Получение органических пористых полимеров

АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ-уголь с чрезвычайно развитой микро- и макропористостью (размеры микропрр составляют от 10 — 20 до 1000 А). Существует два типа А. у. Первый тип применяют для сорбции газов и паров имеет большое количество микропор, обусловливающих сильную адсорбционную способность. Второй тип используют для сорбции растворенных веществ. Оба типа А. у. должны иметь большую легко доступную внутреннюю поверхность пор. А. у. изготовляют в две стадии. 1) Выжигают древесину, скорлупу орехов, косточки плодов, кости животных при температуре 170—400° С без доступа воздуха, чем достигают удаления воды из исходного органического вещества, метилового спирта, уксусной кислоты, смолообразных веществ и других, а также развития пористой поверхности. 2) Полученный уголь-сырец активируют, удаляя из пор продукты сухой перегонки и развивая поверхность угля. Это достигается действием газов-окислителей, перегретым водяным паром или диоксидом углерода при температуре 800—900° С или предварительным пропитыванием угля-сырца активирующими примесями (хлоридом цинка, сульфидом калия), дальнейшим прокаливанием и промыванием водой. До-стагочно тонкопористый А. у. можно получить термическим разложением некоторых полимеров, например, поли-винилиденхлорида (сарановые угли). А. у. применяют для разделения газовой смеси, в противогазах, как носитель катализаторов, в газовой хроматографии, для очистки растворов, сахарных соков, воды, в медицине для поглощения газов и различных вредных веществ при кишечно-желудочных заболеваниях. [c.13]

Получение органических пористых полимеров [c.112]

Неполярные пористые полимеры. Сополимеры стирола с диви-нилбензолом. Для получения неполярных органических пористых [c.112]

Носители неподвижной фазы > должны быть химически инертными, никакие адсорбционные процессы на них не должны происходить. Это позволит на основании данных, полученных при обычной экстракции, надежно прогнозировать возможность разделения отдельных элементов в хроматографических условиях. Носители должны прочно удерживать на своей поверхности органическую или водную фазу, не растворяться в выбранных растворителях и не набухать в них, легко регенерироваться и быть, конечно, доступными. В качестве носителя органической фазы часто применяют фторопласт-4 и подобные ему органические полимеры. В работах Преображенского и др. описывается способ получения зернистого пористого фторопластового порошка, который имеет по сравнению с порошком-сырцом фторопласта-4 большую пористость зерен (около 63%), размер пор порядка микрона, меньшее сопротивление движению подвижной фазы. Показана также возможность использования компактного пористого фторопласта " для изготовления хроматографических колонок с устойчивыми параметрами. Носителями органической фазы могут быть и другие материалы, например, силикагель и кизельгур, которые предварительно гидрофобизируют, применяя соединения типа диметилдихлорсилана. В качестве носителя водной фазы наилучшими пока являются ионообменные смолы (когда нет ионообменной сорбции и рабочей поверхностью является тонкий слой водной фазы, обволакивающий частицы смолы). С этой же целью применяют силикагель и целлюлозу. [c.133]

В ряде работ вычислена средняя потенциальная энергия адсорбции углеводородов на нитриде бора [33], на слое фталоцианина, нанесенного на графитированную термическую сажу [34], и на модифицированном органическими катионами глинистом минерале — гекторите [35]. Во всех случаях получено удовлетворительное согласие вычисленных величин средней потенциальной энергии адсорбции различных углеводородов с полученной из измерений теплоты адсорбции. Молекулярно-статистических расчетов удерживаемых объемов в этих случаях еще не было сделано. Для модифицированных слоями органических веществ адсорбентов такие расчеты можно будет сделать на основе атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия Фс - С) фн - с и фн-- н и потенциальных функций для гетероатомов в соответствующих валентных состояниях. Нахождение необходимого набора таких потенциальных функций требует проведения исследований адсорбции и газовой хроматографии на различных молекулярных кристаллах и на плотных монослоях углеводородов и других органических веществ, отложенных путем адсорбции из растворов или из газовой фазы непосредственно в колонне на поверхности таких адсорбентов — носителей, как, например, графитиро-ванные сажи и силохром (см. обзоры [3,36]). Накопление надежных данных в этой области и определение набора атом-атомных потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия позволит рационально подойти к выбору оптимальных для газовой хроматографии структур активных углей, пористых полимеров и модифицирующих адсорбенты-носители пленок полимеров. [c.44]

В промышленности, главным образом в микроэлектронике, широко применяют пленки, полученные в плазме. Плазмохимические пленки могут быть кристаллическими или аморфными. Их толщина колеблется от долей до сотен микрометров. При осаждении в плазме тонких полимерных пленок на пористых основах образуются мембраны, применяемые в мембранной технологии для разделения растворов солей, органических соединений и газовых смесей. Такие пленки получают двумя методами — полимеризацией углеводородов или деструкцией полимеров. Плазмохимической поверхностной обработке можно подвергать различные материалы — от металлов и их сплавов до полимеров. В результате обработки полимеров в неравновесной плазме изменяются смачиваемость, молекулярная масса и химический состав поверхностного слоя (толщиной до 10 мкм). [c.298]

Порофоры (порообразователи, вспенивающие агенты) —органические и неорганические вещества, которые применяют для получения полимеров пористой структуры (пенопласты, пенорезина). Они разлагаются в процессе переработки полимера с выделением газов (например, азота), которые и превращают монолитный материал в пористый. Примеры пенополистирол, поролон (эластичный пористый полиуретан). [c.24]

В 1962 г. Воган [155] опубликовал данные об эффективности большого числа весьма разнообразных гелей и других пористых частиц при фракционировании полистирола. Большинство исследованных им материалов не позволило добиться удовлетворительного фракционирования, в то же время набухшие силикагели оказались наиболее подходящими для этой цели, поскольку полученные на них данные были сравнимы с результатами фракционирования обычным методом последовательного осаждения. Эта работа Впервые показала возможность успешного применения метода ГПХ для фракционирования полимеров высокого молекулярного веса в системе органических растворителей. [c.116]

Описанные в литературе пористые иониты получают различными методами. Известны [1—4] методы синтеза пористых ионитов на основе сополимеров стирола и дивинилбензола (ДВБ). Для получения сополимеров реакцию проводят в присутствии инертных органических растворителей или низкомолекулярных полимеров (например, полистирола низкого молекулярного веса), впоследствии экстрагируемых из образующихся пор. [c.24]

Полученные сетчатые полимеры подвергают процессу сульфирования. Пористость структуры сополимеров позволяет проводить сульфирование без предварительного набухания в органическом растворителе. Как показано на рис. 3, в зависимости от структуры сополимеров сульфокатиониты на их основе отличаются различной проницаемостью по отношению к органическим ионам большого молекулярного веса. [c.27]

Первый способ заключается в зарядке полимерных и олигомерных частиц при помощи электролитов. Введением в систему ряда неорганических солей удается получать частицы с достаточным электрокинетическим потенциалом. Так, описаны композиции для электроосаждения, представляющие собой водную дисперсию полиэтилена /28/, фторопластов /29/, стабилизированную добавкой электролитов. Некоторые промышленные дисперсии полимеров пригодны для электрофореза, так как содержат добавки электролитов, внесенные в процессе эмульсионной полимеризации. Следует указать, что количество этих электролитов должно быть оптимальным. Необходимо, чтобы оно давало достаточно высокий электрокинетический потенциал, сохраняло агрегативную устойчивость и небольшую электрическую проводимость. Увеличение последней приводит к интенсификации электрохимических процессов, одним из которых является выделение газа на покрываемом электроде. Газовыделение увеличивает пористость получаемых покрытий, а в некоторых случаях приводит к отслаиванию уже образовавшегося электрофоретического покрытия /30/. Это обстоятельство следует учитьшать при применении указанного способа зарядки частиц. В частности, для улучшения коалесценции частиц используют термообработку полученных электрофоретических осадков и добавку к воде органических растворителей, обеспечивающих набухание дисперсной фазы. [c.28]

Главные препятствия на пути использования таких материалов — трудность контроля за протеканием полимеризации на поверхности и сложность получения равномерного покрытия. Анализ данных разных авторов указывает на то, что лишь незначительная доля гидроксильных групп поверхности или привитых кремнийорганических соединений выступает в качестве инициаторов роста полимерных цепей. Происходит островковое заполнение поверхности, и для полного ее покрытия органическим полимером требуется большое количество модификатора. При этом наблюдается непрогнозируемое изменение структурных характеристик пористых материалов во многих случаях удельная поверхность уменьшается в 2,5-10 раз при почти таком же уменьшении удельного объема пор. Это ухудшает массообменные характеристики поверхностно-модифицированных материалов, зачеркивая тем самым одно из основных достоинств этого класса материалов. [c.157]

Разновидностью метода фракционирования на колонке является гель-хроматография [86]. В качестве разделительного вещества применяют органические или неорганические вещества (например, силикагель) пористой структуры с размером пор, зависящим от плотности сшивок и условий получения. Для фракционирования полимеров, растворимых в воде, чаще всего применяют набухший в воде декстран с различной степенью сшивания (сефадекс). Для растворов полимеров в органических растворителях применяют сшитые полистиролы или сополимеры метилметакрилата с этилен-гликольдиметакрилатом. Образец полимера растворяют, заливают в колонку и элюируют, используя тот же самый растворитель. Небольшие молекулы полимера свободно диффундируют внутрь геля. Размеры некоторых молекул оказываются настолько большими, что им не удается проникнуть внутрь пор, в результате чего они первыми выходят из колонки при элюировании. Продолжительность элюирования фракций возрастает с уменьшением размера макромолекул. Существует критическое значение молекулярной массы, ниже которого макромолекулы полимера могут проникать в поры сетки и поэтому могут быть разделены. Молекулы большего размера уже не могут быть разделены, так как они не могут диффундировать в гель. Частота сетки геля и критическое значение молекулярной массы связаны между собой простой зависимостью чем чаще сетка, тем меньше критическое значение молекулярной массы. [c.83]

Большим недостатком многих пористых полимеров является низкая термостойкость и сильное удерживание углеводородов. Углеводороды легко проникают внутрь таких адсорбентов в пространства между макромолекулами. В меньшей степени это проявляется в случае полиакрилонитрила [3751. Высокой термостойкостью обладают пористые полиарилаты (3761. Получение более жестких однородномакропористых структур и введение в синтез или применение при прививках разнообразных органических и элементорганических мономеров, вероятно, даст возможность иметь наборы довольно однородных адсорбентов с разной специфичностью межмолекулярного взаимодействия с газами и жидкостями. Хроматограммы показывают, что на многих уже полученных макропористых сополимерах с разными функциональными группами пики молекул, относящихся к группам А, В иВ, при малых дозах адсорбата симметричны [3741. [c.76]

Необходимо расширить число объектов исследования, включив сюда различные окислы, соли, органические кристаллы, пористые полимеры и монослои. Во всех этих случаях химический еостав и состояние поверхностных соединений должны быть предметом тщательного количественного изучения. В частности, исследование такого благоприятного для спектрального изучения объекта, как кремнезем, перспективно проводить в направлении получения количественно сопоставимых с другими адсорб-циоными исследованиями данных. При этом основное внимание должно быть обращено на спектральное исследование природы центров адсорбции и среди них на изучение центров примесной природы при малых заполнениях поверхности адсорбирующимися молекулами. [c.436]

Для получения пористых минеральных адсорбентов, сохраняющих структуру исходных гидро-, алко- и бензогелей и гелей других типов, неоднократно использовался метод сублимирования в вакууме замороженной интермицеллярной жидкости [48—50]. Это устраняет силы поверхностного натяжения жидкости, сжимающие скелет геля при обычном высушивании. Метод можно применять и для получения органических и элементорганиче-ских полимеров с широкими порами. В ряде работ [49, 50] показано, что таким образом могут быть приготовлены аэрогели полимеров. Основным условием получения высокоразвитой поверхности, по крайней мере для аморфных полимеров, является достаточно низкая температура, при которой полимер находился бы еще в застеклованном состоянии. При температурах ниже температуры стеклования движение макромолекул заторможено. В этом случае жесткость молекул полимера после возгонки твердого растворителя обеспечивает создание стабильного пространственного скелета полимера. Полученный таким образом аэрогель полимера может более или менее точно отражать структуру полимера в растворе. [c.72]

Применению в газовой хроматографии полученных таким образом аэрогелей органических полимеров мешает набухание их в присутствии паров органических веществ. Лучшие результаты были получены для аэрогеля кремнийорганического полимера [50]. При использовании различных приемов упрочнения структуры путем сшивания макромолекул этот метод дает весьма однородные макропористые адсорбенты с регулярно расположенными на их поверхности функциональными группами. Пористый полимер в газо-адсорбционной хроматографии был успешно применен Холлисом [51]. [c.72]

В литературе имеется описание способов получения пористых пленок из ПТФЭ и других фторсодержаших полимеров с использованием водных или органических дисперсий полимера [176, 177]. [c.107]

В тлеющем разряде также могут протекать разнообразные химические реакции. В 1920 г. американский физик Р. Вуд получил с помощью тлеющего разряда водород. В тлеющем разряде можно синтезировать различные вещества (Н2О2, О3, N0). Предложено использовать тлеющий разряд для получения напыленных полимерных мембран [8]. Плазменной полимеризации подвергаются различные органические соединения. Используется как электродная, так и безэлектродная форма разряда (разряд, протекающий в стеклянной трубке, помещенной внутри соленоида, питаемого от ВЧ-генератора). Образующийся полимер осаждается на пористой подложке в зоне тлеющего разряда. [c.175]

Свойства УУКМ изменяются в широком диапазоне. Прочность карбонизованного УУКМ пропорциональна плотности. Графитация карбонизованного УУКМ повышает его прочность. Прочность УУКМ на основе высокопрочных УВ выше прочности КМ на основе высокомодульных УВ, полученных при различных температурах обработки. К уникальным свойствам УУКМ относится высокая температуростойкость в инертных и восстановительных средах. По способности сохранять форму и физико-механические свойства в этих средах УУКМ превосходит известные конструкционные материалы. Некоторые УУКМ, особенно полученные карбонизацией углепластика на основе органических полимеров, характеризуются увеличением прочности с повышением температуры эксплуатации от 20 до 2700 С. При температурах выше 3000°С УУКМ работоспособны в течение короткого времени, так как начинается интенсивная сублимация графита. Чем совершенней кристаллическая структура графита, тем при более высокой температуре и с меньшей скоростью происходят термодеструктивные процессы. Свойства УУКМ изменяются на воздутсе при длительном воздействии относительно невысоких температур. Так, при 400 - 650°С в воздушной среде происходит окисление УУКМ и, как следствие, быстрое снижение прочности в результате нарастания пористости. Окисление матрицы опережает окисление УВ, если последние имеют более совершенную структуру углерода. Скорость окисления УУКМ снижается с повышением температуры их получения и уменьшением числа дефектов. Эффективно предотвращает окисление УУКМ пропитка их кремнийорганическими соединениями из-за образования карбида и оксида кремния. [c.92]

Роутсон и Грик (Пат. 3687200 и 3701384 США) предложили в растворе полимера создавать коллоидные, водо-перастворимые неорганические соединения, которые при взаимодействии с макромолекулами полимера способны образовать малоподвижные в пористой среде гелеобразные системы. Для получения указанной композиции предложено использовать любой синтетический органический полиэлектролит высокой молекулярной массы, предпочтение отдается высокомолекулярному полиакриламиду (молекулярная масса - свыше 2 млн). Коллоидное неорганическое соединение может быть получено в растворе полимера реакциями окисления или восстановления, а также изменением pH раствора соли поливалентного металла. [c.77]

Другой тип каркаса современных органических нонообменииков представляет так называемая макропористая (макросетчатая) структура. Каркасы этого типа образуются при введении соответствующего растворителя (который легко растворяет мономер) в полимеризационную систему в процессе синтеза. Жидкая фаза затем легко отделяется от сополимера. Полученные гели имеют характерную губчатую структуру, состоящую из агрегатов сфер нормальной гелевой пористости, пронизанных порами негелевой структуры. Однако эти макропоры не являются частью гелевой структуры полимера. Размер пор можно регулировать в процессе получения каркаса. Могут быть получены структуры с размером пор порядка не-скрльких ангстрем в диаметре. Макросетчатые каркасы имеют большую внутреннюю поверхность (до 100 м /г и более). [c.15]

В области физической химии приложения электронной микроскопии многочисленны и разнообразны. Ниже будут кратко рассмотрены результаты, полученные прежде всего при исследовании классических коллоидных систем — коллоидных растворов, гелей и аэрозолей. Затем следует обширный раздел кристаллов, где вначале будут рассмотрены закономерности, установленные электронно-микроскопическим методом при изучении роста и разрушения кристаллов. Ряд примеров будет приведен как иллюстрация возможностей применения электронной микроскопии для изучения структуры кристаллов. Что касается аморфных тел, то здесь основное внимание будет уделено электронно-микросконической характеристике пористой структуры некоторых представителей этой группы тел. Применение электронной микроскопии для исследования органических веш еств, как уже отмечалось, изложено в обзорной статье Гамма (см. введение [3]). Поэтому из области органической химии ниже сравнительно детально будет разобран только вопрос о структуре синтетических полимеров в связи с важностью этих материалов для современной химии. В конце П1 главы собраны работы, которые дают неносредственные доказательства значительной поверхностной диффузии на твердых телах при некоторых процессах. [c.126]

Природа пористого материала. Перед использованием в молекулярноситовой хроматографии пористый материал должен набухнуть и впитать жидкую фазу, чтобы образовалась наполненная растворителем губка , в которую молекулы могут диффундировать. Поскольку молекулярно-ситовая хроматография проводится с различными жидкими фазами, начиная от воды и кончая углеводородными растворителями, то необходим большой набор различных пористых материалов — от гидрофильных, которые набухают в воде, до липофильных, которые впитывают неполярные органические растворители. Наиболее широко используемым гидрофильным материалом является искусственно сшитый полисахарид, полученный при обработке декстрана (природного полимера глюкозы) различными количествами эпихлоргидрина для получения определенной степени сшитости между цепями. Существует по крайней мере восемь различных степеней сшитости между цепями самый плотный гель будет исключать соединения с молекулярными массами свыше 700. Для полного исключения соединений на большинстве открытых гелей их молекулярные массы должны быть свыше 200 000. Пределы ситового исключения других пористых материалов, включая полиакриламид (имеющий десять различных степеней пористости) и гели агарозы, достигаются для соединений с молекулярными массами до 150000 000. Могут быть также использованы твердые , жесткие материалы, такие как стеклянные зерна с контролируемой пористостью. Молекулярно-ситовую хроматографию, в которой пример няют водную подвижную фазу, иногда называют гель-фильтрационной хроматографией. [c.597]

Если разбавитель не является растворителем для данного полимера, получаются очень пористые гели, в то время как при использовании хороших растворителей, таких, как толуол, пористость полученного геля намного меньше. Меняя соотношение растворитепя и нерастворителя, можно получить целый ряд гелей различной пористости. При большом содержании дивинилбензола образуются жесткие гели, слабо набухающие в органических растворителях. [c.124]

Смесь парафинов или жирных кислот с алкоголятами титана в соответствующем растворителе используется для придания водонепроницаемости тканям и древесине применяются также феноляты и хелаты Другая подобная система состоит из продуктов конденсации алкоголятов титана с солями щелочных металлов и высокомолекулярных жирных или смоляных кислот, растворенных в органическом растворителе. Типичным примером служит смесь, полученная на основе бутилата титана и стеарата алюминия Алкоголяты титана, обработанные титановыми солями органических кислот при повышенных температурах, превращаются в полимерные производные, которые используются в качестве водоотталкивающих средств для тканей и бумаги Высшие алкоголяты, такие как нонил (3,5,5-триметилгексокси-1) и изооктилпроизводные, имеют ряд преимуществ по сравнению с низшими и используются в некоторых методах для придания водонепроницаемости тканям Конденсированный бутилат титана при обработке стеариновой, каприновой, масляной или другими кислотами образует полимеры, растворимые в толуоле, ксилоле и спирте, которые придают водонепроницаемость хлопку и другим текстильным изделиям . Растворы конденсированных алкоголятов обеспечивают водонепроницаемость дерева, кирпича и других пористых материалов . [c.238]

Известные способы получения пористых адсорбентов можно разделить на четыре группы [227, 228] 1) активирование гру-бодисперсиых материалов воздействием химически агрессивных сред, например получение активных углей действием газов-окис-лителей на кокс или пропиткой органического материала некоторыми солями с последующей их химической обработкой 2) коллоидно-химическое выращивание частиц золей с последующим получением из них гелей с рыхлой упаковкой (при высу шиваиии таких гелей образуется структура с боЛьЩим числом пор-зазоров между частицами силикагели, алюмосиликагели и др.) 3) синтез пористых кристаллов — цеолитов, обладающих свойствами молекулярных сит (размеры каналов в таких кристаллах составляют 0,4—1,0 нм) 4) термическое разложение карбонатов, гидроксидов, оксалатов, некоторых полимеров при умеренных, во избежание спекания, температурах (получение активных оксидов, некоторых пористых активных углей, губчатых металлов). Как видно, получение адсорбентов является весьма сложной задачей, для решения которой необходимы значительные энергетические ресурсы, использование дорогостоящих химических реактивов, сложной аппаратуры и больших затрат времеии. [c.154]

Один из способов регулирования размера пор полотен на основе ПТФЭ заключается в следующем. Композицию, состоящую из полимера и жидкого органического наполнителя, вальцуют с образованием полотна, удаляют жидкий компонент н полученную пористую пленку пропускают между валами, нагретыми до разных температур и вращающимися с различными скоростялш. Вследствие наличия температурного и механического градиентов происходит различное уплотнение структуры материала с разных сторон пленки. Изменяя скорость вращения и температуру валов, можно получать пленки с различной в поперечном сечении степенью асимметрии по числу и размеру пор. Заверщающей стадией процесса является спекание при температуре 327 °С и выше. Общая пористость получаемой пленки составляет 75—85% [178]. [c.107]

Примером такой организации структуры могут служить процессы вытяжки и закалки стеклянных волокон, процессы получения пористых стекол, молекулярных сит, ситаллов, драгоценных камней, полупроводников и т. д. К этой же цели приводит также сополимеризация макромолекул, т. е. сочетание полимеров разного химического состава. Комбинируя органические и неорганические макромолекулы, получают стекло- и асбестопла-стики, органический цемент, наполненные органические каучуки, пластики и покрытия комбинации из неорганических полимеров — это цементы, бетоны, огнеупоры, эмали и т. д. [c.86]

В работе [141] изучены диэлектрические свойства полимерных пленок, полученных в тлеющем разряде переменного тока из гексаметилдисилокса-иа. Уменьшение скорости роста пленки при уменьшении давления в рабочей камере приводило к увеличению диэлектрической проницаемости слоя полимера от 3,5 до о —8 и к ухудшению стабильности свойств пленки. При осаждении пленок в тлеющем разряде смеси аргона и паров органического соединения (1 1) образовывались слои полимера, у которых диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь уменьшались на 10—30% при помещении их в вакуум, но при извлечении па воздух происходил возврат к исходным значениям. Предполагается, что эти изменения обусловлены адсорбцией влаги пористой полимерной пленкой. На диэлектрические свойства пленок, полученных без добавления аргона, вакуум не влиял. Механизм проводимости полимерных пленок был изучен с помощью вольт-амперных характеристик различных пленок, находившихся при комнатной температуре и температуре жидкого гелия. [c.445]

От микрокапсулирования этот способ иммобилизации, предложенный Д. Динелли (1972), отличается главным образом формой получаемых препаратов в первом случае образуются сферические микрокапсулы, а во втором — нити. Суть состоит в том, что Эмульсию водного раствора фермента в органическом растворе волокнообразующего полимера (производные целлюлозы, поливинилхлорид, поли-1--метилглутамат) продавливают через фильеры в жидкость (например, толуол), вызывающую коагуляцию полимера. Полученные волокна представляют собой пористые полимерные гели, содержащие гомогенную дисперсию небольших капель водного раствора фермента размером около [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология