ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОДНОСТАДИЙНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО НАНОПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА С ГИДРОФОБНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПОР, НАНОПОРИСТЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ С СЕЛЕКТИВНЫМИ СОРБИРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБ ОДНОСТАДИЙНОГО ФОРМИРОВАНИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ ВОДООТДЕЛЯЮЩИХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБ ОЧИСТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ОТ ВОДЫ

1. Фотополимеризующаяся композиция для одностадийного получения пористого материала с функционализированной поверхностью пор, содержащая олигоэфиракрилат, светочувствительный компонент, в качестве которого используют 1,1,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2,3-дион (камфорхинон), или орто-хинон, или их смесь, восстанавливающий агент, например, амин, функционализирующий мономер винилового ряда, отверждающийся по радикальному механизму, менее реакционноспособный по сравнению с олигоэфиракрилатом и образующий гидрофобный полимер, и неполимеризационноспособный компонент, растворяющий мономеры композиции и ограниченно совместимый с конечный полимером, при этом композиция содержит:
олигоэфиракрилат - в количестве, необходимом для образования монолитного пористого полимера, полимерная матрица которого имеет трехмерную структуру;
светочувствительный компонент - в количестве, необходимом для фотоинициирования реакции полимеризации мономеров;
восстанавливающий агент - в количестве необходимом для фотовосстановления светочувствительного компонента;
функционализирующий мономер - в количестве, необходимом для выделения его в процессе полимеризации из полимерной сетки на поверхность пор с образованием на ней гидрофобного полимерного слоя;
неполимеризационноспособный компонент - в количестве, необходимом для его выхода в гетерофазу с полимером, образующимся в ходе фотополимеризации из олгиэфиракрилата.
2. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве олигоэфиракрилата она содержит диметакриловые или диакриловые эфиры полиэтиленгликолей, например, диметакрилат триэтиленгликоля, или диакрилат триэтиленгликоля, или карбонатдиметакрилаты, например, α,ω-бис-(метакрилоилоксиэтилен-оксикарбонилокси)этиленоксиэтилен (ОКМ-2), или диметакрилаты на основе эфиров фталевой кислоты, например, α-метакрилоил-ω-метакрилоил-диэтиленгликольокси-олиг(диэтиленгликольфталат) (МДФ-2), или их смесь.
3. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве орто-хинона она содержит орто-бензохиноны формулы:
,
1
3
4
6
2
2
1
4
6
2
3
4
3
4
6
где R=H, alkyl C, alkyl C, alkyl C, Cl, Br, NO; R=H, alkyl C-C, alkyl C, Ph, MeO, F, Cl, Br, NO, CN; R=H, F, Cl; R=H, alkyl C, alkyl C, alkyl C.
4. Композиция по п.3, отличающаяся тем, что в качестве орто-бензохинонов она содержит орто-бензохиноны формулы
,
1
2
3
4
где R=H,t-Bu; R=H, MeO; R=H, MeO; R=H, t-Bu.
5. Композиция по п.2, отличающаяся тем, что в качестве орто-хинона она содержит оксантренхинон формулы
или производное тетрагидронафтохинона формулы:
или их смесь.
6. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве восстанавливающего агента она содержит амины, например, в качестве алифатического диметил-изо-пропаноламин, а в качестве ароматического - например, N,N-диметиланилин.
7. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве функционализирующего мономера она содержит мономеры с гидрофобными группами, например, фторсодержащие (мет)акриловые мономеры, например, 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат, или 1,1,5-тригидрооктафторамилакрилат или высшие алкил(мет)акрилаты, например, изодецилметакрилат, или 2-этилгексилакрилат, или их смесь.
8. Фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве неполимеризационноспособного компонента она содержит органический растворитель, например, метанол, или четыреххлористый углерод, или динониловый эфир фталевой кислоты, или их смесь.
9. Способ одностадийного получения пористого полимерного материала с гидрофобной поверхностью пор, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, по крайней мере одна сторона которой прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного материала из формы, промывание его в органическом легко летучем растворителе с последующей его откачкой.
10. Способ одностадийного получения пористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, задающей геометрию изделия, по крайней мере одна сторона которой прозрачна к актиничному излучению, облучение композиции через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, извлечение полученного изделия из формы, промывание его в органическом легко летучем растворителе с последующей его откачкой.
11. Способ одностадийного получения пористого полимерного водоотделяющего фильтрующего элемента с заданной геометрией и повышенной механической прочностью, включающий смешение компонентов фотополимеризующейся композиции по пп.1-8, помещение композиции в полость формы, задающей геометрию изделия, при этом одна сторона формы прозрачна к актиничному излучению, в форму также помещают армирующий элемент, в качестве которого используют, например, металлическую сетку, после чего композицию облучают через прозрачную поверхность формы актиничным излучением, имеющим спектральную плотность излучения в диапазоне 350-650 нм с интенсивностью и за время, которые необходимы для формирования пористого полимерного материала, затем полученное изделие извлекают из формы, промывают в органическом легко летучем растворителе с последующей его откачкой.
12. Пористый полимерный материал, обладающий способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям, полученный по п.9, содержит полимерную трехмерную матрицу, в которой однородно распределены связанные открытые поры субмикронного размера (сотни нанометров), имеющие функционализированную поверхность.
13. Пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент, обладающий способностью к селективной сорбции по отношению к водно-органическим смесям, полученный по п.10, содержит пористый полимерный материал по п.12, и имеет геометрию, заданную формой в процессе его изготовления.
14. Пористый полимерный водоотделяющий фильтрующий элемент, обладающий способностью к селективной сорбции компонентов водноорганической смеси, полученный по п.11, содержит пористый полимерный материал по п.12, армирующие элементы, расположенные в его объеме, и имеет геометрию, заданную формой в процессе его изготовления.
15. Способ очистки органических жидкостей от воды, характеризующийся помещением разделяемой смеси органической жидкости и воды под давлением с одной стороны водоотделяющего фильтрующего элемента по п.13 или 14 и прохождением сквозь водоотделяющий фильтрующий элемент органической составляющей смеси.