專利名稱：包括被引入到聚合物基質(zhì)中的多孔官能化固體的吸附材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有提高吸水容量的吸附材料，它包括被引入到聚合物基質(zhì)(特別選自熱塑性塑料)中的至少一種多孔官能化固體。它進(jìn)一步涉及包括上述吸附材料或由上述吸附材料組成的成型制品，涉及其制備方法及其用途。
多孔官能化固體的已知例子是沸石，以及具有官能性質(zhì)的其它鋁硅酸鹽，硅膠，二氧化硅-共凝膠，以及涂有或浸漬有官能化化合物或化學(xué)結(jié)合于官能化化合物上的硅膠，二氧化硅-共凝膠。官能化活性是指分子的特定的和非特定的吸附及解吸附過程，它們可用于在各種各樣的工業(yè)如化學(xué)，石化，氣和油加工工業(yè)，水果和飲料工業(yè)中的任何氣體和液體干燥，富集或提純。此外，它們可在診斷，藥物，化妝品和營養(yǎng)工業(yè)中用作分析，制備和干燥過程的干燥和分離劑。
多孔官能化固體進(jìn)一步能夠用作催化劑。
當(dāng)這些材料作為粉末或作為具有有限耐磨性的顆粒物提供并在工業(yè)規(guī)模上以堆積的固定床形式使用時，在操作中獲得的粉狀磨耗材料會損害加工設(shè)備的功能。
現(xiàn)有技術(shù)中已知，例如通過使用在模塑過程中發(fā)生熱滯后的有機(jī)聚合物(例如聚乙烯)和多孔官能化固體的共混物來包封固體顆粒，該共混物可如此被模塑成各種制品，例如膜或粒料。有機(jī)聚合物給予該模塑組合物以某些可塑性，這進(jìn)而是后續(xù)的成型工藝的先決條件。
US-A-5 432 214公開了脫水性塑性材料組合物，它包括，尤其，50wt％-80wt％的一種或多種熱塑性塑料或熱固性聚合物和20-50wt％的一種或多種脫水劑，后者優(yōu)選是選自硅膠和分子篩。當(dāng)這些混合物的聚合物組分是由一種或多種熱塑性聚合物組成時，轉(zhuǎn)變成各種形狀的實體結(jié)構(gòu)例如空心圓柱體或板的過程優(yōu)選通過擠出來進(jìn)行。這一填充型脫水性塑性材料的缺點(diǎn)是，聚合物的量較高(不少于50wt％)，而脫水劑的量較低(不超過50wt％)，這導(dǎo)致在多孔官能化固體的顆粒之間形成厚的聚合物膜。其吸附性能因此主要由聚合物的水滲透率來決定。
WO-A-9633108公開了具有脫水能力的容器。該容器包括，尤其，由夾含干燥劑的熱塑性塑料形成的插件。夾含在插件內(nèi)的干燥劑的濃度可以超過75％，但典型地處于熱塑性塑料的40-75wt％干燥劑范圍內(nèi)。雖然該濃度被認(rèn)為在填充型熱塑性塑料領(lǐng)域中是高濃度，但是吸附性能仍然受到包封干燥劑顆粒的塑料基質(zhì)限制。
全部授權(quán)于Hekal等人的一系列美國專利，例如US 6,174,952B1，US 6,194,079B1，和US 6,214,255B1，公開了包括水不溶性聚合物，親水劑和吸附材料的整塊組合物。在一個實施方案中，形成了夾含吸附劑的聚合物，它可用于需要控制環(huán)境的物品的容器和包裝材料的制造。當(dāng)該產(chǎn)品凝固時，親水劑形成了互連通道，所需的組合物經(jīng)由該通道而與吸水材料連通。這些材料的缺點(diǎn)是，被吸附物必須通過由親水劑組成的互連通道以便到達(dá)吸附材料。與吸附材料的單獨(dú)使用相比，這會損害水吸附的動力學(xué)。
此外，上述聚合物基材料的水分吸取無法滿足在應(yīng)用中的要求，如變壓吸附或熱變壓吸附和真空吸附。這些材料的另一缺點(diǎn)是它們在完全負(fù)荷之后不能再生。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知的是，以填充了官能化固體組分的有機(jī)聚合物為基礎(chǔ)的共混物的所需特性如耐久性和抗破裂性傾向于在非常高的固體濃度下下降。
另一途徑是從包括沸石，增塑劑和無機(jī)粘結(jié)劑即硅氧烷的反應(yīng)混合物生產(chǎn)成型制品，如在WO-A-9949964中所公開的。此類材料具有較高的沸石含量，即40-90wt％(相對于用于成型體的生產(chǎn)中的反應(yīng)混合物)和顯示良好的水吸附動力學(xué)。然而，硅酮基質(zhì)的交聯(lián)需要反應(yīng)混合物的敏感的溫度控制。在太高溫下和在太低溫下鍛燒都導(dǎo)致成型制品的壓縮強(qiáng)度不足。盡管熱塑性塑料或熱固性材料的使用使得在進(jìn)一步的加工步驟如傳輸和僅將生坯簡單冷卻的后加工之前“生坯穩(wěn)定性”的更快速和更安全實現(xiàn)，但是無機(jī)粘結(jié)新鮮擠出物需要敏感的干燥步驟。在這一干燥過程中無機(jī)粘結(jié)擠出物傾向于收縮高達(dá)15％，這引起與形狀保真度有關(guān)的問題。在很多情況下這一收縮會引發(fā)破壞，導(dǎo)致不可接受的廢料率。
由高度填充了多孔官能化固體(它具有與從沸石、增塑劑和無機(jī)粘結(jié)劑生產(chǎn)的材料相同的水吸附的動力學(xué)和壓縮強(qiáng)度)的有機(jī)聚合物構(gòu)成的成型制品仍然沒有市售。
本發(fā)明的目的因此是提供以聚合物和多孔官能化固體為基礎(chǔ)的吸附材料，該吸附材料具有與從無機(jī)粘結(jié)劑生產(chǎn)的材料相當(dāng)?shù)奈絼恿W(xué)和壓縮強(qiáng)度并且它能夠在完全負(fù)荷之后再生。
這一目標(biāo)可利用包括被引入到聚合物基質(zhì)中的至少一種多孔官能化固體的吸附材料來實現(xiàn)，該吸附材料含有45-80wt％(相對于完工和活化的吸附材料的重量)的多孔官能化固體和該聚合物基質(zhì)包括至少一種有機(jī)聚合物并且具有多孔官能化固體的原生孔隙體積以外的次生孔隙體積。
本發(fā)明還提供了成型制品，它包括根據(jù)本發(fā)明的吸附材料或由該吸附材料組成和提供制備成型制品的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及成型制品的各種用途，例如用于干燥，調(diào)濕，提純和分離氣體、液體和蒸氣。
最后，本發(fā)明涉及可除去的流變添加劑作為造孔劑的用途，所述流變添加劑用于包括被引入到包括至少一種有機(jī)聚合物的聚合物基質(zhì)中的至少一種多孔官能化固體的吸附材料的制備中或用于包括該吸附材料或由該吸附材料組成的成型制品的制備中。
令人吃驚的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)中已知的聚合物基材料相比，在具有開孔結(jié)構(gòu)的聚合物基質(zhì)中引入了高濃度的多孔官能化固體(例如沸石)的吸附材料具有更好的吸附動力學(xué)。推測聚合物基質(zhì)的多孔結(jié)構(gòu)有利于被吸附物比如水或氣體分子的輸送，而該吸附性能沒有受所使用聚合物的滲透性太多影響。聚合物基質(zhì)的次生孔隙體積的量也能夠容易地調(diào)節(jié)，因此可獲得適合于需要緩慢或快速吸附動力學(xué)的那些應(yīng)用的吸附材料。
根據(jù)本發(fā)明的吸附材料包括至少一種多孔官能化固體。優(yōu)選的多孔官能化固體是吸附劑，例如具有氣體吸附或脫水特性，它們特別選自無定形的和結(jié)晶性的無機(jī)氧化物，堿金屬(Me+)和堿土金屬(Me2+)鋁硅酸鹽，它們的固溶體，Me+和Me2+鋁硅酸鹽，其中Me+和Me2+部分地被選自元素周期表的過渡元素，IIIA、IVA、VA和VIA族的元素，和它們的任何組合，它們的固溶體當(dāng)中的任何合適金屬離子所取代，鋁磷酸鹽，Me+和Me2+鋁磷酸鹽，它們的固溶體，Me+和Me2+鋁磷酸鹽，其中Me+和Me2+部分地被選自周期表的過渡元素，IIIA、IVA、VA和VIA族的元素和它們的任何組合，它們的固溶體中的任何合適金屬離子所取代，活性炭以及上述類型的吸附劑的任何組合。進(jìn)一步優(yōu)選的是，該吸附劑選自骨架式硅酸鹽(如在Deer，Howie & Zussman，The RockForming Minerals，2版，Longman Scientific & Technical，Harlow，Essex，England，1993中所公開)，具有分別與上述骨架式硅酸鹽同型、類質(zhì)同晶型的結(jié)構(gòu)的組合物，飛灰，柱狀層狀粘土，無定形的和結(jié)晶的鋁磷酸鹽，硅膠，二氧化硅共凝膠，無定形的氧化鋁，無定形的二氧化鈦，無定形的二氧化鋯，活性炭，和它們的任何組合，但是第1，2，3，4，5，6和7組(根據(jù)Donald W.Breck，Zeolite MolecularSieves，Robert E.Krieger，Publishing Company，Malabar，F(xiàn)lorida，1984)的沸石，具有分別與上述類型的沸石同型、類質(zhì)同晶型的結(jié)構(gòu)的組合物，硅膠，二氧化硅共凝膠和它們的任何組合是特別優(yōu)選的。該術(shù)語“同型(iso-type)”和“類質(zhì)同晶型(iso-morphous)”分別在R.C.Evans，An Introduction to Crystal Chemitry，第二版，劍橋大學(xué)出版社，倫敦，1966中進(jìn)行了定義。硅膠是最優(yōu)選的無定形的無機(jī)氧化物。在結(jié)晶的無機(jī)氧化物之中，第1，2，3，4，5，6和7組的沸石，具有分別與上述類型的沸石同型、類質(zhì)同晶型的結(jié)構(gòu)的組合物或這些的任何混合物都是優(yōu)選的。上述類型的沸石的甚至更優(yōu)選的例子包括沸石A家族(例如3A，4A，5A)，沸石X家族，沸石Y家族(例如USY超穩(wěn)定的Y，DAY脫氧化鋁的Y)的成員，其中包括純和摻雜的硅質(zhì)巖的沸石ZSM-5，菱沸石，ZSM-11，MCM-22，MCM-41，鋁磷酸鹽家族的成員，具有分別與上述類型的沸石同型、類質(zhì)同晶型的結(jié)構(gòu)的組合物，和這些的任何組合。沸石家族A，X和Y的成員是最優(yōu)選的。
對于本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯而易見的是，上述多孔官能化固體也能夠涂有或浸漬有官能化化合物和/或化學(xué)結(jié)合于官能化化合物。
多孔官能化固體的量一般是45-80wt％，優(yōu)選60-78wt％，和更優(yōu)選65-75wt％(相對于完工和活化的吸附材料的總重量)。
在根據(jù)本發(fā)明的吸附材料中，至少一種多孔官能化固體被引入到包括至少一種有機(jī)聚合物的聚合物基質(zhì)中。雖然與多孔官能化固體相容的任何通常的有機(jī)聚合物都能夠使用，有機(jī)聚合物優(yōu)選是選自熱塑性塑料。優(yōu)選的熱塑性塑料是選自聚烯烴(例如聚乙烯或聚丙烯)，聚苯乙烯，聚酰胺，聚酰胺酰亞胺，聚酯，聚酯酰胺，聚碳酸酯，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物，聚丙烯酸酯，聚丙烯酸，聚縮醛，聚醚砜，聚醚酮，聚砜，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯，液晶聚合物(LCP)和它們的任何組合。聚酰胺，聚醚砜，聚烯烴，聚酰胺酰亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯或它們的任何組合是甚至更優(yōu)選的。當(dāng)該熱塑性塑料是聚酰胺時，它優(yōu)選是聚酰胺66，聚酰胺66/6，聚酰胺46或它們的任何組合。聚酰胺66是最優(yōu)選的。
本發(fā)明沒有必要選擇對被吸附物例如水具有高滲透性的聚合物，以獲得良好的吸附動力學(xué)。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員仍然可以理解，對被吸附物顯示出良好的滲透性的聚合物有利地影響所形成的吸附材料的吸附動力學(xué)。
此外，有機(jī)聚合物也能夠選自一種或多種熱固性聚合物和/或一種或多種彈性體。在一些情況下，甚至可能的是，聚合物基質(zhì)基本上由熱固性聚合物和/或彈性體組成。熱固性聚合物，例如，可通過固化混雜的熱固性樹脂例如環(huán)氧化物和苯酚/甲醛樹脂來獲得。
有機(jī)聚合物的量一般是20-55wt％，優(yōu)選22-40wt％，和更優(yōu)選25-35wt％(相對于完工和活化的吸附材料的總重量)。
一般說來，用于根據(jù)本發(fā)明的吸附材料的有機(jī)聚合物必須是低粘性的，以便能夠包封高負(fù)荷量的多孔官能化固體。另一個要求是有機(jī)聚合物具有高的熱穩(wěn)定性，以使它在生坯(green bodies)的活化步驟中不發(fā)生分解。優(yōu)選的有機(jī)聚合物具有下列性能-該分解溫度是180-450℃，更優(yōu)選230-400℃和甚至更優(yōu)選250-380℃，前提條件是有機(jī)聚合物在該分解溫度下進(jìn)行熱處理達(dá)至少1h，優(yōu)選1h-36h的時間；和/或-熔化溫度是100-390℃，更優(yōu)選180-300℃和甚至更優(yōu)選220-270℃；根據(jù)本發(fā)明的吸附材料可以進(jìn)一步含有助劑，例如增塑劑，如礦物油，合成油(例如硅油)，天然蠟(例如石蠟)，合成蠟，半合成蠟，和它們的任何混合物。在吸附材料中助劑的量一般是低于20wt％(相對于完工和活化的吸附材料的總重量)。該助劑加入到用于該材料的制造過程中的化合物中并在制造中部分或完全地除去。
有多孔官能化固體引入其中的根據(jù)本發(fā)明的吸附材料的聚合物基質(zhì)具有次生孔隙體積。后者與多孔官能化固體的原生孔隙體積一起存在。次生孔隙體積，即聚合物基質(zhì)的附加孔隙結(jié)構(gòu)，是由孔隙體積和孔隙尺寸分布(兩者都由汞侵入測量法測定)求得，其中在不同壓力下侵入孔隙中的汞的量是在被吸附物可進(jìn)入的聚合物基質(zhì)中的孔隙體積和孔隙尺寸分布兩者的量度，例如通過使用執(zhí)行用于評價中孔隙和大孔隙的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程的Micromeritics Autopore 9405來實現(xiàn)。有利地，該次生孔隙體積可以在寬范圍內(nèi)變化，例如在孔隙的量和直徑方面，并能夠受到許多參數(shù)的影響，這些參數(shù)在后面將與本發(fā)明的方法相關(guān)地進(jìn)行討論。典型的次生孔隙體積是在0.1-0.6ml/g范圍內(nèi)。相應(yīng)的次生孔隙直徑是在4nm-3000nm范圍內(nèi)。聚合物基質(zhì)的開孔結(jié)構(gòu)促使被吸附物(例如水或氣體分子)輸送到它與多孔官能化固體(例如沸石)的界面處，從而允許更容易和快速的進(jìn)出該固體的傳質(zhì)。相反，多孔官能化固體的典型的原生孔隙體積是在0.3ml/g-10ml/g范圍內(nèi)，和相應(yīng)原生孔隙直徑是在0.3nm-10nm范圍內(nèi)。如此窄的孔隙僅僅可由與汞侵入測量法不同的方法，例如由氣體吸附法(BET)，通過使用諸如Micromeritics ASAP 2400的測量系統(tǒng)，以測量微孔隙到中孔隙的規(guī)程來測量。
包括本發(fā)明的吸附材料或由其組成的成型制品可具有任何合適的幾何結(jié)構(gòu)，如管，圓柱形，珠粒，小片，環(huán)，片材等等。優(yōu)選，它具有蜂窩狀幾何結(jié)構(gòu)。具有高泡孔密度的蜂窩狀制品與其它成型制品(例如片材)相比有極大的表面積，結(jié)果其催化和吸附性能，尤其吸附動力學(xué)，大大改進(jìn)。最后，選擇的形狀也可由干燥劑的選定來決定。為了有快速的動力學(xué)，蜂窩狀結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。對于高的平衡容量，在聚合物技術(shù)中已知的成型和模塑設(shè)備可制得的更致密結(jié)構(gòu)如條，圓柱體，棒，小片，珠粒，片材或任何其它幾何結(jié)構(gòu)都是有用的。
根據(jù)本發(fā)明的吸附材料或成型制品都顯示了優(yōu)異的水吸附的動力學(xué)和機(jī)械性能，這些性能還沒有通過脫水性塑性材料來實現(xiàn)，即使它們用多孔官能化固體高度填充。
優(yōu)選，相對于完工和活化的吸附材料或成型制品的重量，在處于80％的相對濕度和25℃的溫度下的人工氣候試驗室中測量的平衡吸水容量是18wt％至超過22wt％和更優(yōu)選19wt％至超過21wt％。該平衡荷載能夠在幾分之一小時到幾天之間的時間內(nèi)實現(xiàn)，這取決于工藝溫度，被吸附物的分壓和干燥劑體的形狀。蜂窩狀結(jié)構(gòu)顯示動力學(xué)最快，圓柱形和球形最緩慢。對于其它類型的干燥劑，根據(jù)它們的特定的平衡容量獲得不同的值。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品優(yōu)選具有150N/mm2或更高，更優(yōu)選80N/mm2或更高和再更優(yōu)選50N/mm2或更高的壓縮強(qiáng)度，它由Zwick公司的1455型拉伸/壓縮試驗機(jī)，以Zwick的20kN規(guī)格(gauge)和1mm/min的活塞位移速率所測量。
根據(jù)本發(fā)明的制備成型制品的方法包括下面步驟a)形成一種復(fù)合物，它包括至少一種多孔官能化固體，至少一種有機(jī)聚合物和至少一種可除去的流變添加劑；b)將該復(fù)合物成型加工成生坯；c)從該生坯中基本上或至少部分地除去該流變添加劑；和d)在至少90℃的溫度下任選地活化來自步驟c)的生坯。
用于步驟a)的混合物中的多孔性官能化固體和有機(jī)聚合物是早已在關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的吸附材料中所討論的那些。
有機(jī)聚合物的功能是宿主材料(聚合物基質(zhì))的功能，它包封該多孔官能化固體。有機(jī)聚合物還允許提供與多孔官能化固體所構(gòu)成的可加工的共混物，后者能夠成型加工成各種各樣的制品。
步驟a)的復(fù)合物進(jìn)一步含有至少一種可除去的流變添加劑，它同時用作造孔劑，這將在下面關(guān)于步驟c)來更詳細(xì)地描述。在優(yōu)選的實施方案中，該可除去的流變添加劑選自蠟組分和/或油。一般說來，與所用的有機(jī)聚合物相容的任何通常的蠟質(zhì)組分都能夠使用，它們優(yōu)選選自天然蠟(例如蜂蠟，石蠟)，半合成蠟(例如褐煤蠟)，合成蠟(例如聚烯烴蠟，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-乙烯醇，聚烯烴二醇，酰胺蠟)，上述蠟的改性、氧化或微晶形式以及這些的任何組合。根據(jù)優(yōu)選的實施方案，該蠟質(zhì)組分包括至少一種非極性的和至少一種極性的蠟質(zhì)組分。非極性的蠟質(zhì)組分的優(yōu)選例子是聚烯烴蠟和石蠟。在極性蠟質(zhì)組分當(dāng)中，聚乙二醇，氧化聚烯烴蠟，乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-乙烯醇和這些的任何組合都是優(yōu)選的。合適的油包括礦物油，合成油(例如硅油)或它們的任何組合。
對于根據(jù)本發(fā)明的方法特別理想的是，可除去的流變添加劑，例如蠟質(zhì)組分，具有比用于聚合物基質(zhì)的有機(jī)聚合物更低的蒸發(fā)和/或分解溫度?？沙サ牧髯兲砑觿┑膬?yōu)選的蒸發(fā)和/或分解溫度是140℃-300℃，優(yōu)選160℃-240℃和更優(yōu)選180℃-220℃，前提條件是該可除去的流變添加劑在該蒸發(fā)和/或分解溫度下進(jìn)行熱處理達(dá)至少1h，優(yōu)選1h到36h的持續(xù)時間。
例如，合適的聚烯烴蠟具有一種或多種下列性能3000g/mol-20000g/mol的分子量，20mPas-10000mPas的粘度，50℃-160℃的滴點(diǎn)，和140℃-280℃的蒸發(fā)和/或分解溫度。合適的聚乙二醇具有一種或多種下列性能10000g/mol-30000g/mol的分子量，300mPas-10000mPas的粘度，50℃-160℃的滴點(diǎn)，和140℃-280℃的蒸發(fā)和/或分解溫度。
用于根據(jù)本發(fā)明的方法中的可除去的流變添加劑也用作潤滑劑，它被添加以影響模塑組合物的流變性能。為了實現(xiàn)均勻分布，后者不利地需要剪切力的更多引入和因此在生產(chǎn)過程中需要長的捏合時間。完全令人驚訝的是，某些流變添加劑能夠用作造孔劑，當(dāng)它們利用合適的方法從所形成的成型制品中除去時，和因此在主體有機(jī)聚合物中產(chǎn)生開孔結(jié)構(gòu)。
在用于根據(jù)本發(fā)明的成型制品的制備中的步驟a)的復(fù)合物中上述組分的優(yōu)選量，它們能夠彼此獨(dú)立地選擇，是如下，各自相對于復(fù)合物的總重量-40-70wt％，更優(yōu)選55-68wt％和再更優(yōu)選60-65wt％多孔官能化固體；-20-50wt％，更優(yōu)選20-35wt％和再更優(yōu)選20-25wt％有機(jī)聚合物；和-0.5-25wt％，更優(yōu)選5-20wt％和再更優(yōu)選10-15wt％的可除去的流變添加劑。
任選地，在步驟a)中的復(fù)合物進(jìn)一步含有助劑，例如化學(xué)起泡劑，淀粉和甲基纖維素。
助劑的量優(yōu)選是0-5wt％，相對于復(fù)合物的總重量。
術(shù)語“形成復(fù)合物”涵蓋了該復(fù)合物的上述組分按任何順序的合并和任選進(jìn)行后續(xù)均化。在步驟a)中施加的溫度取決于基質(zhì)聚合物的熔點(diǎn)。對于兩種或多種聚合物的混合物，使用熔點(diǎn)最高的聚合物的熔化溫度。
在可能的附加步驟中，多孔官能化固體通過將合適的化合物浸漬、涂敷和/或偶合到相應(yīng)的內(nèi)孔隙表面上來官能化。
在步驟b)中，上述復(fù)合物成型為生坯。雖然從陶瓷和聚合物加工工業(yè)中已知的任何成型技術(shù)都能夠使用，但是該成型優(yōu)選通過擠出或注塑法來進(jìn)行。該擠出能夠在單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行或不太優(yōu)選在柱塞式壓出機(jī)中進(jìn)行。注塑可以順序地包括步驟a)和b)，或在單階段工藝中應(yīng)用注塑混配機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟a)和步驟b)優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行。這一連續(xù)程序，即形成各配方組分的復(fù)合物和將模塑組合物成型，能夠在一個步驟中進(jìn)行。它能夠，例如，通過使用順轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)來進(jìn)行。在這一概念中，緊密摻混型順轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)同時用作供擠出物的擠出用的混合裝置和壓力產(chǎn)生器。對于以粉末或微粒形式存在的組分(例如有機(jī)聚合物，可除去的流變添加劑和多孔官能化固體)，復(fù)合物的各組分利用重力給料機(jī)被添加到該工藝中。對于液體添加劑的情況，計量泵必須附裝于配混區(qū)段。以合適的方式，固體組分在配混之前被干燥，以避免任何下游工藝故障。利用根據(jù)本發(fā)明的方法來進(jìn)行的成型制品的連續(xù)生產(chǎn)顯著地提高了總工藝過程的經(jīng)濟(jì)合理性。這避免了在附加步驟中添加步驟a)的復(fù)合物到擠出機(jī)中。此外，早已包括有機(jī)聚合物和多孔官能化固體的模塑材料不一定要再次在單螺桿擠出機(jī)中造粒和熔化。這些附加的步驟是高花費(fèi)的和，在某些情況下，可以導(dǎo)致復(fù)合物的水污染，從而引起復(fù)合物的流變性質(zhì)的變化(貯存時間)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟c)中，該流變添加劑基本上或至少部分地從該生坯中除去。這一工藝步驟會產(chǎn)生中孔隙和大孔隙并將包括聚合物，多孔官能化固體和流變添加劑的前一致密共混物轉(zhuǎn)變成具有官能化固體的所需孔隙結(jié)構(gòu)和聚合物基質(zhì)的開孔結(jié)構(gòu)的高孔隙度的體系。與現(xiàn)有技術(shù)中已知的聚合物基材料相比，這使得更容易和更快速的傳質(zhì)進(jìn)出該多孔官能化固體。因此，該流變添加劑同時用作造孔劑，它調(diào)節(jié)聚合物主體的多孔結(jié)構(gòu)。此類造孔劑的用量和化學(xué)性質(zhì)使得在主體聚合物中的各種的中孔隙和大孔隙涵蓋了寬變化。
該流變添加劑優(yōu)選通過熱處理，例如在大氣中，在惰性氣體氛圍或在真空中，通過萃取，特別通過溶劑萃取，和它們的任何結(jié)合方式被除去。該流變添加劑，即造孔劑，以較大的量被添加步驟a)的復(fù)合物中。優(yōu)選的是，它在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟a)和b)中比有機(jī)聚合物更容易地蒸發(fā)和/或分解，例如通過加熱。在這種情況下，該流變添加劑優(yōu)選通過熱處理從生坯中除去。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員會理解，熱處理的溫度和時間取決于多個參數(shù)，例如，流變添加劑和有機(jī)聚合物的類型以及成型制品的幾何結(jié)構(gòu)。然而，優(yōu)選的熱處理是在140℃-300℃，更優(yōu)選160℃-240℃和再更優(yōu)選180℃-220℃的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選的熱處理時間是1h-36h，更優(yōu)選8h-24h和再更優(yōu)選12h-24h。
如果孔隙形成通過該可除去的流變添加劑的蒸發(fā)和/或分解來實現(xiàn)，則可除去的流變添加劑和有機(jī)聚合物的蒸發(fā)和/或分解溫度之間必須有足夠的差異，即流變添加劑的蒸發(fā)和/或分解溫度必須足夠的低，以避免有機(jī)聚合物的蒸發(fā)和/或分解。流變添加劑的蒸發(fā)和/或分解優(yōu)選在低加熱速度下進(jìn)行，以使放熱的氧化反應(yīng)緩慢地進(jìn)行。這是為了避免由劇烈的溫度升高所引起的有機(jī)聚合物的損害。
對于流變添加劑具有與有機(jī)聚合物相比類似的熱穩(wěn)定性的情況下，需要通過與熱處理不同的其它方法來除去流變添加劑，而萃取，特別地溶劑萃取，是優(yōu)選的。合適的萃取溶劑或萃取溶劑的混合物，萃取的溫度和持續(xù)時間取決于，尤其，有機(jī)聚合物和可除去的流變添加劑的特定組合以及取決于生坯的幾何結(jié)構(gòu)。該組合的合適選擇對于本發(fā)明是特別重要的，因為有機(jī)聚合物和流變添加劑不可以同時從該生坯中除去。合適的組合，例如包括聚酰胺66，聚烯烴蠟和聚乙二醇，將在后面的實施例中進(jìn)行討論。
如果蠟質(zhì)組分用作在根據(jù)本發(fā)明的方法中的可除去的流變添加劑，則孔隙形成能夠優(yōu)選通過上述極性蠟質(zhì)組分的溶劑萃取來實現(xiàn)。從原理上非極性的蠟質(zhì)組分也能夠萃取，但是適合于它們的萃取的非極性溶劑卻比用于極性蠟質(zhì)組分的萃取的極性溶劑更難處理。優(yōu)選的極性萃取溶劑的例子是水，C1-C6醇類(例如乙醇)，C3-C8酮(例如丙酮)和它們的任何組合。優(yōu)選的非極性的萃取溶劑是C5-C12烴和芳族烴(例如二甲苯)和它們的任何組合。在本發(fā)明的一些情況下，理想的是萃取溶劑進(jìn)一步包括至少一種乳化劑，優(yōu)選的是選自以具有親脂性，親水性端基或中間基團(tuán)的陰離子型，陽離子型，非離子型乳化劑區(qū)分的表面活性劑(例如烷基乳化劑，芳族乳化劑)。在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，溶劑萃取任選通過超聲波處理來支持。優(yōu)選，溶劑萃取是在20℃-120℃，更優(yōu)選50℃-90℃和，再更優(yōu)選60℃-80℃的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選的萃取時間是1h-36h，更優(yōu)選8h-24h和再更優(yōu)選12h-24h。
一般，從步驟c)獲得的生坯在熱處理之后早已活化，但是任選地在附加步驟d)中至少90℃的溫度下，優(yōu)選在90℃-240℃的溫度下活化。優(yōu)選的活化時間是2h到8h。例如，活化能夠在大氣中，在干燥氣體氛圍中，在惰性氣體覆蓋層中，或在真空下進(jìn)行。當(dāng)孔隙形成僅僅通過與熱處理不同的措施(例如通過萃取)來實現(xiàn)時，從步驟c)中獲得的生坯的活化是必須做的。最佳地，該生坯然后在90℃-240℃，優(yōu)選90℃-220℃和更優(yōu)選160-220℃的溫度下，例如在大氣中，在干燥氣體氛圍中，在惰性氣體覆蓋層中，或在真空下被活化。在這種情況下，優(yōu)選的活化時間是1h-8h，更優(yōu)選1h-6h和再更優(yōu)選1h-4h。
此外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的成型制品用于干燥，調(diào)濕，提純和分離氣體、液體和蒸氣的用途。以這種方式使用的成型制品能夠通過壓力交替法，熱處理或者用溶劑的清洗并隨后干燥來再生。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品能夠，例如，用于氣體干燥，分離，和提純。氣體能夠是壓縮的和非壓縮的。由根據(jù)本發(fā)明的成型制品構(gòu)成的固定床被布置在至少兩個或更多個吸附劑容器中。至少一個吸附劑容器是處于吸附模式，而與此同時至少一個其它吸附容器是處于解吸模式。這一方案適用于變溫，變壓和變真空吸附。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品都能夠使用，例如，為了建造氣體調(diào)濕用的RotoAdsorber(吸附輪)。再生通過使用熱的吹掃氣體來進(jìn)行(變溫吸附)。
該成型制品能夠同樣地用于干燥壓縮空氣。在壓縮/解壓縮過程中進(jìn)入具有新鮮空氣的壓縮空氣系統(tǒng)的水分凝結(jié)，并可因為后續(xù)腐蝕而損害系統(tǒng)的功能。通過將根據(jù)本發(fā)明的成型制品作為吸附劑被引入，水因此能夠從空氣制動系統(tǒng)，空氣驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中除去。腐蝕因此能夠得到抑制。
而且根據(jù)本發(fā)明的成型制品能夠用于在CFC型和無CFC的致冷裝置中的冷凍干燥。因為根據(jù)本發(fā)明的成型制品的水分吸附容量使之具有15年和超過15年的壽命，所以，根據(jù)本發(fā)明的成型制品的不再生是需要的。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品也能夠用作藥物和營養(yǎng)物封裝件(如瓶塞)的干燥劑和用作含有診斷劑的藥箱和藥盒的干燥劑。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品也能夠用于作為噴霧罐推進(jìn)劑氣體(例如丁烷)的液烴的脫硫作用(氣味的抑制)。再生在這里是不相關(guān)的。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品的其它應(yīng)用可以在空氣分離站中見到，其中發(fā)生例如呼吸氣(respiratory air)的氮吸附和氧富集。再生能夠通過加熱來進(jìn)行。
此外，根據(jù)本發(fā)明的成型制品可用于空調(diào)裝置中。在這些中，吸附及解吸附焓連同蒸發(fā)和冷凝焓被用于產(chǎn)生熱量或用于冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的成型制品能夠用于提純氫氣，就象用于燃料電池中那樣。甲醇重整產(chǎn)生氫和副產(chǎn)物如CH4，H2O，CO和CO2。這些副產(chǎn)物是不希望有的，因為它們成為電極毒害物或稀釋了氫的能量密度。這些副產(chǎn)物能夠通過施加壓力/變真空吸附而除去。
該根據(jù)本發(fā)明的成型制品能夠在水軟化裝置中用作離子交換劑，其中預(yù)期效果是通過鈣-鈉交換來實現(xiàn)。
下列實施例用于說明本發(fā)明。如果沒有另外指明，全部的百分?jǐn)?shù)涉及重量。
實施例本發(fā)明描述了結(jié)合于多孔聚合物基質(zhì)中的干燥劑，除了多孔官能化固體的原生孔隙結(jié)構(gòu)外，該多孔聚合物基質(zhì)具有次生孔隙結(jié)構(gòu)。
作為例子，4A-沸石粉末，從W.R.Grace獲得的SP7-8968，與具有良好水滲透性和溫度穩(wěn)定性的作為聚合物基質(zhì)的聚酰胺66(Ultramid A3SK，BASF AG)，和作為可除去的流變添加劑的由聚烯烴和聚乙二醇(Licomont TP EK 583和Polyglykol 20000，Clariant)組成的蠟混合物進(jìn)行配混?？偣仓苽浜驮u價了具有不同濃度的五種復(fù)合物。表1描繪了由上述組分組成的這五種不同的復(fù)合物。
表1在脫蠟之前和之后的配方

在表1中，2-5欄指成型之前的復(fù)合物，而在6欄中給出的沸石含量是指成型和活化的制品。
每一單種配方組分在干燥條件下進(jìn)行加工，以防止在下游過程的故障。配混操作以250l/min螺桿速度和275℃的機(jī)筒腔溫度，在從Coperion Werner & Pfleiderer獲得的順旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)ZSK 25中進(jìn)行。通過擠出所獲得的顆粒通過使用Dr.Collin GmbH的中試裝置壓機(jī)來研磨和成型為標(biāo)準(zhǔn)化試驗片。試驗片以220巴的壓力和在280℃的溫度下加壓處理。上述試驗片是2.5mm厚，12.7mm寬和63mm長。


圖1顯示了由溫度重量分析測定的所應(yīng)用的聚酰胺66(UltramidA3SK)和蠟(Licomont TP EK 583)與溫度相關(guān)的分解曲線。蠟LicomontTP EK 583(它由聚烯烴蠟/聚醚二醇蠟混合物組成)的分解起始于比聚酰胺66低得多的溫度。180℃到260℃的這一溫度范圍用于在聚酰胺66基質(zhì)中產(chǎn)生孔隙。
在脫蠟步驟中，萃取和熱處理聯(lián)用。上述試驗片在超聲波浴中，用乙醇作為萃取溶劑，在80℃下處理24h。隨后，試驗片在爐中于220℃下熱處理4小時。沒有進(jìn)行試驗片的進(jìn)一步活化。
圖2和3顯示了以上生產(chǎn)的兩種試驗片的次生孔隙體積和孔隙大小分布(在表1中的實施例1和5)。次生孔隙體積和孔隙大小分布由汞侵入測量法，通過使用Micromeritics Autopore 9405，執(zhí)行用于中等孔隙和大孔隙的評價的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程來測定。能夠看出，用于實施例5的試驗片的制備中的復(fù)合物的高蠟含量對應(yīng)于高得多的累積孔隙容積和稍寬的孔隙大小分布。相反，當(dāng)使用較低蠟含量的復(fù)合物時(實施例1的試驗片的制備)，獲得了更低的累積孔隙容積和更窄的孔隙大小分布。
圖4顯示了按照配方實施例1-5制備的上述試驗片的與時間有關(guān)的吸水曲線。有較高累積次生孔隙體積的試驗片(例如實施例5)具有比有較低累積孔隙容積的那些試驗片(例如實施例1)更好的水吸附的動力學(xué)，表明了次生孔隙結(jié)構(gòu)起著運(yùn)輸系統(tǒng)的作用。另外使用Polyglykol 20000的Ex.No.4和5顯示了最佳動力學(xué)和最佳的短期吸水容量。在24小時之后全部5個配方的平衡容量大約相同的事實可歸因于聚酰胺66的附加吸水容量。
圖5顯示從配方實施例1-5制造的未處理的和活化的試驗片的沖擊強(qiáng)度。據(jù)證實，該未處理的片顯示了比處理過的片高得多的機(jī)械穩(wěn)定性。根據(jù)配方實施例1-5的片的強(qiáng)度的下降與聚酰胺66的減少和蠟濃度的提高有關(guān)。活化試驗片顯示了660J/m2到1060J/m2的沖擊強(qiáng)度值。該機(jī)械穩(wěn)定性與由脫蠟步驟引入的孔隙度強(qiáng)烈地相關(guān)聯(lián)。累積孔隙容積越高，沖擊強(qiáng)度越低。
除了以上試驗片外，生產(chǎn)了蜂窩狀結(jié)構(gòu)，如圖6中所示。在這種情況下，利用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)的模塑復(fù)合物被直接加工成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。該成型(模制)工藝是在從Dr.Collin GmbH獲得的單螺桿擠出機(jī)中，以30mm的螺桿直徑和30l/min的螺桿速度來進(jìn)行。擠出機(jī)的機(jī)筒腔溫度是275℃和蜂窩擠出模頭溫度是280℃。這樣生產(chǎn)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)具有1.6mm的通道寬度，0.8mm的壁厚和30×30mm2的橫截面。這些蜂窩狀結(jié)構(gòu)的泡孔密度是大約100cpsi(每平方英寸的泡孔數(shù))。
權(quán)利要求
1.一種包括被引入到聚合物基質(zhì)中的至少一種多孔官能化固體的吸附材料，相對于完工和活化的吸附材料的重量，該吸附材料含有45-80wt％的多孔官能化固體，和該聚合物基質(zhì)包括至少一種有機(jī)聚合物并且具有多孔官能化固體的原生孔隙體積之外的次生孔隙體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸附材料，其中有機(jī)聚合物的量是20-55wt％，相對于完工和活化的吸附材料的重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的吸附材料，其中該多孔官能化固體是吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的吸附材料，其中該吸附劑是選自1，2，3，4，5，6和7組的沸石，具有與上述類型的沸石分別同型、類質(zhì)同晶型的結(jié)構(gòu)的組合物，硅膠，二氧化硅共凝膠和它們的任何組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的吸附材料，其中1，2，3，4，5，6和7組的沸石是選自沸石家族A，X和Y中的成員。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項的吸附材料，其中有機(jī)聚合物的分解溫度是180-450℃，優(yōu)選230-400℃和更優(yōu)選250-380℃，前提條件是該有機(jī)聚合物在該分解溫度下進(jìn)行熱處理達(dá)至少1h的時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項的吸附材料，其中有機(jī)聚合物的熔化溫度是100-390℃，優(yōu)選180-300℃和更優(yōu)選220-270℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項的吸附材料，其中有機(jī)聚合物是選自熱塑性塑料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的吸附材料，其中熱塑性塑料是選自聚酰胺，聚醚砜，聚烯烴，聚酰胺酰亞胺，聚對苯二甲酸乙二醇酯和它們的任何組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的吸附材料，其中該聚酰胺是聚酰胺66，聚酰胺66/6，聚酰胺46或它們的任何組合。
11.一種包括如在權(quán)利要求1-10中任何一項所定義的吸附材料或由它組成的成型制品。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的成型制品，它具有至少18wt％的在80％相對濕度和25℃下測量的吸水容量，相對于完工和活化的成型制品的重量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的成型制品，它具有150N/mm2或更高，優(yōu)選80N/mm2或更高和更優(yōu)選50N/mm2或更高的壓縮強(qiáng)度，它由Zwick公司的1455型拉伸/壓縮試驗機(jī)，以Zwick的20kN規(guī)格和1mm/min的活塞位移速率所測量。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13的成型制品，具有蜂窩幾何結(jié)構(gòu)。
15.一種制備在權(quán)利要求11-14中的任何一項中所定義的成型制品的方法，該方法包括下列步驟a)形成一種復(fù)合物，它包括至少一種多孔官能化固體，至少一種有機(jī)聚合物和至少一種可除去的流變添加劑；b)將該復(fù)合物成型為生坯；c)從該生坯中基本上或至少部分地除去該流變添加劑；和d)在至少90℃的溫度下任選地活化來自步驟c)的生坯。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中各自相對于復(fù)合物的總重量，步驟a)的復(fù)合物包括40-70wt％的多孔官能化固體，20-50wt％的有機(jī)聚合物和0.5-25wt％的可除去的流變添加劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其中可除去的流變添加劑具有140℃-300℃，優(yōu)選160℃-240℃和更優(yōu)選180℃-220℃的蒸發(fā)和/或分解溫度，前提條件是該可除去的流變添加劑在該蒸發(fā)和/或分解溫度下進(jìn)行熱處理達(dá)至少1h的時間。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任何一項的方法，其中該可除去的流變添加劑選自蠟質(zhì)組分和/或油。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中該蠟質(zhì)組分選自天然蠟，半合成蠟，合成蠟，上述蠟的改性、氧化或微晶的形式，以及這些的任何組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其中該蠟質(zhì)組分是合成蠟，優(yōu)選聚烯烴蠟，乙烯-乙酸乙烯共聚物，乙烯-乙烯醇，聚烯烴二醇，酰胺蠟或這些的任何組合。
21.根據(jù)權(quán)利要求15-20中任何一項的方法，其中步驟a)和b)連續(xù)地進(jìn)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求15-21中任何一項的方法，其中在步驟b)中，該復(fù)合物成型為該生坯的過程通過擠出或注塑來進(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中任何一項的方法，其中在步驟c)中該流變添加劑通過熱處理，萃取，特別地溶劑萃取，和這些方式的任何組合被除去。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中熱處理用于除去該流變添加劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中熱處理是在140℃-300℃，優(yōu)選160℃-240℃和更優(yōu)選180℃-220℃的溫度下進(jìn)行。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25的方法，其中該熱處理時間是1h-36h，優(yōu)選8-24h和更優(yōu)選12-24h。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中使用溶劑萃取，任選通過超聲波處理來支持。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中溶劑萃取是在20℃-120℃，優(yōu)選50℃-90℃和更優(yōu)選60℃-80℃的溫度下進(jìn)行。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的方法，其中溶劑萃取時間是1h-36h，優(yōu)選8-24h和更優(yōu)選12-24h。
30.根據(jù)權(quán)利要求27-29中的一項的方法，其中該萃取溶劑選自水，C1-C6醇類，C3-C8酮和它們的任何組合。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中該萃取溶劑進(jìn)一步包括至少一種乳化劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求27-31中任何一項的方法，其中從步驟c)獲得的生坯進(jìn)一步在90℃-240℃，優(yōu)選90℃-220℃和更優(yōu)選160-220℃的溫度下活化。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中活化時間是1h-8h，優(yōu)選1h-6h和更優(yōu)選1h-4h。
34.如在權(quán)利要求11-14中任何一項中定義的或由權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品用于氣體、蒸氣和液體的干燥、調(diào)濕、提純和分離的用途，負(fù)荷的成型制品優(yōu)選或者通過熱處理，通過壓力交替法，或都通過用水、任何其它溶劑漂洗，用任何溶劑的萃取和后續(xù)的干燥而再生。
35.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品在非再生操作程序中，尤其在閉式循環(huán)中的致冷劑的干燥中的用途。
36.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品在非再生操作程序中，尤其在包裝的產(chǎn)品的干燥中的用途，該產(chǎn)品包括食品，藥劑，藥物，診斷劑和化妝品，更具體地說作為在藥劑瓶子和容器中和在貯存和消耗診斷劑的箱子和盒子中的干燥劑和水分清除劑，被放置于或附著于該瓶子，容器，箱子和盒子，或?qū)儆谒鼈兊恼w部分。
37.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品用于氣體脫硫，尤其噴霧罐的推進(jìn)劑，優(yōu)選丁烷的脫硫作用的用途，其中含硫的化合物優(yōu)選被該成型制品吸附。
38.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品作為空氣分離單元中的氮吸附劑，尤其用于產(chǎn)生富氧的呼吸氣的用途。
39.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品與甲醇重整裝置一起作為用于燃料電池的氫氣提純器的用途。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的用途，其中該成型制品吸附來自甲醇重整過程中的副產(chǎn)物，如CH4，H2O，CO和CO2。
41.根據(jù)權(quán)利要求39或40的用途，其中該副產(chǎn)物能夠通過應(yīng)用變壓/變真空吸附被除去，或較低優(yōu)選通過熱處理被除去。
42.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品在空調(diào)裝置中作為吸附劑/解吸劑的用途，其中吸附和蒸發(fā)焓尤其用于加熱和冷卻。
43.如在權(quán)利要求11-14中任何一項所定義的或由在權(quán)利要求15-33中任何一項定義的方法制備的成型制品在利用鈣-鈉離子交換的原理來操作的水軟化裝置中的用途，其中離子交換尤其在該成型制品中進(jìn)行。
44.可除去的流變添加劑作為造孔劑的用途，所述流變添加劑用于包括被引入到含有至少一種有機(jī)聚合物的聚合物基質(zhì)中的至少一種多孔官能化固體的吸附材料的制備中或用于包括該吸附材料或由該吸附材料組成的成型制品的制備中。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的用途，其中可除去的流變添加劑的蒸發(fā)和/或分解溫度是140℃-300℃，優(yōu)選160℃-240℃和更優(yōu)選180℃-220℃，前提條件是該可除去的流變添加劑在該蒸發(fā)和/或分解溫度下進(jìn)行熱處理達(dá)至少1h的時間。
46.根據(jù)權(quán)利要求44或45的用途，其中可除去的流變添加劑選自蠟質(zhì)組分和/或油。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸附材料，它包括被引入到聚合物基質(zhì)中的至少一種多孔官能化固體例如沸石。該吸附材料含有45－80wt％的多孔官能化固體。聚合物基質(zhì)包括至少一種有機(jī)聚合物，特別地選自熱塑性塑料，和具有多孔官能化固體的原生孔隙體積之外的次生孔隙體積。此外，本發(fā)明涉及成型制品，它包括上述吸附材料或由它組成，涉及其制備方法及其用途。本發(fā)明最后涉及特定的流變添加劑尤其蠟質(zhì)組分的用途，它在成型制品的制備中用作造孔劑。
文檔編號B01J20/34GK1622855SQ02828397
公開日2005年6月1日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月31日
發(fā)明者H·-G·弗里茨, J·哈默, H·H·赫菲 申請人:格雷斯股份有限兩合公司