Формирование пористой структуры сепараторов на основе поливинилхлорида для свинцовых аккумуляторов

• Автор: Гуткович, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Формирование пористой структуры мипластового сепаратора

1.2 Формирование пористой структуры суспензионного ПВХ Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 3

2.1 Определение прочности при разрыве мипластового сепаратора

2.2 Определение пористости мипластового сепаратора

2.3 Определение электрического сопротивления мипластового сепаратора

2.4 Измерение эквивалентного слоя мипластового сепаратора

2.5 Определение стартериых характеристик АКБ

2.6 Измерение межфазного натяжения в системе ВХвода

2.7 Определение массы поглощенного пластификатора
2.8 Измерение константы Фикентчера ПВХ . Глава 3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ
СЕПАРАТОРОВ
3.1 Закономерности формирования пористой структуры мипластового сепаратора
3.2 Расчет прочности сепаратора
3.3 Расчет коэффициента извилистости пор сепаратора
3.4 Оценка возможности регулирования свойств мипластовых сепараторов, получаемых из эмульсионного ПВХ
3.5 Расчет размеров пор мипластового сепаратора Глава 4. РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИПЛАСТОВЫХ СЕПАРАТОРОВ С ПОВЫШЕННОЙ ПОРИСТОСТЬЮ
4.1 Выбор направления разработки сепараторов с повышенной пористостью
4.2 Пористость сепаратора на основе композиции эмульсионного и суспензионного ПВХ
4.3 Прочность сепаратора на основе композиции эмульсионного и суспензионного ПВХ
4.4 Коэффициент извилистости пор и электрическое сопротивление сепаратора на основе композиции эмульсионного и суспензионного ПВХ
4.5 Выпуск промышленных партий милластовых сепараторов
4.6 Возможность улучшения характеристик стартерных кислотных аккумуляторов за счет уменьшения электрического сопротивления сепараторов
Глава 5. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ НА ПОРИСТОСТЬ
СУСПЕНЗИОННОГО ПВХ
5.1 Влияние температуры полимеризации на пористость суспензионного ПВХ
5.2 Влияние стабилизаторов эмульсии на пористость суспензионного ПВХ
5.3 Выбор параметров полимеризационного процесса для получения ПВХ марок СМ и СЖ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Схема ленточной машины для производства мипласта горячая часть двухстадийного смесителя 2 холодная часть двухстадийиого смесителя 3 сито 4 приемный бункер ленточной машины для спекания сепараторов 5профилирующий валик для укладки смолы на ленту 6 металлическая лента 7греющие элементы 8 промывная ванна 9ванна для обработки раствором гидрофилизатора вакуумный отсос влаги туннельное сушило ножи для резки сепараторов приемка готовых сепараторов. Время прохождения и температура в печи выбираются таким образом , чтобы частицы ПВХ спеклись , но не успели разложиться. Основными факторами, от которых зависит качество мипласта , являются свойства исходного ПВХ , температура и продолжительность спекания . При слишком высокой температуре спекания смола с поверхности обугливается, в то время как внутренний слой ее еще не успевает спечься. Кроме того, смола слишком быстро размягчается и в результате может происходить образование беспористой структуры. Наконец, при слишком высокой температуре спекания бывает трудно обеспечить равномерность нагрева по всей площади листа. Спекание при чрезмерно низкой температуре необоснованно удлиняет процесс и снижает прочность сепараторов. В России и за рубежом температуру в печи обычно поддерживают равной 00 С. При данной температуре достигаются оптимальные соотношения производительности оборудования, качества сепараторов и возможности оперативного контроля за процессом получения сепараторов. Сепараторы , полученные при низких температурах спекания, с большим временем нахождения в печи, характеризуются значительной степенью окрашенности полимера при равной прочности , так как при этом происходит деструкция ПВХ выделение и образование сопряженных двойных связей. Важной стадией технологии получения сепараторов является термообработка эмульсионного ПВХ перед спеканием . Термообработку ПВХ выполняют либо на ленточной машине , аналогичной по конструкции машине для спекания , либо в двухстадийном смесителе , где полимер саморазогревается на первой стадии до 0 С и охлаждается на Следующей. В результате термообработки частиц ПВХ уменьшается количество поглощаемого пластификатора , снижается удельная поверхность порошка с 4 до 0,4 м2г , а минимальный размер пор изменяется от 0,7 до 2,3 мкм ,что связано с сплавлением латексных частиц в зерне ПВХ. Эти данные , а также результаты электронной и оптической микроскопии свидетельствуют о том , что наблюдаемые эффекты обусловлены припеканием мелких частиц к более крупным . Очевидно , такое припекание объясняется склонностью порошка к образованию агрегатов частиц и инициируется спеканием латексных частиц . Припекание частиц порошка друг к другу сопровождается образованием агломератов неправильной формы на ленточной машине и сферической формы в смесителе. Анализ микрофотографии показывает , что исходный порошок содержит 4 агломератов , а термообработанный на ленточной машине . Структурные превращения в порошке непосредственно влияют на его технологические свойства. При формировании недостаточно термообработанного ПВХ , так же как и при формировании исходного ПВХ, наблюдается образование дефектов в ребрах сепараторов и их недооформление излишняя термообработка увеличивает количество отсевов , обусловливает поперечные складки в отформованном слое и ухудшают потребительские свойства сепараторов. Усадка ПВХ. Это обусловлено, очевидно , тем , что термообработка , изменяя структуру порошка , вносит предварительный вклад в усадку. В то же время в одинаковых условиях деформирования при формировании более плотная усадка частиц термообработанного порошка обеспечивает их большее сжатие в зоне контакта. Вследствие этого время спекания частиц порошка до достижения определенного уровня прочности уменьшается , а эксплутационные свойства сепараторов улучшаются. Оптимизации процесса термообработки посвящены работы ,,. В работе предложен способ получения микропористого листа для сепараторов АКБ, включающий нанесение на движущуюся подложку слоев порошкообразного ПВХ и последующее спекание.