пластины с хорошими эластичностью и прочностью получают из сополимеров с винилацетатом [105], сополимером этилена с винил-ацетатом [103], диэтилгексилакрилатом [104]. При этом получают пластины с небольшим размером пор и низким электросопротивлением. В формовочную композицию можно также вводить термостабилизаторы, пигменты, наполнители для улучшения сыпучести (диоксид кремния, графит, древесная мука, асбест, стеклопорошок, тонкоиз-мельченный силикат).
Глава 12 ПЛАСТИЗОЛИ
Поливинилхлоридные пластизоли представляют собой гетерофаз-ные дисперсии пастообразующих сортов поливинилхлорида в пластификаторе с добавками стабилизаторов, наполнителей, красителей и других компонентов, а после термообработки - поливинилхлоридный пластикат. Благодаря техническим и экономическим преимуществам пластизольной технологии по сравнению с другими видами технологий получения изделий и покрытий из пластифицированного ПВХ во всем мире наблюдается резкий рост производства пластизолей различного назначения [184].
