УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ ЭЛЕКТРОАКТИВНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Предложение относится к процессам получения электроактивных полимеров и касается установок для реализации таких процессов.
Для решения этой технологической задачи в настоящее время разработаны установки для получения растворимых электроактивных полимеров, из которых наиболее представительными являются установки, содержащие устройство, в корпусе которого выполнена рабочая камера, камера оснащена терморегулирующим устройством; установка имеет прибор контроля состава полимера, оснащена газообменным устройством и контейнерами с исходными компонентами [Skothein Т., Handbook of Conducting Polymers, 3-rd, N.Y. 2007; RU 2206500, 16.10.2001; RU 54932, 2.03.2000; Ru 2006145803, 21.12.2006].
Последнее из указанных технических решений является наиболее близким по сущности и достижению положительного результата.
Выбранный прототип, как и аналоги, имеют существенные и очевидные недостатки: конструкция установки не содержит достаточного технического оснащения для получения растворимых электроактивных полимеров; привлечение разнородного оборудования при комплектации установки приводит к получению низкокачественного полимера, ухудшающего его электрофизические характеристики и существенно усложняется процесс получения; кроме того в процессе получения полимера образуются нерастворимые полимерные пленки, что усложняет технологию их применения.
Технической задачей и положительным результатом разработанной установки является повышение ее технической оснащенности в соответствии с современнными требованиями научно-технического процесса в данной области; увеличение производительности, повышение качества получаемого продуроматографкта и эффективности процесса его получения; улучшение экологических характеристик технологии получения растворимых электроактивных полимеров.
Указанная техническая задача и положительный ехнологический результат достигаются в предложении заявителя за счет того, разработанная установка для получения растворимых электроактивных полимеров, содержит реакционную камеру, терморегулирующее устройство, прибор контроля состава полимера, газообменное устройство, контейнеры с исходными компонентами, при этом ога снабжена дополнительной рабочей реакционной камерой, обе камеры соединены между собой последовательно магистралью подачи композиционной смеси, каждая указанная камера оснащена агрегатом - смесителем исходных компонентов, при этом дополнительная камера соединена сливным патрубком с емкостью для обработки и разделения полимера и осадка, имеющей магистраль отвода полимера на обогащение и магистраль отвода осадка в сушильную камеру и емкости для обработки осадка.
Установка использует в качестве прибора контроля двухдетекторный хроматограф с электрохимическим и ультрафиолетовым детекторами, введенными в полость сливного патрубка и в магистраль отвода полимера.
В установке образующийся осадок подают на обработку последовательно в две емкости.
На прилагаемом чертеже изображена описываемая установка для получения растворимых электроактивных полимеров.
Установка содержит две трехговые рабочие реакционные камеры 1 и 2, оснащенные наружными терморегулирующими рубашками 3 и 4 и поддонами 5 и 6 для установки на технологический стол (вибростол, центрифугу и т.п. при необходимой по регламенту технической операции). Горловины (патрубки) 7 и 8 камер предназначены для подачи через них в полость камер 1 и 2 смеси реагентов из агрегатов-смесителей 9 и 10, соединенных с бункерами 11, бункерами 12, имеющими набор контейнеров с исходными компонентами. Патрубки 13 и 14 соединены с баллонами 15 для подачи инертного газа Ar в полости камер 1 и 2 и контроля по газу через сосуды 16, заполненные водой для прохождения пузырьков газа.
Смесители 9 и 10 оснащен емкостями с растворителями, используемыми в процессе полимеризации.
Патрубок 19 соединен посредством насоса с полостью смесителя 10, куда добавляют компоненты из бункера 12, далее - в камеру 2.
Установка оснащена прибором 21 для экспресс-анализа состава композиционной смеси, выходящей из патрубка 20; в качестве прибора используют двухдетекторный хроматограф с электрохимическим и ультрафиолетовым детекторами. Емкость 22 предназначена для приема композиционной смеси, полость ее заполняют водой, осадок накапливают на ее днище 23, а полученный продукт отводят в контейнер 24. Осадок направляют в сушильную камеру 25 и далее на двухстадийную промывку в емкостях 26 и 27 установки.
Кроме регулирования температурного режима камеры 1 и 2 имеют импеллеры 28 (механические инициаторы взаимодействия компонентов).
Работа установки, как она частично изложена, осуществляется следующим образом. Контейнеры в бункерах 11 и 12, емкостях 17 и 18 заполнены исходными компонентами: ароматические диамины, ацетаты, ацетилацетонаты двухвалентных металлов (Mn, Co, Cu, Fe, Cd, Ni, Zn), раствор диметилформамида (или диоксана).
Композиционную смесь из смесителя 9 подают в рабочую камеру 1, подвергают температурному и механическому воздействию (3; 28), подают инертный газ Аr из баллона 15, далее композиционную смесь подают в смеситель 10, добавляя компоненты из контейнеров (12), емкости 18, подают в камеру 2, перемешивают до получения однородного состава, свойства которого контролируют прибором 21 и подают в емкость 22, обрабатывают полученную композиционную систему водой, готовый продукт подают в бункер 24 или - на технологический процесс; осадок отводят на сушку 25 и на двухстадийную промывку 26 и 27.
Полученный продукт - растворимый электроактивный полимер имеет следующие физико-химические показатели: цвет - коричневый, [η] 0/28 (LVAF, 20°); обладает высокими электроактивными свойствами, обладает высокой эффективностью при составлении каталитических систем, оптоэлектронных устройств, химических сенсоров.