CZ184597A3 - Gel compositions containing a carbonaceous compound - Google Patents

Gel compositions containing a carbonaceous compound Download PDF

Info

Publication number
CZ184597A3
CZ184597A3 CZ971845A CZ184597A CZ184597A3 CZ 184597 A3 CZ184597 A3 CZ 184597A3 CZ 971845 A CZ971845 A CZ 971845A CZ 184597 A CZ184597 A CZ 184597A CZ 184597 A3 CZ184597 A3 CZ 184597A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gel
group
carbon black
component
gels
Prior art date
Application number
CZ971845A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ289603B6 (cs
Inventor
Ralph Ulrich Boes
James A Belmont
David J Kaul
Douglas M Smith
William C Ackerman
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CZ184597A3 publication Critical patent/CZ184597A3/cs
Publication of CZ289603B6 publication Critical patent/CZ289603B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/14—Dynamic membranes
    • B01D69/141—Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/021—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28047—Gels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/324—Inorganic material layers containing free carbon, e.g. activated carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3248—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3248—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such
    • B01J20/3251—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such comprising at least two different types of heteroatoms selected from nitrogen, oxygen or sulphur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3248—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such
    • B01J20/3253—Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such comprising a cyclic structure not containing any of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur, e.g. aromatic structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
    • C09D17/005—Carbon black
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13—Acoustic insulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10—Solid density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

(57) Anotace:
Gelové kompozice, které obsahují uhlíkatou komponentu vázanou na gelovou komponentu. Výhodně se uhlíkatá komponenta zvolí ze skupiny obsahující saze, uhlíkatá vlákna a grafltlcké uhlíky. Gelová komponenta se výhodně zvolí ze skupiny zahrnující gely kovového oxidu a polymerní gely. Gelová kompozice zahrnuje gelovou komponentu a sazový produkt mající na sobě vázanou alespoň jednu organickou skupinu, která obsahuje a) alespoň jednu aromatickou skupinu a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna aromatická skupina organické skupiny je přímo vázána na saze. Organická skupina může dále obsahovat a) alespoň jednu alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna alkylová skupina organické skupiny je přímo ?L2^5-
Gelové kompozice obsahující uhlíkatou sloučeninu
& o
CZh? re
O
*-4 -V
τ. i
Oblast techniky
Tfc *
'«kw Vynález se týká nových gelových kompozic.
Dosavadní stav techniky
Gely a způsoby jejich výroby jsou v současnosti dobře známy. Výraz „gel, jak je zde použit, zahrnuje aerogely, xerogely, hydrogely a další v daném oboru známé gely. Výraz „aerogel byl zaveden S. S. Kistlerem a prvně použit v patentu US 2,188,007 a zpravidla se používá pro označení gelu, který byl sušen za nadkritické teploty a/nebo tlaku. Gely, zejména aerogely, mají široký rozsah upotřebení, lze je použít např. v tepelných a akustických izolacích, jako katalytické nosiče, plniva, molekulární síta a své w uplatnění nacházejí i v elektronice.
Gely mající nízkou sypnou hmotnost jsou pro mnoho aplikací výhodnější. Vzhledem ke své nízké sypné hmotnosti se právě aerogely volí pro tyto aplikace. Nicméně jak již bylo uvedeno, aerogely se zpravidla vyrábějí za použití sušení při nadkritických podmínkách, které vyžaduje použití relativně drahého zpracovatelského vybavení. Na druhou stranu pokud mají být gely použity jako adsorbenty, je výhodné zvolit gely s vyšší sypnou hmotností.
Podstata vynálezu *
Jak již bylo uvedeno, předmětem vynálezu je poskytnutí nové gelové kompozice, která má vyšší výkon v porovnání s dosud známými gely. Gelová kompozice podle vynálezu obsahuje:
uhlíkatou komponentu vázanou na gelovou komponentu, přičemž tato uhlíkatá komponenta může být zvolena ze skupiny zahrnující saze, uhlíkatá vlákna, aktivní uhlí a grafitický uhlík vázatelné na gelovou komponentu.
V případě, že je to nezbytné, lze uhlíkatou komponentu modifikovat tak, aby byla vázána na gelovou komponentu gelové kompozice podle vynálezu. Výhodně se uhlíkatá komponenta modifikuje chemicky.
Vynález rovněž zahrnuje novou gelovou kompozici obsahuj ící:
gelovou komponentu a sazní produkt, na nějž je vázána alespoň jedna organická skupina, která obsahuje: a) alespoň jednu aromatickou skupinu a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna aromatická skupina organické skupiny se přímo váže na saze. Podrobnosti týkající se způsobu výroby sazného produktu a výhodných provedení nové gelové kompozice, jsou uvedeny v následující podrobné popisné části.
Do rozsahu vynálezu dále spadá kompozice obsahující: nová gelová
gelovou komponentu a
sazný produkt, na který se váže organická skupina, která obsahuje a) alespoň alespoň j edna jednu
alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna alkylová skupina organické skupiny se přímo váže na saze. Podrobnosti týkající se způsobu výroby sazného produktu a výhodných provedení nové gelové kompozice jsou uvedeny v následující podrobné popisné části.
Mezi komponenty vhodné pro použití v gelových kompozicích podle vynálezu lze zařadit gely kovových oxidů, např. silikagel, gely oxidu titaničitého a gely oxidu hlinitého; a polymerní gely, např. resorcinolformaldehydové (R-F) gely, melaminformaldehydové (M-F) gely, fenolfurfuralové (PF) gely. Výhodnou gelovou komponentou je gel kovového oxidu.
Množství uhlíkaté komponenty obsažené v gelových kompozicích bude záviset na konečném použití této gelové kompozice. V gelové kompozici podle vynálezu lze zpravidla použít 1 až 99% hmotnosti uhlíkaté komponenty. Pokud je žádoucí vyrobit gelovou kompozici s nižší sypnou hmotností, použije se zpravidla 1 až 50% hmotnosti, výhodně 10 až 20% hmotnosti uhlíkaté komponenty. Alternativně, pokud je žádoucí vyrobit gelovou kompozici s vyšší sypnou hmotností, použije se zpravidla pro gelovou kompozici podle vynálezu 50 až 90% hmotnosti, výhodně 75 až 85% hmotnosti uhlíkaté komponenty. Výraz „sypná hmotnost, jak je zde použit, označuje hmotnost gelových částic dělenou celkovým objemem částic.
Gelové kompozice podle vynálezu lze výhodně použít pro aplikace známé pro gelové kompozice. Gelové kompozice podle vynálezu lze použít zejména pro následující aplikace:
izolace, včetně tepelné, elektrické a zvukové izolace částicová aditiva, včetně matovacích činidel, zahušťovadel, plniv a vyztužujících činidel adsorbenty katalytické nosiče membrány plniva detektory radiace povlaky, včetně tepelně rezistentních povlaků dielektrika, včetně dielektrik s nízkou hodnotou
K.
Další podrobnosti týkající se gelových kompozic podle vynálezu, jejich přípravy a použití jsou uvedeny v následujícím odstavci podrobného popisu. Výhody gelových kompozic podle vynálezu se .stanou odborníkům v daném oboru zřejmými po prostudování následujícího podrobného popisu.
Stručný popis obrázku
Obr. 1 znázorňuje rastrovací elektronovou mikroskopickou (SEM) fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 5;
obr. 2 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 8;
obr. 3 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 14;
obr. 4 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 18;
obr. 5 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 19;
obr. 6 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 20;
obr. znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 21;
obr. 8 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice vysušené z heptanu a připravené v příkladu 22.
Jak již bylo uvedeno, vynálezu obsahuje uhlíkatou gelovou komponentu.
gelová kompozice podle komponentu navázanou na
Doprovodné obrázky znázorňující pořízené pomocí rastrovací elektronové ukazují jednotlivé uhlíkaté komponenty gelovou komponentu.
fotografie, mikroskopie, navázané na
Obrázek 1 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice, která nezahrnuje uhlíkatou složku.
Obrázek 2 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice, která zahrnuje uhlíkatou komponentu, jež není vázána na gelovou komponentu. Na rozdíl od tohoto obrázku, obrázek 3 znázorňuje SEM fotografii frakčního povrchu gelové kompozice, která zahrnuje uhlíkatou komponentu, jež je vázána na gelovou komponentu.
Podrobnější výklad obrázku 1 a 3 a rovněž zbývajících obrázků 4 až 8 je uveden v části označené „Příklady provedení vynálezu.
Kromě toho jsou oděrové vlastnosti gelových kompozic podle vynálezu, ve kterých je uhlíkatá komponenta vázána na gelovou komponentu, nižší než srovnatelné gelové kompozice, ve kterých není uhlíkatá komponenta vázána na gelovou komponentu. Další podrobnosti, týkající se oděrových vlastností jsou rovněž uvedeny ve výše zmíněné části označené „Příklady provedení vynálezu.
Uhlíkatou vynálezu lze vázatelné na kompozice podle zahrnující saze uhlíkatá vlákna komponentu gelové zvolit ze skupiny gelovou kompozici, vázatelná na gelovou kompozici, aktivní uhlí vázatelné na gelovou kompozici a grafitický uhlík vázatelný na gelovou kompozici. Některé uhlíkaté komponenty nelze vázat na gelovou komponentu bez jejich modifikace. Výhodně se uhlíkatá komponenta modifikuje chemicky a to následujícím způsobem.
Vázatelnou uhlíkatou komponentu lze připravit uvedením uhlíkaté komponenty do reakce z diazoniovou solí v kapalném reakčním prostředí, při kterém dojde k navázání alespoň jedné organické skupiny na povrch uhlíkaté skupiny. Mezi výhodná reakčni média lze zahrnout vodu, libovolné médium obsahující vodu a libovolné médium obsahující alkohol. Nejvýhodnějším médiem je voda. Modifikované uhlíkaté komponenty a různé způsoby jejich přípravy jsou popsány v patentové přihlášce US s názvem „Reaction of Carbon Black with Diazonium Salts. Resultant Carbon Black Products and Their Uses, podané 15. prosince 1994, tj . ve stejný den jako předložená přihláška. Modifikované uhlíkaté komponenty a různé způsoby jejich přípravy jsou rovněž popsány v patentové přihlášce US s názvem „Reaction of
Carbon Materials with Diazonium Salts. Resultant Carbon
Products, podané rovněž 15. prosince 1994.
Způsob přípravy vázatelných uhlíkatých komponent použitelných v gelových kompozicích podle vynálezu je v následujícím odstavci popsán na příkladu sazí. Je však zřejmé, že podobné způsoby lze použít i pro přípravu ostatních vázatelných uhlíkatých komponent.
teploty mohou rovněž diazoniové soli v
Pro přípravu vázatelných sazí je třeba, aby byla použitá diazoniová sůl natolik stabilní, aby umožnila reakci se sazemi. Takže tuto reakci lze provádět rovněž s diazoniovými solemi, které jsou jinak považovány za nestabilní a podléhají rozkladu. Některé rozkladné procesy by mohly konkurovat reakci mezi sazemi a diazoniovou solí a mohly by tak snižovat celkový počet organických skupin navázaných na saze. Zmíněnou reakci lze rovněž provádět za zvýšených teplot, při kterých má mnoho diazoniových solí tendence se rozkládat. Zvýšené výhodně zvýšit rozpustnost reakčním médiu a zvýšit manipulovatelnost s touto solí v průběhu procesu.
Nicméně zvýšené teploty mohou mít rovněž za následek určitou ztrátu diazoniové soli v důsledku dalších rozkladných procesů.
Saze mohou reagovat s diazoniovou solí, pokud je tato sůl přítomna jako naředěná, snadno míchatelná vodná suspense nebo v přítomnosti určitého množství vody, vhodného pro výrobu sazných pelet. Pokud je to žádoucí, mohou být sazné pelety vyráběny za použití běžné peletační technologie. Výhodnou množinu organických skupin, které lze vázat na saze, tvoři organické skupiny, substituované iontovou nebo ionizovatelnou skupinu, přičemž tato substituční skupina představuje funkční skupinu. Ionizovatelnou skupinou je skupina, která je schopna v použitém médiu vytvořit iontovou skupinu. Zmíněnou iontovou skupinou může být aniontová nebo kationtová skupina a ionizovatelná skupina může tvořit aniont nebo kationt.
Ionizovatelné funkční skupiny tvořící anionty zahrnují např. kyselinové skupiny nebo soli kyselinových skupin. Takže organické skupiny zahrnují skupiny odvozené od organických kyselin. Výhodné je, pokud organická skupina obsahuje ionizovatelnou skupinu tvořící aniont, např. pokud má organická skupina a) aromatickou skupinu nebo alkylovou skupinu a 1 až 12 atomy uhlíku a b) alespoň jednu kyselinovou skupinu, mající pKa nižší než 11 nebo alespoň jednu sůl kyselinové skupiny mající pKa nižší než 11 nebo směs alespoň jedné kyselinové skupiny, mající pKa nižší než 11 a alespoň jedné soli kyselinové skupiny, mající pKa nižší než 11. Hodnota pKa kyselinové skupiny označuje pKa organické skupiny jako celku, nikoliv pouze kyselinového substituentu. Výhodněji je pKa nižší než 10 a nejvýhodněji nižší než 9. Výhodně se aromatická skupina nebo alkylová skupina s 1 až 12 atomy uhlíku, které představují substituenty organické skupiny, váže přímo na saze. Aromatická skupina může být případně substituována dalšími alkylovými skupinami. Alkylová skupina s 1 až 12 atomy uhlíku může být případně větvena a výhodně znamená ethylovou skupinu. Výhodněji je organickou skupinou fenylová nebo naftylová skupina a kyselinovou skupinou je sulfonilová kyselinová skupina, sulfonilová kyselinová skupina, fosforečná kyselinová skupina nebo karboxylová kyselinová skupina. Takže kyselinovou skupinou může být např. -COOH, -SO3H a - PO3H, a jejich soli, např. -COONa, -COOK, -COO~NR4 +, -SO3Na, -HPO3Na, -SO3“NR4+ a PO3Na2, ve kterých R znamená alkylovou nebo fenylovou skupinu. Zvláště výhodnými ionizovatelnými substituenty jsou -COOH a -SO3H a jejich sodné a drasené soli.
Nejvýhodněji je organickou skupinou sulfofenylová, případně substituovaná skupina nebo jejich sůl; (polysulfo)fenylová, případně substituovaná skupina nebo její sůl; sulfonaftylová případně substituovaná skupina nebo její sůl; nebo (polysulfo)naftylová případně substituovaná skupina nebo její sůl.
Specifickými organickými skupinami, majícími ionizovatelnou funkční skupinu tvořící aniont, jsou psulfofenylová, 4-hydroxy-3-sulfofenylová a 2sulfoetylová skupina.
Aminy představující příklady ionizovatelných funkčních skupin, které tvoří kationtové skupiny a které mohou být vázány k výše uvedeným organickým skupinám. Aminy mohou být např. v kyselinovém prostředí protonovány za vzniku amoniových skupin. Výhodně má organická skupina substituovaná aminem hodnotu pKb nižší než 5. Kvarterní amoniové skupiny (-NR3 +) a kvartení fosfoniové skupiny (-PR3 +) rovněž představují příklady kationtových skupin a mohou se vázat na stejné organické skupiny, jaké byly diskutovány v souvislosti s ionizovatelnými skupinami tvořícími anionty. Výhodně organická skupina obsahuje aromatickou skupinu, např. fenylovou nebo naftylovou skupinu a kvarterní amoniovou nebo kvarterní fosfoniovou skupinu. Aromatická skupina se výhodně přímo váže na saze. Kvaternizované cyklické aminy a kvaternizované aromatické aminy lze rovněž použít jako organickou skupinu. Takže v tomto případě lze použít N-substituované phyridiniové sloučeniny, např. N-methylpyridyl.
Výhodou sazných produktů, které mají na sobě vázánu organickou skupinu substituovanou iontovou nebo ionizovatelnou skupinou je to, že tyto sazné produkty mohou mít zvýšenou vodní dispersibilitu v porovnání s odpovídajícími neošetřenými sazemi. Vodná dispersibilita se zpravidla zvyšuje s rostoucím počtem organických skupin navázaných na danou organickou skupinu. Takže zvýšený počet ionizovatelných skupin spojených se saznými produkty by měl zvýšit jejich vodnou dispersibilitu a umožnit její nastavení na požadovanou úroveň. Rovněž lze uvést, že vodná dispersibilita sazných produktů, obsahujících amin jako organickou skppinu vázanou na saze, může být zvýšena okyselením vodného média. Pokud se připraví vodnou dispergovatelné vázatelné sazné produkty je vhodné, aby byly iontové nebo ionizovatelné skupiny ionizovány v reakčním médiu. Získaný konečný roztok nebo suspenze mohou být použity jako takové, nebo mohou být před použitím naředěny. Alternativně lze sazné produkty sušit technikami používanými pro běžné saze. Tyto techniky zahrnují např. sušení v pecích a rotačních sušárnách. Nicméně přesušení může způsobit ztrátu určitého stupně vodní dispersibility. V případě, že sazné produkty nejsou dispergovány ve vodném prostředí žádoucí měrou, mohou být dispergovány za použití běžných známých technik, např. mletí nebo drcení. Na rozdíl od běžných sazných pigmentů není obtížné chemicky modifikované vázatelné sazné produkty dispergovat ve vodném prostředí. Chemicky modifikovatelné, vázatelné sazné produkty nevyžadují nezbytně použití běžných mlecích procesů ani dispergačních činidel pro dosažení použitelné disperse. Chemicky modifikovatelné, vázatelné sazné produkty vyžadují pro snadné dispergování pigmentu ve vodě pouze míchání s nízkým třením.
Výroba pelet z vázatelných sazných produktů se výhodně provádí za použití běžného mokrého způsobu, např. kolíkové pletační metody. Výsledné pelety se snadno dispergují ve vodě při použití míchání s minimálním třením, čímž se snižuje nebo zcela eliminuje potřeba použití běžných mlecích procesů a dispergačních činidel.
Vynález rovněž zahrnuje poskytnutí nové gelové kompozice obsahující:
gelovou komponentu a sazní produkt, na nějž je vázána alespoň jedna organická skupina, která obsahuje: a) alespoň jednu aromatickou skupinu a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna aromatická skupina organické skupiny se přímo váže na saze. Výhodně se iontová nebo ionizovatelná skupina zvolí ze skupiny zahrnující karboxylovou kyselinu nebo její sůl; sulfonylovou kyselinu nebo její sůl; a kvarterní amoniovou sůl. Výhodně se organická skupina zvolí ze skupiny zahrnující sulfofenylovou skupinu nebo její sůl; p-sulfofenolouvou skupinu nebo její sůl; a karboxyfenylovou skupinu nebo její sůl. Sazné produkty, které jsou vhodně použitelné pro různá provedení této gelové kompozice podle vynálezu, lze připravit způsobem popsaným výše v souvislosti s tvorbou vázatelné uhlíkaté komponenty.
Vynález se rovněž týká poskytnutí nové gelové kompozice obsahující:
gelovou komponentu a sazný produkt, na který se váže alespoň jedna organická skupina, která obsahuje a) alespoň jednu alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna alkylová skupina organické skupiny se přímo váže na saze. Výhodně se iontová nebo ionizovatelné skupina zvolí ze skupiny zahrnující ethansulfonovou kyselinu nebo její sůl. Sazné produkty, které jsou vhodně použitelné pro různá provedení této gelové kompozice podle vynálezu, lze připravit způsobem popsaným výše v souvislosti s tvorbou vázatelné uhlíkaté komponenty.
Gelové kompozice podle vynálezu lze připravit libovolným způsobem známém v daném oboru pro přípravu gelových kompozic. Gelovou kompozici podle vynálezu lze připravit např. následujícím způsobem, který se zaměřuje na alkoxidový systém a který zahrnuje:
1) rozpuštění prekurzoru požadované gelové komponenty (v tomto případě alkoxidu) v alkoholu;
2) přidání vody do roztoku tak, aby molární poměr alkoxidu ku vodě byl přibližně 1;
3) přidání kyseliny do výsledného roztoku tak, aby molární poměr vody ku kyselině odpovídal přibližně 1:0,0007 za vzniku sólu;
4) přidání uhlíkaté komponenty do získaného sólu;
5) přidání katalyzátoru (zpravidla kyseliny nebo báze) za účelem zahájení gelovatění sólu;
6) vytvrzování výsledného gelu ve formě trvající přibližně 24 hodin při teplotě 50°C;
7) proplachování výsledného gelu vodou s cílem nahradit rozpouštědlovou složkou vodou a následné vytvrzování gelu ve vodě při zvýšené teplotě (až 100°C, výhodně přibližně 70°C) trvající až 24 hodin;
8) propláchnutí vytvrzeného gelu rozpouštědlem z cílem vytěsnit vodu a nahradit ji rozpouštědlem;
9) vysušení získaného gelu za vzniku gelové kompozice podle vynálezu.
Gelové prekurzory, které lze vhodně využít v gelové kompozici podle vynálezu, zahrnují např. gelové prekurzory na bázi kovových oxidů, které jsou v daném oboru znám a mezi které patří např.:
Kovový oxid Formy tvořící gelový prekurzor
SiO2 alkoxid, křemičitan sodný, koloidní
TiO2 alkoxid, koloidní
A12O3 alkoxidy, koloidní, hlinitan sodný, soli
Volba příslušného prekurzoru se provede v závislosti na požadovaném typu gelu.
Další podrobnosti, týkající se způsobu přípravy gelové kompozice podle vynálezu a příkladné způsoby jsou uvedeny v příkladové části.
Jak již bylo uvedeno v předcházející části, gelové kompozice podle vynálezu lze použít pro libovolné aplikace známé pro gelové kompozice. To, zda je příslušná gelová kompozice podle vynálezu použitelná pro příslušnou aplikaci, bude záviset na vlastnostech gelové kompozice, např. na množství uhlíkatého materiálu zabudovaného do kompozice a na sypné hmotnosti této kompozice. Příklady použití gelových kompozic podle vynálezu zahrnují např. :
Gelové kompozice podle vynálezu lze použít např.
do níže uvedených tepelných, elektrických a/nebo zvukových izolačních produktů.
Izolace
Tepelná izolace
Gelová kompozice podle vynálezu může být zabudována do izolačních produktů jako volná náplň. Kromě toho může být gelová kompozice podle vynálezu rovněž zkombinována s materiálem zvolený m ze skupiny zahrnující: křemičitan vápenatý, minerální vlákna, práškový kovový oxid, polymerní pěnu, skelná vlákna, atd. a tato kombinace může být zabudována do tepelného izolačního produktu. Alternativně lze gelovou kompozici podle vynálezu použít v tepelném izolačním produktu za vakua.
Elektrická izolace
Gelová kompozice podle vynálezu může být zabudována do polymerní kompozice, 'která je určena pro použití jako elektrická izolace.
Zvuková izolace
Gelová zabudována izolačních kompozice materiálem, kompozice podle vynálezu může být jako volný plnivový materiál do zvukově produktů. Alternativně může být gelová podle vynálezu zkombinována s dalším např. celulózou nebo polymerní pěnou a tato kombinace může být jako plnivový materiál zabudována do zvukově izolačních materiálů.
Částicová aditiva
Gelové kompozice podle vynálezu mohou být použity jako částicová aditiva, např. zahušťovadla, matovací činila, plniva nebo vyztužující činidla.
Zahušťovadla
Gelová kompozice podle vynálezu může být použita jako zahušťovadlo v pigmentových kompozicích a barevných inkoustech. Netoxické gelové kompozice podle vynálezu lze rovněž použít jako zahušťovadlo v potravinových produktech.
Matovací činidla
Výraz „matovací činidlo nebo „matovadlo označuje kompozici, která matuje konečnou vrstvu nátěru, laku nebo fólie. Gelová kompozice podle vynálezu může být použita jako matovací činidlo pro laky, polomatné nátěry, emaily nebo vinylové fólie.
Plniva
Gelová kompozice podle vynálezu může být použita jako plnivo do cementů, lepidel, adheziv a přírodních nebo syntetických pryžových kompozic.
Vyztužovací činidla
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita jako vyztužující činidlo v polymerních kompozicích, např. u odlévaného brzdného obložení a v přírodních nebo syntetických pryžových kompozicích.
Adsorbent
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita jako materiál pro adsorbování kapalin, plynů nebo par.
Katalytický nosič
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita jako hostitelský nosič pro katalytické materiály na bázi práškového kovu nebo kovového oxidu.
Membrány
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita jako materiál pro selektivní separaci kapalin, plynů nebo par.
Filtry
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita jako filtrační materiál pro filtraci částicových materiálů.
Detektor radiace
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita pro detekci radiace v radiačním detektoru, např. Cherenkově radiačním detektoru.
Tepelně rezistentní povlak
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita ve formě tenké fóliez jako tepelně bariérový povlak.
Dielektrikum s nízkou hodnotou K
Gelová kompozice podle vynálezu může být rovněž použita v dielektrických materiálech, např. v materiálu s nízkou dielektrickou konstantou.
Z výše uvedeného výčtu aplikací je zřejmé, že kompozice podle vynálezu lze použít v mnoha, pokud ne ve všech, aplikacích, ve kterých se používají běžné gelové kompozice. Rovněž je zřejmé, že výše uvedený výčet není vyčerpávající, ale pouze reprezentuje mnoho možných použití gelových kompozic podle vynálezu.
Účinnost vynálezu se následuj ících a výhody různých znaků stanou zřejmějšími po příkladů, ve kterých a provedení prostudování byly použity následující zkušební postupy,
Specifický povrch stanovený absorpcí dusíku (N2SA) sazí použitý v příkladech, vyjádřený ve m2/g, se určil pomocí ASTM testovacího postupu D3037, způsobu A.
Dibutylftalátová adsorbční hodnota (DBP) sazí použitá v příkladech, vyjádřená v ml/lOOg, se určila pomocí postupu ASTM D2414.
Průměrná primární velikost sazných částic použitá v příkladech, vyjádřená v nm, se určila pomocí postupu ASTM D3849.
Rastrovací elektronové mikroskopové (SEM) fotografie se získaly pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu Hitachi S570 od společnosti Hitachi
Corporation. Všechny SEM fotografie se pořídily při nastavení výkonu 20 kilovoltů a zvětšení 25000.
Vodný zbytek modifikovaných a nemodifikovaných sazí se určil následujícím postupem. Saze (5g) se protřepávaly spolu se 45 g vody po dobu 5 minut. Výsledná disperse se prolila skrze síto a proplachovala vodou tak dlouho, až odtékající voda nejevila známky zabarvení. Pokud není uvedeno jinak, použilo se síto s velikostí ok 325 mesh. Po vysušení síta se stanovila hmotnost zbytku na sítě, která se vyjádřila jako procentický obsah sazí použitých v testu.
Sypná hmotnost a odér gelových kompozic se určily následujícími postupy.
Sypná hmotnost
Zmíněné gely se odmyly a tvářely ve válcovitých formách. Ve všech případech se válcovitý tvar gelu zachoval i po vysušení. Celkový objem gelu se stanovil fyzikálním měřením rozměrů suchého gelu. Sypná hmotnost se stanovila zvážením suchého gelu a vydělením této hodnoty hodnotou geometrického objemu. V případech, kdy se tyčovitá geometrie nezachovala nebo v případě ověření výše uvedené metody se použila metoda rtuťové náhrady. Určení sypné hmotnosti gelových kompozic metodou rtuťové náhrady se provádělo následujícím způsobem. Čistá, prázdná, skleněná kyveta se naplnila do určité výšky rtutí a následně zvážila. Po zvážení se rtuť z kyvety odstranila a kyveta se opět vyčistila. Do vyčištěné baňky se zavedl vzorek suchého gelu o známé hmotnosti a kyveta se doplnila rtutí do stejné výšky jako v předcházejícím případě. Potom se kyveta obsahující vzorek suchého gelu a rtuti zvážila. Z hmotnosti rtuti získané v obou případech, se na základě znalosti hustoty rtuti vypočetl objem. Rozdíl mezi objemem rtuti vyplňující prázdnou kyvetu a objemem rtuti vyplňující kyvetu obsahující vzorek gelu představoval nahrazený objem. Vzhledem k tomu, že rtuť nesmáčí gelový vzorek, odpovídá tento objem objemu vzorku. Hustota gelu se následně určí vydělením hmotnosti vzorku zmíněným nahrazeným objemem.
Oděr
Oděr gelových kompozic se měří následujícím způsobem. Suchý gel mající specifické rozměry (přibližně 6 mm v průměru a 25 mm dlouhý) se rukou přitiskl k bílé tkanině a několikrát se v příčném směru posunul o 5 až 7,5 cm tam a zpět. Relativní rozsah uhlíku, který se nanesl na bílou tkaninu se porovnal s kalibrovanou stupnicí šedi, vytvořenou počítačem. V této stupnici šedi počítač přiřadil různým odstínům šedi čísla v rozmezí od 0 do .50 v závislosti na míře šedi. Čím je číslo od 0 do 50 vyšší, tím je vyšší relativní míra šedi. Po aplikaci gelu na tkaninu se provedlo vizuální porovnání mezi naneseným uhlíkem a počítačovou stupnicí a testovanému vzorku se přiřadilo příslušné číslo. Nižší čísla odpovídají menšímu oděru. Hodnoty oděru se v kombinaci se SEM fotografiemi nakonec použily k učení toho, zda je uhlíkatý materiál vázán na gelovou komponentu.
Následující příklady ilustrují způsoby modifikování uhlíkatých materiálů a výroby gelových kompozic, včetně gelových kompozic podle vynálezu, z alkoxidového prekurzoru a prekurzoru na bázi křemičitanu sodného.
Příklady provedení vynálezu
V následujících příkladech byly použity tři typy sazí, CB-A, CB-B a CB-C. Analytické vlastnosti jednotlivých typů sazí se určily pomocí výše popsaných postupů a jsou uvedeny v níže uvedené tabulce 1:
Tabulka 1 - analytické vlastnosti sazí
Saze N2SA (m2/g) DBP (ml/100 g) Prům. velikost primárních částic (nm)
CB-A 24 132 130
CB-B 230 70 16
CB-C 560 120 16
Modifikace uhlíkatých materiálů
Příklady 1 až 4 ilustrují způsoby modifikace uhlíkatých materiálů, zejména sazí. Tyto příklady rovněž uvádějí způsoby použité pro přípravu modifikovaných sazí, modifikovaných sazí CB-A, modifikovaných sazí CB-B, fenolových sazí CB-B a modifikovaných sazí CB-C, použitých ve zbývajících příkladech.
Příklad 1
Tento příklad ukazuje přípravu modifikovaného sazného produktu za použití sazí označených ve výše uvedené tabulce jako CB-A.
200 g CB-A se přidalo do roztoku 10,1 g sulfanilové kyseliny a 6,23 g koncentrované kyseliny dusičné v 21 g vody. Roztok 4,87 g NaNC>2 v 10 g vody se přidal do intenzívně míchané směsi. Ve směsi se vytvořila 4-sulfobenzendiazoniová hydroxidová vnitřní sůl, která reagovala se sazemi. Po 15 minutách se disperse sušila v peci při 125°C. Výsledný sazný produkt, který měl na sobě vázány 4-C6H4SO3_skupiny, se označil jako „modifikované saze CB-A.
Příklad 2
Tento příklad ilustruje přípravu modifikovaného sazného produktu používajícího označení CB-B.
Z 36,2 g kyseliny sulfanilové, 8,76 g hydroxidu sodného a 162 g vody se připravil roztok, který se následně ochladil v ledu. 20 g oxidu dusičitého se přidalo za stálého míchání do získaného roztoku a výsledná suspense se ohřála na 75°C a bezprostředně přidala do peletizéru, obsahujícího 300 g sazí typu CBB. Po tříminutové peletizaci se přidalo dalších 35 g vody. Po následné dvouminutové peletizaci se produkt z peletizéru vyjmul a vysušil v peci při teplotě 125°C. Produkt obsahoval 0,14 % částic větších než 325 mesh, zatímco nezreagovaný uhlík obsahoval 94 % těchto částic.
Výsledný sazný produkt, který měl na sobě vázány 4-C6H4SO3~skupiny, se označil jako „modifikované saze CB-B.
Příklad 3
Tento příklad ilustruje přípravu jiného modifikovaného sazného produktu než v příkladu 2 za použití sazí označených v tabulce 1 jako CB-B.
Kyselina 5-amino-2-hydroxybenzensulfonová (1,89 g) se rozpustila ve 100 g horké vody a následně se do získaného roztoku přidalo 10 g CB-B a směs se ochladila na pokojovou teplotu. Do takto ochlazeného roztoku se přidala koncentrovaná kyselina chlorovodíková (1,18 g) a následně roztok 0,85 g dusičnanu sodného ve vodě, což vedlo ke vzniku diazoniové soli in šitu, která zreagovala se sazemi. Po 15 minutovém míchání se výsledná disperse vysušila v peci při 125°C. Výsledný produkt obsahoval 0,06 % částic větších než 325 mesh, zatímco nezreagovaný uhlík obsahoval 94 % těchto částic. Výsledný sazný produkt, který měl na sobě vázány 4,3-CgH4 (OH)SO3 skupiny, se označil jako „fenolový CB-B.
Příklad 4
Tento příklad ilustruje přípravu modifikovaného sazného produktu za použití sazí označených v tabulce 1 jako CB-C.
200 g CB-C se vmísilo do 2,8 1 vody. V této směsi se za stálého míchání rozpustila kyselina sulfanilová (42,4 g) a následně se do vody za intenzivního míchání přidal studený roztok 25,5 g oxidu dusičitého ve lOOg vody, což vedlo ke vzniku 4-sulfobenzendiazoniové hydroxidové vnitřní soli in sítu, která zreagovala se sazemi. V průběhu reakce se uvolňovaly bubliny, po hodinovém míchání se přímo do směsi zavedlo 5 g N02. Po 15 minutovém míchání se disperse nechala přes noc odležet a vysušila v peci při 130°C. Výsledný sazný produkt , který měl na sobě vázány 4-C6H4SO3~skupiny, se označil jako „modifikované saze CB-C.
Jak ukazují následující příklady, modifikované saze, modifikované saze CB-A, modifikované saze CB-B,. fenolové saze CB-B a modifikované saze CB-C, které se mohou vázat na gelovou komponentu, se použily pro přípravy gelových kompozic podle vynálezu. Pro srovnání se rovněž připravily gelové kompozice k jejichž přípravě se použily nemodifikované saze, nemodifikované saze CB-A, CB-B a CB-C.
Příklady alkoxidových gelových prekurzoru (maximálně
50% hmotnosti sušiny)
Příklady 5 až 22 se týkají gelů, připravovaných pouze z alkoxidového prekurzoru, jehož použité množství činilo maximálně 50% hmotnosti (sušiny) uhlíkaté komponenty.
Příklad 5
Sol koncentrovaného oxidu křemičitého se připravil smísením 61 ml tetraethylorthokřemičitanu (98% čistota), 61 ml ethylalkoholu, 4,87 ml deionizované vody a 0,2 ml ÍM kyseliny chlorovodíkové v 500 ml baňce s kulatým dnem za intenzivního míchání. Baňka se umístila do topného pláště a směs se vařila pod zpětným chladičem při teplotě 17 °C po dobu 2 hodin. Získaný sol, který obsahoval 15 hm. % SiO2, se ochladil a až do použití skladoval při teplotě 5°C.
Před zahájením želatinace sólu se sol ohřál na pokojovou teplotu a jeho koncentrace se nastavila naředěním ethylalkoholem tak, aby výsledná směs obsahovala 11 hm. % SiO2. Toho se dosáhlo sloučením 70 obj . % původního sólu s 30 obj . % ethylalkoholu.
Želatinace se iniciovala přidáním 0,5M NH4OH v objemovém poměru 1:10 amoniaku ku sólu. Po přidání amoniaku se směs nechala 2 až 5 minut míchat a následně podlila ve válcovitých formách. Želatinace se objevila během 7 až 10 minut. Gel se následně uzavřel uvnitř forem s cílem zabránit jeho vysychání a v těchto vysychání a v těchto formách se nechal 24 hodin při teplotě 50°C vytvrdit. Po počátečním vytvrzení se gely vyjmuly z forem a umístily do uzavřených zkumavek obsahujících deionizovanou vodu a zde se nechaly při teplotě 70°C vytvrzovat dalších 24 hodin. Po vyjmutí z pece se gely několikrát propláchly deionizovanou vodou.
Gely se následně umístily do uzavřených zkumavek obsahujících aceton a následných 10 hodin se vzorky nechaly při 50°C odstát, aby se umožnila výměna tekutiny (primární vody). Po uplynutí této doby se gely propláchly acetonem. Tento postup se opakoval celkem třikrát. Po uplynutí těchto tří intervalů se část gelů přímo vysušila z acetonu, nejprve prvních 12 hodin při 50°C a následně dalších 12 hodin při 140°C. Výsledné gely vykazovaly určité smrštění a naměřená sypná hmotnost jednotlivých vzorků se pohybovala v rozmezí od 0,5 do 0,6 g/cm3.
Zbývající gely se umístily do uzavřených zkumavek obsahujících heptan a následných 10 hodin se vzorky nechaly při 50°C odstát, aby s umožnila výměna tekutiny (primární vody) . Po uplynutí této doby se gely propláchly heptanem. Tento postup se opakoval celkem třikrát. Po uplynutí těchto tří intervalů se část gelů přímo vysušila z heptanu, nejprve prvních 12 hodin při 70°C a následně dalších 12 hodin při 140°C. Výsledné gely si ponechaly svůj válcovitý tvar a vykazovaly minimální smrštění, přičemž naměřená sypná hmotnost jednotlivých vzorků se pohybovala v rozmezí od 0,4 do 0,4 4 g/cm3.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 6
Tento příklad ilustruje přípravu gelových kompozic, které obsahují nemodifikovanou uhlíkatou komponentu označenou zde jako „CB-A, jejíž analytické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.
V tomto příkladu se v podstatě opakují kroky z příkladu 5 s jedinou výjimkou. Před zahájením želatinace se do sólu, který byl naředěn 70 obj. % původního sólu a 30 obj. % ethylakoholu, přidalo specifické množství CB-A. Množství přidaných sazí se vypočetlo tak, aby se zachoval celkový obsah sušiny, což má za následek, to, že množství přidaných sazí nahradí ekvivalentní hmotu oxidu křemičitého. V tomto příkladu je požadovaný obsah sušiny, stejný jako v příkladu 5, 11 %. Těchto 11 % sušiny tvořených z 95 % oxidem křemičitým a z 5 % sušinou se přidalo ve formě volných sazí. Aby se zachoval stejný obsah sušiny, naředil se sol příslušným množstvím ethylalkoholu, vypočteným pro nastavení požadovaného obsahu oxidu křemičitého.
Potom, co se určily relativní poměry, se v průběhu 5 až 10 minut do sólu vmíchalo příslušné množství sazí. CB-A saze se dispergovaly do roztoku tak, že 5 % celkového obsahu sušiny tvořily CB-A saze a zbytek oxid křemičitý. Želatinace se iniciovala stejným způsobem jako v předcházejícím příkladu. Objemový poměr použitý pro podporu želatinace se udržoval na 1:10 a koncentrace báze byla 0,5M.
Stejně jako v předcházejícím příkladě se přidal hydroxid amonný, CB-A saze se dispergovaly za použití intezívního míchání 2 až 5 minut a získaná směs se následně odlila ve válcovitých zkumavkách. K želatinaci došlo během 8 až 12 minut. Gely se následně nechaly 24 hodin vytvrdit při teplotě 50°C, následně se vyjmuly z forem a dalších 24 hodin se nechaly vytvrdit v deionizované vodě při 70°C. Vytvrzeným gelům se vyměnilo rozpouštědlo a nechaly se vysušit stejně jako v příkladu 5 z acetonu a heptanu.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 7 až 11
Opět se zopakovaly kroky provedené v příkladu 6 s tou výjimkou, že se množství CB-A sazí zvyšovalo v rozsahu od 10 do 50 % celkové sušiny. Přesné množství sazí použité v jednotlivých příkladech je jako procento celkové sušiny uvedeno v následující tabulce.
Příklad Množství sazí (CB-A) % celkové sušiny
7 10
8 15
9 20
10 30
11 50
Při zvýšení množství CB-A sazí z 10 na 20 % se získaly podstatně pevnější mokré gely. Ukázalo se, že pro dané rozpouštědlo platí, že čím vyšší je obsah CB-A sazí, tím menší je srážení a tím nižší je sypná hmotnost. Jediným faktorem, který byl nezávislý na obsahu sazí byla oděrová vlastnost jednotlivých suchých gelů. Při manipulaci se suchým gelem, který obsahoval CB-A saze došlo k přenosu značného množství reziduálních sazí z gelového materiálu na rukavice osoby manipulující s tímto gelem a do okolního prostředí. Oděrové vlastnosti gelů připravených za použití CB-A sazí jsou značné, což naznačuje přítomnost sazí nevázaných na gelovou komponentu.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 12
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladě se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladech 6 až 11 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-A saze připravené v příkladu 1.
Stejně jako v příkladu 6 se modifikované CB-A saze dispergovaly do částečně hydrolizovaného roztoku oxidu křemičitého tak, že 5 % z celkového obsahu sušiny tvořily modifikované CB-A saze. Dále se přidáním hydroxidu sodného připravila skupina gelů, které se nechaly vytvrdit stejným způsobem jako v předcházejících příkladech. Po vytvrzení se těmto gelům opět nahradilo rozpouštědlo acetonem a heptanem a vzorky se vysušily stejným způsobem jako v příkladu 7 až 11.
Modifikované CB-A saze se dispergovaly mnohem snadněji, než nemodifikované CB-A saze a zůstaly rovněž déle dispergovány, tj. neusazovaly se. V mokrém stavu se gely zdály pevnější ve srovnání s gely neobsahujícími saze a dokonce i ve srovnání s gely obsahujícími nemodifikované CB-A saze. Nicméně sypná hmotnost bal pro dané rozpouštědlo u materiálů připravených za použití modifikovaných CB-A sazí nižší. Podstatným bylo zjištění, že došlo ke snížení oděru materiálů připravených v tomto příkladu, což dokazuje, že saze jsou aktivně zabudovány do gelové sítě a navázány na gelovou komponentu.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklady 13 až 17
Tyto příklady ilustrují přípravu gelových kompozic podle vynálezu obsahujících saze vázané na gelovou komponentu.
V těchto příkladech se v podstatě zopakovaly kroky použité v příkladu 12 s tou výjimkou, že se množství modifikovaných CB-A sazí zvyšovalo v rozsahu od 10 do 50 % celkové sušiny. Přesné množství sazí použité v jednotlivých příkladech je jako procento celkové sušiny uvedeno v následující tabulce.
Příklad Množství sazí (modifikovaných CB-A) % celkové sušiny
13 10
14 15
15 20
16 30
17 50
Při srovnání gelů připravených za použití nemodifikovaných CB-A sazí se suchými gely z příkladů 13 až 17, které mají v sobě zabudovány modifikované CBA saze se ukázalo, že gely připravené v příkladech 13 až 17 vykazují pro dané rozpouštědlo menší smrštění a se zvyšujícím se obsahem sazí snižující se sypnou hmotnost. Navíc mokré gely, připravené v příkladech 13 až 17 byly fyzikálně pevnější a suché gely měly nižší sypnou hmotnost v porovnání s gely za použití nemodifikovaných CB-A sazí. Oděr gelů připravených za použití modifikovaných CB-A sazí se rovněž podstatně snížil v porovnání s gely připravených za použití nemodifikovaných sazí. Tyto výsledky ukazují, že modifikované CB-A saze jsou navázány na gelovou komponentu.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 18
V tomto příkladě se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladech 6 až 12 za použití jiného typu sazí, zde označeného jako „CB-B, jejichž analytické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.
Stejně jako v předcházejících příkladech se CB-B saze dispergovaly v částečně hydrolyzovaném roztoku oxidu křemičitého, takže 15 % z celkového obsahu sušiny tvořily CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Přidáním hydroxidu křemičitého se připravila skupina gelů, které se vytvrdily a vysušily stejně jako v příkladu 5.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 19
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 18 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-B saze připravené v příkladu 2.
Stejně jako v předcházejících příkladech se modifikované saze CB-B promyly a následně dispergovaly do částečně hydrolyzovaného roztoku oxidu křemičitého, takže 15 % z celkového obsahu sušiny tvořily CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Přidáním hydroxidu křemičitého se připravila skupina gelů, které se vytvrdily a vysušily stejně jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad. 20
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladě se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 19 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly fenolové CB-B saze připravené v příkladu 3.
Stejně jako v předcházejících příkladech se fenolové saze CB-B promyly a následně dispergovaly do částečně hydrolyzovaného roztoku oxidu křemičitého, takže 15 % z celkového obsahu sušiny tvořily CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Přidáním hydroxidu křemičitého se připravila skupina gelů, které se vytvrdily a vysušily stejně jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 21
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladech 5 až 20 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly CB-C saze, jejichž analytické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.
Stejně jako v předcházejících příkladech se saze CB-C promyly a následně dispergovaly do částečně hydrolyzovaného roztoku oxidu křemičitého, takže 15 % z celkového obsahu sušiny tvořily CB-C saze a zbytek oxid křemičitý. Přidáním hydroxidu křemičitého se připravila skupina gelů, které se vytvrdily a vysušily stejně jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Příklad 22
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladě se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 21 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-C saze připravené v příkladu 4.
Stejně jako v předcházejících příkladech se modifikované saze CB-C promyly a následně dispergovaly do částečně hydrolyzovaného roztoku oxidu křemičitého, takže 15 % z celkového obsahu sušiny tvořily modifikované CB-C saze a zbytek oxid křemičitý. Přidáním hydroxidu křemičitého se připravila skupina gelů, které se vytvrdily a vysušily stejně jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v acetonu a heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 2 a 3.
Tabulka 2 - alkoxidové prekurzorové gely (<50% uhlíku) vysušené v acetonu
Příklad Saze hm.% sazí (sušina) Vysoušeči rozpou- štědlo Sypná hmotnost Oděr
5 žádné žádné aceton 0,60 —
6 CB-A 5 aceton 0,55 17,5
7 CB-A 10 aceton 0,45 23
8 CB-A 15 aceton 0,48 35
9 CB-A 20 aceton 0,43 40
10 CB-A 30 aceton 0,49 35
11 CB-A 50 aceton 0,51 45
12 modifikované CB-A 5 aceton 0,45 7,5
13 modifikované CB-A 10 aceton 0,43 15
14 modifikované CB-A 15 aceton 0,38 15
15 modifikované CB-A 20 aceton 0,38 25
16 modifikované CB-A 30 aceton 0,42 25
17 modifikované CB-A 50 aceton 0,47 30
18 CB-B 15 aceton 0,45 25
19 modifikované CB-B 15 aceton 0,44 15
20 fenolové CB-B 15 aceton 0,35 10
21 CB-C 15 aceton 0,38 35
22 modifikované CB-C 15 aceton 0,37 15
Tabulka 3 - alkoxidové prekurzorové gely (<50% uhlíku) vysušené v heptanu
Přiklad Saze hm.% sazi (sušina) Vysoušeči rozpou- štědlo Sypná hmotnost Oděr SEM obr. č.
5 žádné žádné heptan 0,40 — 1
6 CB-A 5 heptan 0,38 15 —
7 CB-A 10 heptan 0,37 20 —
8 CB-A 15 heptan 0,31 30 2
9 CB-A 20 heptan 0,34 40 —
10 CB-A 30 heptan 0,36 35 —
11 CB-A 50 heptan 0,41 45 —
12 modifikované CB-A 5 heptan 0,36 5 —
13 modifikované CB-A 10 heptan 0,34 15 —
14 modifikované CB-A 15 heptan 0,29 10 3
15 modifikované CB-A 20 heptan 0,30 25 —
16 modifikované CB-A 30 heptan 0,31 20 —
17 modifikované CB-A 50 heptan 0,33 30 —
18 CB-B 15 heptan 0,36 25 4
19 modifikované CB-B 15 heptan 0,31 10 5
20 fenolové CB-B 15 heptan 0,26 5 6
21 CB-C 15 heptan 0,31 30 7
22 modifikované CB-C 15 heptan 0,30 10 8
SEM obr. č.
číslo obrázku rastrovací elektronové mikroskopie
Jak ukazují SEM fotografie, zejména fotografie na obr. 3 zachycující gelovou kompozici podle vynálezu připravenou zachycuj ící v příkladu gelovou připravenou v příkladu zachycující gelovou
14, fotografie na obr. 5 kompozici podle vynálezu
19, fotografie na obr. 6 kompozici podle vynálezu připravenou v příkladu 20 a fotografie na obr. 8 zachycující gelovou kompozici podle vynálezu připravenou v příkladu 22, jsou modifikované saze v gelových kompozicích podle vynálezu vázány na silikagelovou komponentu. Jak ukazují obrázky č. 5, 6, 7 a 8 se minimální množství vázané uhlíkaté komponenty (modifikovaných sazí) nachází na frakčním povrchu těchto gelových kompozic jako samostatný agregát. Tyto výsledky ukazují, že se modifikované saze váží na silikagelovou komponentu v několika místech a že vazba mezi oxidem křemičitým a sazemi v gelových kompozicích podle vynálezu je silnější, než tato vazba v běžných gelových kompozicích, ve kterých není uhlíkatá komponenta navázána na silikagelovou komponentu.
Příklady gelových prekurzorů na bázi křemičitanu sodného (maximálně 50% hmotnosti sušiny)
Příklady 23 až 28 se týkají gelů připravených z prekurzoru na bázi křemičitanu sodného, který je zastoupen maximálně 50% hmotnosti, vztaženo k hmotnosti uhlíkaté komponenty.
Příklad 23
Zásobní roztok oxidu křemičitého se připravil smísením komerčně dostupného křemičitanu sodného (SiC>2/Na2O, molární poměr činil 3,22:1) s deionizovanou vodou v objemovém poměru 1,33:1 vody ku křemičitanu sodnému. Teplota směsi se udržovala na 15°C a intenzívně míchala v pláštěm opatřené kádince. Odděleně se naředěním koncentrované kyseliny sírové (96%) vodou připravil roztok obsahující 2M kyselinu sírovou. Do 50 ml této 2M molární kyseliny se pozvolna za stálého míchání přidal alikvotní podíl 104 ml zásobního roztoku křemičitanu sodného. Rychlost přidávání křemičitanu se udržovala na konstantní hodnotě 1 ml/min a teplota kyselinového roztoku se udržoval v pláštěm opatřené kádince na 15°C. Výsledný sol oxidu křemičitého obsahoval přibližně 10 hm. % oxidu křemičitého v solném roztoku.
Želatinace se prováděla řízeným přidáváním 1M hydroxidu sodného až do okamžiku, kdy hodnota pH sólu dosáhla 5. V tomto okamžiku se sol 1 minutu intenzívně míchal a následně odlil ve válcových formách. Želatinace proběhla během 5 minut a potom se trubice uzavřely s cílem zabránit vysychání gelu. Gely se nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C. Po vytvrzení se vyjmuly z forem a umístily do uzavřených kádinek obsahujících deionizovanou vodu a udržovaly při pokojové teplotě. Každé 3 hodiny se ke vzorkům přidala čerstvá voda. Po uplynutí 12 hodin se určilo (zavedením sodíkové elektrody), že se sůl síranu sodného zcela vyčlenila z gelu.
Gely se následně vytvrzovaly po dobu až 24 hodin při teplotě 70°C v deionizované vodě. Po vyjmutí z pece se gely několikrát propláchly deionizovanou vodou.
Gely se následně umístily do uzavřených zkumavek obsahujících aceton a následných 10 hodin se vzorky nechaly při 50°C odstát, aby se umožnila výměna tekutiny (primární vody). Po uplynutí této doby se gely propláchly acetonem a uložily v čerstvém acetonu při 50°C. Tento postup se opakoval celkem třikrát.
Získané gely se umístily do uzavřených zkumavek obsahujících heptan a následných 10 hodin se vzorky nechaly při 50°C odstát, aby s umožnila výměna tekutiny (primární vody) . Po uplynutí této doby se gely propláchly heptanem a uložili v čerstvém heptanu při 50°C. Tento postup se opakoval celkem třikrát.
Po uplynutí těchto tří intervalů se část gelů přímo vysušila z heptanu, nejprve prvních 12 hodin při 70°C a následně dalších 12 hodin při 140°C. Výsledné gely si ponechaly svůj válcovitý tvar a vykazovaly minimální smrštění.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelů vysušených v heptanu se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 4.
Příklad 24
Tento příklad ilustruje přípravu gelových kompozic, které obsahují nemodifikovanou uhlíkatou komponentu označenou zde jako „CB-A, jejíž analytické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1.
V tomto příkladu se v podstatě opakují kroky z příkladu 23 s určitými pracovními úpravami. Před zahájením želatinace se do sólu, který byl naředěn 70 obj. % původního sólu a 30 obj. % ethylakoholu, přidalo specifické množství CB-A. Množství přidaných sazí se vypočetlo tak, aby se zachoval celkový obsah sušiny, což má za následek, to, že množství přidaných sazí nahradí ekvivalentní hmotu oxidu křemičitého. V tomto příkladu je požadovaný obsah sušiny, stejný jako v příkladu 23, 10 %. Těchto 10 % sušiny tvořených z 90 % oxidem křemičitým a z 10 % sušinou se přidalo ve formě volných sazí CB-A). Aby se zachoval stejný obsah sušiny, naředil se sol příslušným množstvím deionozované vody, vypočteným pro nastavení požadovaného obsahu oxidu křemičitého.
Potom, co se určily relativní poměry, se v průběhu 5 až 10 minut do sólu vmíchalo příslušné množství sazí. CB-A saze se dispergovaly do roztoku tak, že 10 % celkového obsahu sušiny tvořily CB-A saze a zbytek oxid křemičitý. Želatinace se iniciovala stejným způsobem jako v příkladu 23 zvýšením pH hodnoty přidáním 1M hydroxidu sodného na konečnou pH hodnotu 5.
Po ukončení želatinace se materiály, stejně jako v příkladu 23 nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C, načež se vyjmuly z forem a 12 hodin proplachovaly při pokojové teplotě s cílem vypláchnout sůl z tohoto materiálu. U takto připravených gelů se provedla výměna rozpouštědla a gely se vysušily stejným způsobem jako v příkladu 23 z heptanu.
Sypná hmotnost gelových kompozic stanovených postupů, níže uvedené tabulce a oděr reprezentativních vzorků se stanovily za použití zde Získané výsledky jsou shrnuty v .
Přiklad 25
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 24 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-A saze připravené v příkladu 1.
Modifikované CB-A saze se dispergovaly v kádince naplněné acetonem, vakuově přefiltrovaly a opakovaně proplachovaly deionizovanou vodou až do okamžiku, kdy pH proplachující vody se blížilo neutrální hodnotě. Modifikované CB-A saze se posléze 12 hodin sušily při 140°C.
Stejně jako v příkladu 24 se modifikované saze CBA dispergovaly v roztoku obsahujícím křemičitan sodný zkombinovaný s kyselinou sírovou tak, že 10 % z celkového obsahu sušiny představovaly modifikované CB-A saze a zbytek oxid křemičitý. Na rozdíl od nemodifikovaných CB-A sazí bylo přidání modifikovaných CB-A sazí limitováno stabilitou povrchových skupin. Aby zůstala chráněna modifikace povrchu, mohly se modifikované saze CB-A zavést do sólu pouze při pH hodnotách vyšších než 3. Takže se nejprve řízením přidáním 1M hydroxidu sodného opatrně zvýšila pH hodnota na 3 a posléze se do sólu dispergovaly modifikované CB-A saze. Želatinace se dosáhla, stejně jako v předcházejících případech, řízeným přidáním 1M NaOH, přičemž toto přidávání se ukončilo v okamžiku, kdy pH hodnota sólu dosáhla 5.
Po ukončení želatinace se materiály, stejně jako v příkladu 23 nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C, načež se vyjmuly z forem a 12 hodin proplachovaly při pokojové teplotě s cílem vypláchnout sůl z tohoto materiálu. Gelové kompozice se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 70°C v deionizované vodě. U části takto připravených gelů se provedla výměna rozpouštědla a gely se vysušily stejným způsobem jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelových kompozic se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 4.
Příklad 26
V tomto příkladu se v podstatě opakují kroky z příkladu 24 ve kterých byl použit jiný typ sazí, zde
označený uvedeny v „CB-B, jehož analytické tabulce 1. vlastnosti jsou
Před zahájením želatinace se do sólu přidalo
specifické množství CB-B. Množství přidaných sazí se
vypočetlo tak, aby se zachoval celkový obsah sušiny,
což má za následek, to, že množství přidaných sazí CB-B nahradí ekvivalentní hmotu oxidu křemičitého. V tomto příkladu je požadovaný obsah sušiny, stejný jako v příkladu 23, 10 %. Těchto 10 % sušiny tvořených z 90 % oxidem křemičitým a z 10 % sušinou se přidalo ve formě volných sazí CB-B. Aby se zachoval stejný obsah sušiny, naředil se sol příslušným množstvím deionozované vody, vypočteným pro nastavení požadovaného obsahu oxidu křemičitého.
Potom, co se určily relativní poměry, se v průběhu 5 až 10 minut do sólu vmíchalo příslušné množství sazí. CB-B saze se dispergovaly do roztoku obsahujícího křemičitan sodný zkombinovaný s kyselinou sírovou tak, že 10 % celkového obsahu sušiny tvořily CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Želatinace se iniciovala stejným způsobem jako v předcházejících příkladech zvýšením pH hodnoty přidáním 1M hydroxidu sodného na konečnou pH hodnotu 5.
Po ukončení želatinace se materiály, stejně jako v příkladu 23 nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C, načež se vyjmuly z forem a 12 hodin proplachovaly při pokojové teplotě s cílem vypláchnout sůl z tohoto materiálu. Tyto gelové kompozic se nechaly vytvrdit 24 hodin při 70°C v deionizované vodě. U části takto připravených gelů se provedla výměna rozpouštědla a gely se vysušily stejným způsobem jako v příkladu 23 z heptanu.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelových kompozic se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 4.
Příklad 27
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 26 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-B saze připravené v příkladu 2.
Modifikované CB-B saze se dispergovaly v kádince naplněné acetonem, vakuově přefiltrovaly a opakovaně proplachovaly deionizovanou vodou až do okamžiku, kdy pH proplachující vody se blížilo neutrální hodnotě. Modifikované CB-B saze se posléze 12 hodin sušily při 140°C.
Stejně jako v příkladu 24 se modifikované saze CBB dispergovaly v roztoku obsahujícím křemičitan sodný zkombinovaný s kyselinou sírovou tak, že 10 % z celkového obsahu sušiny představovaly modifikované CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Na rozdíl od nemodifikovaných CB-B sazí bylo přidání modifikovaných CB-B sazí limitováno stabilitou povrchových skupin. Aby zůstala chráněna modifikace povrchu, mohly se modifikované saze CB-B zavést do sólu pouze při pH hodnotách vyšších než 3. Takže se nejprve řízeným přidáním 1M hydroxidu sodného opatrně zvýšila pH hodnota na 3 a posléze se do sólu dispergovaly modifikované CB-B saze. Želatinace se dosáhla, stejně jako v předcházejících případech, řízeným přidáním 1M NaOH, přičemž toto přidávání se ukončilo v okamžiku, kdy pH hodnota sólu dosáhla 5.
Po ukončení želatinace se materiály, stejně jako v příkladu 23 nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C, načež se vyjmuly z forem a 12 hodin proplachovaly při pokojové teplotě s cílem vypláchnout sůl z tohoto materiálu. Gelové kompozice se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 70°C v deionizované vodě. U části takto připravených gelů se provedla výměna rozpouštědla a gely se vysušily stejným způsobem jako v předcházejících příkladech z heptanu.
Sypná hmotnost gelových kompozic stanovených postupů, níže uvedené tabulce a oděr reprezentativních vzorků se stanovily za použití zde Získané výsledky jsou shrnuty v .
Příklad 28
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 26 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly fenolové CB-B saze připravené v příkladu 3.
Fenolové CB-B saze se dispergovaly v kádince naplněné acetonem, vakuově přefiltrovaly a opakovaně proplachovaly deionizovanou vodou až do okamžiku, kdy pH proplachující vody se blížilo neutrální hodnotě. Fenolové CB-B saze se posléze 12 hodin sušily při 140°C.
Stejně jako v příkladu 24 se fenolové saze CB-B dipergovaly v roztoku obsahujícím křemičitan sodný zkombinovaný s kyselinou sírovou tak, že 10 % z celkového obsahu sušiny představovaly fenolové CB-B saze a zbytek oxid křemičitý. Na rozdíl od nemodifikovaných CB-B sazí bylo přidání fenolových CB-B sazí limitováno stabilitou povrchových skupin. Aby zůstala chráněna modifikace povrchu, mohly se fenolové saze CB-B zavést do sólu pouze při pH hodnotách vyšších než 3. Takže se nejprve řízením přidáním 1M hydroxidu sodného opatrně zvýšila pH hodnota na 3 a posléze se do sólu dispergovaly fenolové CB-B saze. Želatinace se dosáhla, stejně jako v předcházejících případech, řízeným přidáním 1M NaOH, přičemž toto přidávání se ukončilo v okamžiku, kdy pH hodnota sólu dosáhla 5.
Po ukončení želatinace se materiály nechaly 1 až 2 hodiny vytvrdit při teplotě 50°C, načež se vyjmuly z forem a 12 hodin proplachovaly při pokojové teplotě s cílem vypláchnout sůl z tohoto materiálu. Gelové kompozice se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 70°C v deionozivané vodě. U části takto připravených gelů se provedla výměna rozpouštědla a gely se vysušily stejným způsobem jako v předcházejících příkladech.
Sypná hmotnost a oděr reprezentativních vzorků gelových kompozic se stanovily za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 4.
Tabukla 4 - prekurzorové gely na bázi křemičitanu sodného (<50% uhlíku)
Přiklad Saze hm.% sazi (sušina) Vysoušeči rozpou- štědlo Sypná hmotnost Oděr
23 žádné žádné heptan 0,20 —
24 CB-A 10 heptan 0,22 25
25 modifikované CB-A 10 heptan 0,21 15
26 CB-B 10 heptan 0,19 16
27 modifikované CB-B 10 heptan 0,19 7
28 fenolové CB-B 10 heptan 0,21 2,5
Příklady alkoxidových prekurzorů (více než 50 hm. % sušiny
Příklady 29 až 34 se týkají gelů připravených z alkoxidového prekurzoru, který představuje více než 50 hm. % sušiny, vztaženo ke hmotnosti uhlíkaté komponenty.
Příklad 29
V tomto příkladu se opakovaly kroky z příkladu 11 s tou výjimkou, že se množství sazí CB-A zvýšilo na 60% celkového obsahu sušiny a rovněž se změnily podmínky vytvrzování a sušení. Jako v předcházejících příkladech se do sólu přidalo příslušné množství CB-A sazí a sol se naředil methylalkoholem tak, aby se zachoval celkový konstantní obsah sušiny. Želatinace se iniciovala stejným způsobem jako v předcházejících příkladech 5 až 22. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při 50°C v uzavřených válcovitých formách. Namísto promývání vodou a vytvrzování při 70°C se tyto gely sušily přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při teplotě 50°C a dalších 10 hodin při 140°C.
Struktura výsledných produktů byla nesoudržná a obsahovala jemné částice. Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Přiklad 30
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 29 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovávaly modifikované CB-A saze připravené v příkladu 1.
Stejně jako v předchozích příkladech se modifikované CB-A saze propláchly a následně dispergovaly v částečně hydrolyzovaném roztoku oxidu křemičitého tak, že 60% z celkového obsahu sušiny činily modifikované CB-A saze a zbytek oxid křemičitý. Stejně jako v předcházejících příkladech se sol naředil ethylalkoholem s cílem zachovat konstantní celkový obsah sušiny a želatinace se iniciovala analogickým způsobem. Tyto gely se následně, stejně jako v příkladu 29 sušily přímo z matečného louhu 24 hodinovým vytvrzováním při teplotě 50°C v uzavřených válcovitých formách a dalším 10 hodinovým vytvrzováním při 140°C.
Výsledné produkty měly formu pevné, tvrdé celistvé pelety a obsahovala pouze nepatrné množství s gelovým produktem uhlíkatou kompozici jemného uhlíku. V porovnání obsahujícím nemodifikovanou připraveným v příkladu 29 byl tento gelový produkt soudržný a velmi tvrdý.
Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Příklad 31
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly kroky z příkladu 30 s tou výjimkou, že se množství modifikovaných sazí CB-A zvýšilo na 70% celkového obsahu sušiny. Jako v předcházejících příkladech se do sólu přidalo příslušné množství modifikovaných CB-A sazí a sol se naředil methylalkoholem tak, aby se zachoval celkový konstantní obsah sušiny. Želatinace se iniciovala stejným způsobem jako v předcházejících příkladech 5 až 30. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při 50°C v uzavřených válcovitých formách a sušily přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při teplotě 50°C a dalších 10 hodin při 140°C.
Výsledné pelety byly tvrdé a při manipulaci s těmito peletami nedocházelo k jejich olamování a uvolňování jemných částic. Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Příklad 32
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 29 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovával jiný typ sazí, zde označený jako „CB-C saze, jejichž analytické vlastnosti jsou uvedeny v příkladu 1.
CB-C saze se dispergovaly v částečně hydrolyzovaném roztoku oxidu křemičitého tak, že 80% z celkového obsahu sušiny činily CB-C saze a zbytek oxid křemičitý. Stejně jako v předcházejících příkladech se sol naředil ethylalkoholem s cílem zachovat konstantní celkový obsah sušiny a želatinace se iniciovala analogickým způsobem. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 50°C v uzavřených válcovitých formách a sušily se přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při 50°C a následně dalších 10 hodin při 140°C.
Výsledný produkt Byl analogem produktu z příkladu 29, tj. slabý, lámavý gel, tvořený z velké části jemnými uhlíkovými částicemi, jehož celková struktura byla nesoudržná.
Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Příklad 33
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 32 s tou výjimkou, že se do gelových kompozic zabudovaly modifikované CB-C saze připravené dle příkladu 4.
CB-C saze se propláchly a následně dispergovaly v částečně hydrolyzovaném roztoku oxidu křemičitého tak, že 80% z celkového obsahu sušiny činily modifikované CB-C saze a zbytek oxid křemičitý. Stejně jako v předcházejících příkladech se sol naředil ethylalkoholem s cílem zachovat konstantní celkový obsah sušiny a želatinace se iniciovala analogickým způsobem. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 50°C v uzavřených válcovitých formách a sušily se přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při 50°C a následně dalších 10 hodin při 140°C.
Výslednými produkty byly pelety podobného vzhledu a integrity jako pelety připravené v příkladech 30 a 31. Struktura gelu byla soudržná a gel obsahoval pouze minimální množství jemných uhlíkatých částic.
Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Příklad 34
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 33 s tou výjimkou, že se množství modifikovaných CB-C sazí použitých v gelové kompozici zvýšilo na 85% celkového obsahu sušiny.
Jako v předcházejících příkladech se do sólu přidalo příslušné množství modifikovaných CB-C sazí a sol se naředil ethylalkoholem s cílem zachovat konstantní množství sušiny. Želatinace se iniciovala analogickým způsobem. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 50°C v uzavřených válcovitých formách a sušily se přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při 50°C a následně dalších 10 hodin při 140°C.
S výslednými peletami se dalo snadno manipulovat bez toho, že by docházelo k jejich olamování nebo rozpadu na jemné částice.
Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Příklad 35
Tento příklad ilustruje přípravu gelové kompozice podle vynálezu obsahující saze vázané na gelovou komponentu.
V tomto příkladu se v podstatě zopakovaly postupy použité v příkladu 33 s tou výjimkou, že se množství modifikovaných CB-C sazí použitých v gelové kompozici zvýšilo na 90% celkového obsahu sušiny.
Jako v předcházejících příkladech se do sólu přidalo příslušné množství modifikovaných CB-C sazí a sol se naředil ethylalkoholem s cílem zachovat konstantní množství sušiny. Želatinace se iniciovala analogickým způsobem. Tyto gely se následně vytvrzovaly 24 hodin při teplotě 50°C v uzavřených válcovitých formách a sušily se přímo z matečného louhu, nejprve 10 hodin při 50°C a následně dalších 10 hodin při 140°C.
S výslednými peletami se dalo snadno manipulovat bez toho, že by docházelo k jejich olamování nebo rozpadu na jemné částice.
Sypná hmotnost reprezentativního vzorku výsledného produktu se stanovila za použití zde stanovených postupů. Získané výsledky jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 5.
Tabulka 5 - alkoxidové prekurzorové gely (>50% uhlíku)
Přiklad Saze hm.% sazí (sušina) Výsoušecí rozpou- štědlo Sypná hmo- tnost Forma
29 CB-A 60 matečný louh 0,53 jemné částice
30 modifikované CB-A 60 matečný louh 0,54 pelety
31 modifikované CB-A 70 matečný louh 0,61 pelety
32 CB-C 80 matečný louh 0,66 jemné částice
33 modifikované CB-C 80 matečný louh 065 pelety
34 modifikované CB-C 85 matečný louh 0,66 pelety
35 modifikované CB-C 90 matečný louh 0,63 pelety
Výsledky příkladů 29 až 35 ukazují, že gelovými kompozicemi podle vynálezu, příklady 30, 31 a 33 až 35, připravenými za použití uhlíkaté komponenty vázané na gelovou komponentu, jsou soudržné pevné látky, zatímco gelové kompozice připravené za použití uhlíkaté komponenty, která není vázána na gelovou komponentu, př. 29 a 32, podléhají rozpadu.
Tyto výsledky by mohly odborníkům v daném oboru naznačovat, že gelové kompozice podle vynálezu, příklady 30, 31 a 33 až 35, jsou výhodnými adsorbenty v porovnání s gelovými kompozicemi z příkladů 29 a 32, které se rozpadají.
Shrnutí výsledků
SEM a oděrová data z předcházejících příkladů ukazují, že v gelových kompozicích podle vynálezu je uhlíkatá komponenta (modifikované CB-A saze, modifikované CB-B saze, fenolové CB-B saze a modifikované CB-C saze) se váže na gelovou komponentu.
Zejména gelové kompozice podle vynálezu připravené v příkladech 12 až 17, 19 až 20, 22, 25 a 27 až 28, které mají uhlíkatou komponentu vázanou na gelovou komponentu, mají nižší oděr než srovnatelné gelové kompozice připravené v příkladech 6 až 11, 18, 21, 24 a 26, ve kterých není uhlíkatá komponenta vázána na gelovou komponentu. Podobné výsledky lze očekávat u gelových kompozic podle vynálezu připravených v příkladech 30 až 31 a 33 až 35, ve kterých je uhlíkatá komponenta rovněž vázána na gelovou komponentu v porovnání s gelovými kompozicemi připravenými v příkladech 29 a 32, ve kterých není uhlíkatá komponenta vázána na gelovou komponentu.
Jak ukazují SEM fotografie, zejména fotografie na obr. 3 zachycující gelovou kompozici podle vynálezu připravenou zachycuj ící v příkladu gelovou připravenou v příkladu zachycující gelovou
14, fotografie na obr. 5 kompozici podle vynálezu 19, fotografie na obr. 6 kompozici podle vynálezu připravenou v příkladu 20 a fotografie na obr. 8 zachycující gelovou kompozici podle vynálezu připravenou v příkladu 22, jsou modifikované saze v gelových kompozicích podle vynálezu vázány na silikagelovou komponentu. Jak ukazují obrázky č. 5, 6, 7 a 8 se minimální množství vázané uhlíkaté komponenty (modifikovaných sazí) nachází na frakčním povrchu těchto gelových kompozic jako samostatný agregát. Tyto výsledky ukazují, že se modifikované saze váží na silikagelovou komponentu v několika místech a že vazba mezi oxidem křemičitým a sazemi v gelových kompozicích podle vynálezu je silnější, než tato vazba v běžných gelových kompozicích, ve kterých není uhlíkatá komponenta navázána na silikagelovou komponentu.
Na rozdíl od výše zmíněných obrázků , obrázky 2, 4 a 7 znázorňují frakční povrch gelových kompozic, ve kterých není uhlíkatá komponenta vázána na gelovou komponentu, přičemž tento povrch vykazuje distinktní agregáty sazí. V těchto gelových kompozicích nejsou saze vázány na silikagelovou komponentu.
Mělo by být zřejmé, že zde popsané formy podle vynálezu mají pouze ilustrativní charakter a neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Claims (20)

  1. NÁROKY
    PATENTOVÉ
    1. Gelová kompozice vyznačená tím, že zahrnuje uhlíkatou komponentu vázanou na gelovou komponentu.
  2. 2. Gelová kompozice podle nároku 1, vy čená tím, že se uhlíkatá komponenta skupiny zahrnující saze, vázatelné na komponentu, uhlíkatá vlákna vázatelná na komponentu, aktivní uhlí vázatelné na komponentu a grafitické uhlíky vázatelné na komponentu.
    z n a zvolí ze gelovou gelovou gelovou gelovou
  3. 3. Gelová kompozice podle nároku 1, vyznačená tím, že zmíněnou uhlíkatou komponentou jsou saze vázatelné na gelovou komponentu.
  4. 4. Gelová kompozice podle nároku 1, vyznačená tím, že se gelová komponenta zvolí ze skupiny zahrnující gely kovových oxidů a polymerní gely.
  5. 5. Gelová kompozice podle nároku 4, vyznačená tím, že se kovová oxidová gelová komponenta zvolí ze skupiny zahrnující silikagely, gely oxidu titaničitého a gely oxidu hlinitého.
  6. 6. Gelová kompozice podle nároku 1, vyznačená t í m , že gelovou komponentou je oxid křemičitý.
  7. 7. Gelová kompozice podle nároku 3, vyznačená tím, že gelovou komponentou je oxid křemičitý.
  8. 8. Gelová kompozice podle nároku 4, vyznačená tím, že se polymerní gel zvolí ze skupiny zahrnující resorcinol, formaldehydové gely, melamin, formaldehydové gely a fenolfurfuralové gely.
  9. 9. Gelová kompozice, vyznačená tím, že zahrnuje gelovou komponentu a sazný produkt mající na sobě vázanou alespoň jednu organickou skupinu, která obsahuje a) alespoň jednu aromatickou skupinu a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna aromatická skupina organické skupiny je přímo vázána na saze.
  10. 10. Gelová kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že se organická skupina zvolí z množiny zahrnující sulfofenylovou skupinu nebo její sůl a karboxyfenylovou skupinu nebo její sůl.
  11. 11. Gelová kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že organickou skupinou je psulfofenyl nebo jeho sůl.
  12. 12. Gelová kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že iontová nebo ionizovatelná skupina se zvolí ze skupiny zahrnující karboxylovou kyselinu nebo její sůl, sulfonovou kyselinu nebo její sůl a kvarterní amoniovou sůl.
  13. 13. Gelová kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že se gelová komponenta zvolí ze skupiny zahrnující gely kovových oxidů a polymerní gely.
  14. 14. Gelová kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že gelovou komponentou je oxid křemičitý.
  15. 15. Gelová kompozice, vyznačená tím, že zahrnuje gelovou komponentu a sazný produkt mající na sobě vázanou alespoň jednu organickou skupinu, která obsahuje a) alespoň jednu alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a b) alespoň jednu iontovou skupinu, alespoň jednu ionizovatelnou skupinu nebo směs iontové a ionizovatelné skupiny, přičemž alespoň jedna alkylová skupina organické skupiny je přímo vázána na saze.
  16. 16. Gelová kompozice podle nároku 15, vyznačená tím, že se organická skupina zvolí z množiny zahrnující ethansulfonovou kyselinu nebo její sůl.
  17. 17. Gelová kompozice podle nároku 15, vyznačená tím, že se gelová komponenta zvolí ze skupiny zahrnující gely kovových oxidů a polymerní gely.
  18. 18. Gelová kompozice podle nároku 15, vyznačená tím, že gelovou komponentou je oxid křemičitý.
  19. 19. Tepelná izolace, vyznačená tím, že zahrnuje gelovou kompozici obsahující uhlíkatou komponentu vázanou na gelovou komponentu.
  20. 20. Tepelná izolace podle nároku 19, vyznačená tím, že uhlíkatou komponentou jsou saze vázatelné na gelovou komponentu a gelovou komponentou je oxid křemičitý.
CZ19971845A 1994-12-15 1995-12-14 Gelová kompozice obsahující gel kovového oxidu a uhlíkatou komponentu a tepelná izolace s touto kompozicí CZ289603B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/356,849 US5807494A (en) 1994-12-15 1994-12-15 Gel compositions comprising silica and functionalized carbon products
PCT/US1995/016196 WO1996018456A2 (en) 1994-12-15 1995-12-14 Gel composition containing carbonaceous compound

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ184597A3 true CZ184597A3 (en) 1997-12-17
CZ289603B6 CZ289603B6 (cs) 2002-03-13

Family

ID=23403218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19971845A CZ289603B6 (cs) 1994-12-15 1995-12-14 Gelová kompozice obsahující gel kovového oxidu a uhlíkatou komponentu a tepelná izolace s touto kompozicí

Country Status (20)

Country Link
US (2) US5807494A (cs)
EP (1) EP0871540B1 (cs)
JP (1) JP4145956B2 (cs)
KR (1) KR100404401B1 (cs)
CN (1) CN1096880C (cs)
AT (1) ATE189971T1 (cs)
AU (1) AU703832B2 (cs)
BR (1) BR9510017A (cs)
CA (1) CA2207417A1 (cs)
CZ (1) CZ289603B6 (cs)
DE (1) DE69515347T2 (cs)
HK (1) HK1008984A1 (cs)
HU (1) HU218020B (cs)
NO (1) NO315357B1 (cs)
NZ (1) NZ301429A (cs)
PL (1) PL185969B1 (cs)
RO (1) RO117596B1 (cs)
RU (1) RU2154077C2 (cs)
UA (1) UA61049C2 (cs)
WO (1) WO1996018456A2 (cs)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807494A (en) 1994-12-15 1998-09-15 Boes; Ralph Ulrich Gel compositions comprising silica and functionalized carbon products
JP3577129B2 (ja) * 1995-03-22 2004-10-13 大日本印刷株式会社 非導電性炭素質粉体及びその製造方法
US6375735B1 (en) * 1996-05-06 2002-04-23 Agritec, Inc. Precipitated silicas, silica gels with and free of deposited carbon from caustic biomass ash solutions and processes
JP4046785B2 (ja) * 1996-05-23 2008-02-13 大日本印刷株式会社 非導電性炭素質粉体及びその製造方法
US5877100A (en) * 1996-09-27 1999-03-02 Cabot Corporation Compositions and insulation bodies having low thermal conductivity
US6172120B1 (en) 1997-04-09 2001-01-09 Cabot Corporation Process for producing low density gel compositions
US6315971B1 (en) 1997-04-09 2001-11-13 Cabot Corporation Process for producing low density gel compositions
US6071486A (en) * 1997-04-09 2000-06-06 Cabot Corporation Process for producing metal oxide and organo-metal oxide compositions
US6458458B1 (en) 1998-10-13 2002-10-01 Cabot Corporation Polymer coated carbon products and other pigments and methods of making same by aqueous media polymerizations or solvent coating methods
US6492014B1 (en) * 1999-04-01 2002-12-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Mesoporous composite gels an aerogels
US6479571B1 (en) 2000-01-25 2002-11-12 Cabot Corporation Elastomeric compositions containing polymer coated carbon products and other pigments
US6527022B2 (en) 2000-03-10 2003-03-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire having a tread containing a metal oxide aerogel
CA2421517A1 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Cabot Corporation Chromatography and other adsorptions using modified carbon adsorbents
WO2002018928A2 (en) * 2000-09-01 2002-03-07 Cabot Corporation Chromatography and other adsorptions using modified carbon-clad metal oxide particles
US6787029B2 (en) * 2001-08-31 2004-09-07 Cabot Corporation Material for chromatography
US8042771B2 (en) 2007-05-25 2011-10-25 Karl F. Milde, Jr. Method and apparatus for treating fuel to temporarily reduce its combustibility
US7222821B2 (en) * 2001-11-21 2007-05-29 Matos Jeffrey A Method and apparatus for treating fuel to temporarily reduce its combustibility
US7345099B2 (en) * 2003-07-04 2008-03-18 Kao Corporation Aqueous ink for ink jet printer recording
WO2005018802A2 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Cabot Corporation Compositions and chromatography materials for bioseparation
US7410718B2 (en) * 2003-09-30 2008-08-12 Lawrence Livermore National Security, Llc Aerogel and xerogel composites for use as carbon anodes
US7968191B2 (en) * 2004-03-15 2011-06-28 Cabot Corporation Modified carbon products and their applications
US8227117B2 (en) * 2004-03-15 2012-07-24 Cabot Corporation Modified carbon products, their use in electrocatalysts and electrode layers and similar devices and methods relating to the same
DE112005001207T5 (de) * 2004-05-27 2007-04-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company, Wilmington Verbundwerkstoffe auf Sol-Gel-Basis, umfassend Oxid- oder Oxyhydroxidmatrices mit Edelmetall-Bestandteilen und Kohlenstoff für Brennstoffzellkatalysatoren
US20060008402A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-12 Robles Antonio T Method for preparing activated silica for water treatment
US20060029857A1 (en) * 2004-08-05 2006-02-09 The Regents Of The University Of California Carbon aerogel and xerogel fuels for fuel cells and batteries
PL2049225T3 (pl) * 2006-07-14 2015-03-31 Imerys Filtration Minerals Inc Kompozycja do odfiltrowywania i usuwania cząstek i/lub składników z płynu
WO2008055244A2 (en) 2006-10-31 2008-05-08 Sensient Colors Inc. Modified pigments and methods for making and using the same
JP5242950B2 (ja) * 2007-06-15 2013-07-24 日東電工株式会社 ゲル組成物およびその用途
CN101855302B (zh) 2007-08-23 2014-10-01 森馨颜色公司 自分散颜料及制造和使用该自分散颜料的方法
JPWO2009072232A1 (ja) * 2007-12-07 2011-04-21 三洋化成工業株式会社 耐光性に優れた保水剤及び吸水ゲル組成物
JP2012523479A (ja) 2009-04-07 2012-10-04 センシエント カラーズ エルエルシー 自己分散性粒子並びにその製造方法及び使用方法
WO2012051264A1 (en) * 2010-10-15 2012-04-19 Cabot Corporation Surface modified organic black pigments, surface modified carbon blacks, pigment mixtures using them, and low dielectric black dispersions, coatings, films, black matrices, and devices containing same
JP5685143B2 (ja) * 2011-05-25 2015-03-18 富士シリシア化学株式会社 シリカ・炭素複合多孔質体、及びその製造方法
JP5351228B2 (ja) * 2011-09-07 2013-11-27 富士シリシア化学株式会社 シリカ・炭素複合多孔質体、及びその製造方法
CN104402395B (zh) * 2014-11-18 2017-05-10 四川睿光科技有限责任公司 一种纤维增强柔性SiO2气凝胶绝热材料及其制备方法
US10822807B2 (en) 2019-02-18 2020-11-03 Royal Building Products (Usa) Inc. Assembly for improved insulation
CN110642238B (zh) * 2019-10-16 2021-02-09 河北省科学院能源研究所 类石墨烯氮掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用
EP3960818A1 (en) 2020-08-24 2022-03-02 Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg Composite carbon black particles

Family Cites Families (182)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2121535A (en) * 1934-09-22 1938-06-21 Cabot Godfrey L Inc Granular product and method of preparing the same
US2156591A (en) * 1936-06-29 1939-05-02 Sealco By Products Company Manufacture of carburized silica
US2188007A (en) * 1937-07-03 1940-01-23 Samuel S Kistler Inorganic aerogel compositions
US2502254A (en) * 1945-12-07 1950-03-28 Ici Ltd Manufacture of pigments
US2514236A (en) * 1948-03-12 1950-07-04 Ici Ltd Manufacture of pigments
DE957755C (de) * 1949-06-08 1957-01-17 W. R. Grace a Co., New York, N. Y. (V. St. A.) Verfahren zur Herstellung eines als Mattierungsmittel für Lacke od. dgl. geeigneten Kieselsäuregels
DE909131C (de) 1951-09-23 1954-05-31 Michael Huber K G Verfahren zur Veredelung von Russ
US2793100A (en) * 1952-10-16 1957-05-21 Degussa Process of modifying carbon black
US2833736A (en) * 1953-07-20 1958-05-06 Western Union Telegraph Co Aqueous graphite-polyvinyl alcohol ink composition
US3011902A (en) * 1954-05-27 1961-12-05 Cabot Corp Process of manufacturing carbon black pellets for inks
US2867540A (en) * 1955-12-30 1959-01-06 Monsanto Chemicals Modified carbon black product and process
GB862018A (en) 1957-01-16 1961-03-01 Etude Des Ind Du Petrole Au Po Water-dispersible carbon black and production thereof
FR1164786A (fr) 1957-01-16 1958-10-14 Etude Des Ind Du Petrole Au Po Noir de carbone soluble dans l'eau et sa préparation
GB910309A (en) * 1958-07-22 1962-11-14 Dunlop Rubber Co Rubber compositions
US3043708A (en) * 1958-07-22 1962-07-10 Dunlop Rubber Co Modified carbon black
FR1215895A (fr) 1958-11-21 1960-04-21 Etude Des Ind Du Petrole Au Po Noir de carbone modifié, sa préparation et ses applications
FR1224131A (fr) 1959-01-16 1960-06-22 Etude Des Ind Du Petrole Au Po Noirs de carbone solubles modifiés, leur préparation et leurs applications
US3151365A (en) * 1959-09-14 1964-10-06 Little Inc A Insulation material and structures containing same
US3169927A (en) * 1961-05-04 1965-02-16 Union Carbide Corp Thermal insulation
GB958081A (en) 1962-02-07 1964-05-13 Ici Ltd Pressure operative transfer sheets containing treated pigments
FR1331889A (fr) 1962-08-24 1963-07-05 Bayer Ag Fabrication de préparations de noir de fumée
US3335020A (en) * 1964-03-02 1967-08-08 Huber Corp J M Modified carbon blacks
US3674670A (en) * 1964-12-04 1972-07-04 Ppg Industries Inc Coating method
US3335049A (en) * 1965-03-10 1967-08-08 Corning Glass Works Manufacture of silica-sheathed silicon carbide fibers and the product thereof
US3479300A (en) * 1965-10-22 1969-11-18 Cabot Corp Carbonaceous products
DE1720988B1 (de) 1966-08-18 1972-05-31 Japan Gas Chemical Company Inc Verfahren zur herstellung einer russ-kunstharz-masse
UST860001I4 (en) * 1966-12-22 1969-03-18 Defensive publication
US3557040A (en) * 1967-08-14 1971-01-19 Japan Gas Chemical Co Process for preparing a carbon black-synthetic resin composition
US3528840A (en) * 1967-11-15 1970-09-15 Huber Corp J M Sulfonated carbon black
US3607813A (en) * 1969-09-05 1971-09-21 Union Carbide Corp Printing ink compositions
US3686111A (en) * 1970-06-22 1972-08-22 Ppg Industries Inc Non-aqueous polymeric pseudo-dispersion
US3876603A (en) * 1970-06-22 1975-04-08 Ppg Industries Inc Method of encapsulating pigments in organic dispersions of polymers
US4014844A (en) * 1970-06-26 1977-03-29 Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) Process for grafting polymers on carbon black through free radical mechanism
US3846141A (en) * 1970-12-07 1974-11-05 Dick Co Ab Jet printing ink composition
US3869334A (en) * 1971-06-10 1975-03-04 Micropore Insulation Limited Insulating materials
GB1506464A (en) * 1974-05-29 1978-04-05 Degussa Aqueous carbon black preparation
US4003751A (en) * 1974-09-05 1977-01-18 Union Carbide Corporation Coating and ink compositions
JPS51137506A (en) * 1975-05-22 1976-11-27 Konishiroku Photo Ind Composition of ink for ink jet recording
US4014833A (en) * 1975-11-28 1977-03-29 Owens-Illinois, Inc. Aqueous printing ink with polyethylene oxide
US4061830A (en) * 1975-12-23 1977-12-06 Ppg Industries, Inc. Selective solar energy receiver and method for its production
US4142946A (en) * 1977-06-17 1979-03-06 General Electric Company Method of bonding a metallic element to a solid ion-conductive electrolyte material element
US4221672A (en) * 1978-02-13 1980-09-09 Micropore International Limited Thermal insulation containing silica aerogel and alumina
US4204871A (en) * 1978-04-04 1980-05-27 Sun Chemical Corporation Printing inks containing nucleated organic pigments
DE2825655A1 (de) * 1978-06-12 1979-12-20 Hoechst Ag Verfahren zur kontinuierlichen diazotierung von aminen
US4204876A (en) * 1978-07-17 1980-05-27 M. Hamburger & Sons, Inc. Cement coloring composition and method of producing same
US4226625A (en) * 1979-06-04 1980-10-07 Nalco Chemical Company Insulating tundish veneer composition useful in casting steel
JPS5682859A (en) * 1979-12-11 1981-07-06 Sakura Color Prod Corp Ink composition
US4290072A (en) * 1980-01-28 1981-09-15 American Can Company Opaque jet ink printing method and composition
US4293394A (en) * 1980-03-31 1981-10-06 Ppg Industries, Inc. Electrolytically producing chlorine using a solid polymer electrolyte-cathode unit
DE3115532A1 (de) * 1980-04-17 1982-01-28 Canon K.K., Tokyo Tintenstrahl-aufzeichnungsverfahren und aufzeichnungstinte fuer die aufzeichnung auf einem bildempfangsmaterial
US4478905A (en) * 1980-04-21 1984-10-23 Ppg Industries, Inc. Spandrel product with silicate coating
US4476270A (en) * 1980-06-06 1984-10-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making high solids acrylic dispersion lacquer
US4328041A (en) * 1980-06-09 1982-05-04 Milliken Research Corporation Comminuted inorganic materials
DE3039527C2 (de) 1980-10-20 1984-02-02 Chemische Werke Brockhues AG, 6229 Walluf Färbemittel für zementhaltige Gegenstände
SE449225B (sv) 1980-12-18 1987-04-13 Gelinnovation Hb Gelprodukt baserad pa partiklar innehallande galaktan for separationsendamal, molekyl- och partikelimmobilisering
US4391873A (en) * 1982-01-19 1983-07-05 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy High temperature thermal insulating composite
JPS58202043A (ja) * 1982-05-19 1983-11-25 Sumitomo Chem Co Ltd グラフトしたクロマトグラフ充填剤およびそれを用いる鏡像体混合物の分析法
EP0098338B1 (en) * 1982-07-09 1988-04-20 Battelle Memorial Institute Low viscosity stable aqueous dispersion of graft carbon black
DE3228723A1 (de) * 1982-07-31 1984-02-02 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg Lagerstabile, hitzehaertbare stoffmischungen aus polyisocyanat und mit isocyanatgruppen reaktionsfaehigen verbindungen, verfahren zu deren herstellung und verwendung
DE3274553D1 (en) * 1982-08-09 1987-01-15 Ford Motor Co Glycidyl-hydroxy-acrylic high solids coating compositions
EP0114820B1 (en) * 1982-08-09 1987-07-22 Ford Motor Company Limited High solids coating compositions
JPS5938271A (ja) * 1982-08-27 1984-03-02 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd 保水剤
US4451597A (en) * 1982-11-15 1984-05-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company High solids color coat containing alcohol soluble cellulose acetate butyrate
US4442256A (en) * 1982-12-16 1984-04-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Additive for alkyd resin coating compositions
US4605596A (en) * 1982-12-20 1986-08-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Additive for coating compositions
DE3311513A1 (de) * 1983-03-30 1984-10-04 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg Hitzehaertbare ueberzugsmittel und ihre verwendung
US4503174A (en) * 1983-09-06 1985-03-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low temperature curing coating composition
US4680204A (en) * 1983-09-06 1987-07-14 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coating system utilizing inorganic microparticles
US4525521A (en) * 1983-10-14 1985-06-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of an acrylic polymer having amino ester groups and a glycidyl acrylic polymer
US4556427A (en) * 1983-12-12 1985-12-03 Union Camp Corporation Use of humates in printing inks
US4503175A (en) * 1983-12-19 1985-03-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acrylic polyurethane coating composition
US4555535A (en) * 1984-03-07 1985-11-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Acrylic polyurethane coating composition
US4620993A (en) * 1984-03-30 1986-11-04 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coating system utilizing organo-modified clay in combination with organic polymer microparticles
US4620994A (en) * 1984-03-30 1986-11-04 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coating system utilizing organo-modified clay
DE3429671A1 (de) * 1984-08-11 1986-02-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von aerogelen
US4665128A (en) * 1984-09-17 1987-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flexible coating compositions
US4719132A (en) * 1984-09-21 1988-01-12 Ppg Industries, Inc. Process for the preparation of multi-layered coatings and coated articles derived therefrom
US4692481A (en) * 1984-09-27 1987-09-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for matching color of paint to a colored surface
US4619908A (en) * 1984-12-24 1986-10-28 Stauffer Chemical Company Non-aged inorganic oxide-containing aerogels and their preparation
US4741780A (en) * 1985-02-11 1988-05-03 Atkinson George K Treatment of titanium dioxide and other pigments to improve dispersibility
US5026755A (en) * 1985-03-13 1991-06-25 Sun Chemical Corporation Water-based printing ink prepared from polyamide/acrylic graft copolymers
US4595578A (en) * 1985-03-22 1986-06-17 Scm Corporation Stabilized silica gel and process for making same
JPS61241368A (ja) * 1985-04-18 1986-10-27 Nitto Electric Ind Co Ltd 防汚性ゲル状組成物
US5008335A (en) * 1985-08-07 1991-04-16 Ppg Industries, Inc. Powder coating compositions of polyepoxides, acrylic copolymers and aliphatic or polyester dibasic acids
US4681811A (en) * 1985-08-19 1987-07-21 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents in the clear coat
US4650718A (en) * 1985-08-19 1987-03-17 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents
US4883838A (en) * 1985-09-30 1989-11-28 Basf Lacke & Farben Ag Soluble acrylate copolymer containing carboxyl groups, processes for its preparation and coating agents based on the acrylate copolymer
DE3545618A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Basf Lacke & Farben Wasserverduennbares ueberzugsmittel zur herstellung der basisschicht eines mehrschichtueberzuges
US4659770A (en) * 1986-02-03 1987-04-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of an amine polymer and a blocked polyisocyanate
US4764430A (en) * 1986-03-07 1988-08-16 Ppg Industries, Inc. Crosslinkable compositions containing polyepoxides and polyacid curing agents
IN168779B (cs) 1986-03-24 1991-06-01 Cabot Corp
JPS62250073A (ja) * 1986-04-23 1987-10-30 Asahi Carbon Kk 表面改質カ−ボンブラツクおよび製造方法
US4770715A (en) * 1986-05-02 1988-09-13 Wormald, U.S., Inc. Novel compositions and method for control and clean-up of hazardous organic spills
US4727100A (en) * 1986-08-15 1988-02-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition containing a reactive urethane component an acrylic fatty acid drying oil resin and a metallic alkylate
DE3629470A1 (de) 1986-08-29 1988-03-10 Basf Lacke & Farben Carboxylgruppen und tertiaere aminogruppen enthaltendes polykondensations- und/oder additionsprodukt, ueberzugsmittel auf der basis desselben sowie deren verwendung
US5319044A (en) 1986-09-10 1994-06-07 Basf Lacke + Farben Ag Branched polymer containing silyl groups, a process for the preparation thereof, coating agents based on the polymer, and the use thereof
DE3636726C1 (de) * 1986-10-29 1988-03-17 Pelikan Ag Waessrige Schreibfluessigkeiten sowie ein Verfahren zu deren Herstellung
US4752532A (en) * 1986-10-31 1988-06-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyester primer composition
US4880857A (en) * 1986-12-17 1989-11-14 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Carbon black-graft polymer, method for production thereof, and use thereof
JPH068366B2 (ja) * 1987-04-23 1994-02-02 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物
US4808656A (en) * 1987-05-04 1989-02-28 Ppg Industries, Inc. High solids coating compositions
US4840674A (en) * 1987-06-01 1989-06-20 Xerox Corporation Ink compositions
US4789400A (en) * 1987-07-10 1988-12-06 Xerox Corporation Waterfast ink jet compositions and process
US4927868A (en) * 1987-08-19 1990-05-22 Ppg Industries, Inc. High solids coating compositions containing a polyepoxide and a copolymer of an alpha-olefin and an olefinically unsaturated monoanhydride
US4798746A (en) * 1987-08-24 1989-01-17 Ppg Industries, Inc. Basecoat/clearcoat method of coating utilizing an anhydride additive in the thermoplastic polymer-containing basecoat for improved repairability
US4798745A (en) * 1987-08-24 1989-01-17 Ppg Industries, Inc. Non-yellowing coating composition based on a hydroxy component and an anhydride component and utilization in a process of coating
US4853037A (en) * 1987-10-30 1989-08-01 Hewlett-Packard Company Low glycol inks for plain paper printing
ZA891937B (en) 1988-04-04 1990-11-28 Ppg Industries Inc Pigment grinding vehicles containing quaternary ammonium and ternary sulfonium groups
US4997804A (en) * 1988-05-26 1991-03-05 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Low density, resorcinol-formaldehyde aerogels
US4975474A (en) * 1988-06-27 1990-12-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multi-component coating composition comprising an anhydride containing polymer, a glycidyl component and a self-stabilized dispersion resin
US5017435A (en) * 1988-06-27 1991-05-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multi-component coating composition comprising an anhydride containing polymer, a glycidyl component and a monomeric or oligomeric anhydride component
US5093391A (en) * 1988-06-27 1992-03-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multi-component coating composition comprising an anhydride containing polymer, a glycidyl component and an acid functional component
US4908397A (en) * 1988-06-27 1990-03-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multi-component coating composition comprising an anhydride containing polymer, a glycidyl component and a self-stabilized dispersion resin
US4954327A (en) * 1988-08-12 1990-09-04 Blount David H Production of silica aerogels
DE3834738A1 (de) 1988-10-12 1990-04-19 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen ueberzuges, waessrige beschichtungszusammensetzungen, wasserverduennbare polyacrylatharze und verfahren zur herstellung von wasserverduennbaren polyacrylatharzen
JP2616978B2 (ja) * 1988-10-15 1997-06-04 株式会社ブリヂストン ゴム組成物および空気入りタイヤ
US5204404A (en) 1989-03-21 1993-04-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased acrylic silane and polyurethane containing coating composition
US5066733A (en) * 1989-04-03 1991-11-19 Ppg Industries, Inc. Chip resistant coatings and methods of application
US5166282A (en) 1989-04-14 1992-11-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Process for producing vinyl chloride polymer with antioxidant
US5242751A (en) 1989-04-27 1993-09-07 Ppg Industries, Inc. Paint composites
DE3914850A1 (de) * 1989-05-05 1990-11-08 Basf Ag Thermisches isoliermaterial auf der basis von pigmenthaltigen kieselsaeureaerogelen
DE3917965C1 (cs) 1989-06-02 1990-09-13 Radex-Heraklith Industriebeteiligungs Ag, Wien, At
DE3924618A1 (de) 1989-07-26 1991-01-31 Basf Lacke & Farben Ueberzugsmittel auf der basis von carboxylgruppenhaltigen polymeren und epoxidgruppenhaltigen vernetzern, verfahren zur herstellung des ueberzugsmittels sowie seine verwendung
US5051464A (en) * 1989-09-01 1991-09-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterborne acrylourethane pigment dispersant polymer
US5037453A (en) * 1989-09-13 1991-08-06 Norton Company Abrasive article
JP2889326B2 (ja) * 1989-09-14 1999-05-10 昭和キャボット株式会社 カーボンブラック及びゴム組成物
US5168106A (en) 1989-09-14 1992-12-01 Cabot Corporation Carbon blacks
US5064719A (en) * 1989-09-26 1991-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of acrylic polymers containing reactive groups and an epoxy organosilane
US5184148A (en) 1989-10-19 1993-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording having an ink with carbon black
DE59009466D1 (de) * 1989-10-26 1995-09-07 Ciba Geigy Ag Wässerige Drucktinten für den Tintenstrahldruck.
US5076843A (en) * 1989-10-27 1991-12-31 Lexmark, International, Inc. Nonaqueous thermaljet ink compositions
US5266406A (en) 1989-11-08 1993-11-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased methylol (meth)acrylamide acrylic polymer and an acrylic hydrosol coating composition
US5190582A (en) 1989-11-21 1993-03-02 Seiko Epson Corporation Ink for ink-jet printing
US5122552A (en) 1989-12-12 1992-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of polyesterurethane and multifunctional epoxy compound
WO1991010618A1 (en) 1990-01-08 1991-07-25 Cabot Corporation Carbon blacks imparting superior treadwear/hysteresis performance and process for producing carbon blacks
US5200164A (en) 1990-04-04 1993-04-06 Cabot Corporation Easily dispersible carbon blacks
US5182355A (en) 1990-04-05 1993-01-26 Ppg Industries, Inc. Polyurethane polyanhydride oligomers and method of preparation
DE4021126C2 (de) 1990-07-03 1998-01-29 Basf Lacke & Farben Lacke und Verwendung der Lacke zur Lackierung von Automobilkarosserien
DE4023537A1 (de) 1990-07-25 1992-01-30 Degussa Mit organosiliciumverbindungen chemisch modifizierte russe, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
US5281261A (en) 1990-08-31 1994-01-25 Xerox Corporation Ink compositions containing modified pigment particles
US5100470A (en) * 1990-10-25 1992-03-31 Hewlett-Packard Company Waterfast ink formulations for thermal ink-jet using organic amines
DE4038000A1 (de) 1990-11-29 1992-06-04 Bayer Ag Kautschukvulkanisate mit verbessertem hysterese-verhalten
US5314945A (en) 1990-12-03 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterbased coating compositions of methylol(meth)acrylamide acrylic polymer, polyurethane and melamine crosslinking agent
DE4038784A1 (de) 1990-12-05 1992-06-11 Basf Ag Verbundschaumstoffe mit niedriger waermeleitfaehigkeit
US5290848A (en) 1990-12-18 1994-03-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of a glycidyl acrylic polymer, an aminoester acrylic polymer and a polyester or a polyesterurethane
US5221581A (en) 1990-12-18 1993-06-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of a glycidyl acrylic polymer, an aminoester acrylic polymer and a polyester or a polyesterurethane
FR2672307B1 (fr) * 1991-02-01 1993-06-04 Centre Nat Rech Scient Procede de modification de la surface de materiaux carbones par reduction electrochimique de sels de diazonium, notamment de fibres de carbone pour materiaux composites, materiaux carbones ainsi modifies.
US5206295A (en) 1991-02-25 1993-04-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition comprising an anhydride-containing polymer and a structured epoxy-containing polymer
US5286286A (en) 1991-05-16 1994-02-15 Xerox Corporation Colorless fast-drying ink compositions for printing concealed images detectable by fluorescence
US5141556A (en) 1991-06-13 1992-08-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Penetrants for aqueous ink jet inks
JP2997092B2 (ja) * 1991-06-15 2000-01-11 株式会社日本触媒 着色球状微粒子、その製造方法およびその用途
US5114477A (en) * 1991-09-03 1992-05-19 Xerox Corporation Liquid ink compositions
US5306555A (en) 1991-09-18 1994-04-26 Battelle Memorial Institute Aerogel matrix composites
US5314953A (en) 1991-10-21 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Clear coating composition for clear coat/color coat finish
US5229452A (en) 1991-11-13 1993-07-20 Cabot Corporation Carbon blacks
US5236992A (en) 1991-11-18 1993-08-17 Cabot Corporation Carbon blacks and their use in rubber applications
US5173111A (en) 1991-11-18 1992-12-22 Sun Chemical Corporation Abrasion resistant printing inks
US5232974A (en) 1991-11-25 1993-08-03 Cabot Corporation Low rolling resistance/high treadwear resistance carbon blacks
JP3042556B2 (ja) * 1991-12-10 2000-05-15 凸版印刷株式会社 シクロデキストリンの固定化方法
DE4201306A1 (de) * 1992-01-20 1993-07-22 Basf Ag Formteile oder platten aus silica-aerogelen
JP3056001B2 (ja) * 1992-02-18 2000-06-26 日本ゼオン株式会社 導電性プラスチゾル成形品
US5240968A (en) 1992-06-09 1993-08-31 The Dow Chemical Company Carbon black-containing bimodal foam structures and process for making
JPH0616937A (ja) * 1992-06-30 1994-01-25 Toshiba Silicone Co Ltd 難燃性シリコーンゲル組成物及びその硬化物
US5310778A (en) 1992-08-25 1994-05-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing ink jet inks having improved properties
US5356973A (en) 1992-08-31 1994-10-18 Ppg Industries, Inc. Aqueous based coating compositions having improved metallic pigment orientation
US5334650A (en) 1992-09-29 1994-08-02 Basf Corporation Polyurethane coating composition derived from long-chain aliphatic polyol
US5324790A (en) 1992-09-29 1994-06-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Esterification of carboxylate containing polymers
US5272189A (en) 1992-10-19 1993-12-21 Ppg Industries, Inc. Reduced yellowing electrodepositable coating composition
JPH06227955A (ja) * 1992-12-08 1994-08-16 Kanebo Ltd 染毛剤又は化粧料及び前処理剤並びに染毛方法
US5352289A (en) 1992-12-18 1994-10-04 Cabot Corporation Low ash carbon blacks
US5302197A (en) 1992-12-30 1994-04-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ink jet inks
US5401313A (en) 1993-02-10 1995-03-28 Harcros Pigments, Inc. Surface modified particles and method of making the same
US5397807A (en) 1993-10-14 1995-03-14 The Dow Chemical Company Compatibilized carbon black and a process and a method for using
US5366828A (en) 1993-11-08 1994-11-22 Struthers Ralph C Metal alloy laded carbon aerogel hydrogen hydride battery
DE4343358A1 (de) 1993-12-18 1995-06-22 Hasso Von Bluecher Aktivkohle enthaltende poröse Körper
US5554739A (en) 1994-12-15 1996-09-10 Cabot Corporation Process for preparing carbon materials with diazonium salts and resultant carbon products
US5807494A (en) 1994-12-15 1998-09-15 Boes; Ralph Ulrich Gel compositions comprising silica and functionalized carbon products
US5571311A (en) 1994-12-15 1996-11-05 Cabot Corporation Ink jet ink formulations containing carbon black products
US5575845A (en) 1994-12-15 1996-11-19 Cabot Corporation Carbon black products for coloring mineral binders
IL116376A (en) 1994-12-15 2001-03-19 Cabot Corp Aqueous ink jet ink compositions containing modified carbon products
US5559169A (en) 1994-12-15 1996-09-24 Cabot Corporation EPDM, HNBR and Butyl rubber compositions containing carbon black products
IL116378A (en) 1994-12-15 2003-05-29 Cabot Corp Non-aqueous coating or ink composition with improved optical properties containing modified carbon product and method of preparation of the composition

Also Published As

Publication number Publication date
RO117596B1 (ro) 2002-05-30
MX9704382A (es) 1997-10-31
AU4684996A (en) 1996-07-03
CZ289603B6 (cs) 2002-03-13
DE69515347D1 (de) 2000-04-06
RU2154077C2 (ru) 2000-08-10
AU703832B2 (en) 1999-04-01
BR9510017A (pt) 1999-06-29
PL320671A1 (en) 1997-10-27
HU218020B (hu) 2000-05-28
JPH10511889A (ja) 1998-11-17
KR100404401B1 (ko) 2004-05-07
ATE189971T1 (de) 2000-03-15
EP0871540B1 (en) 2000-03-01
WO1996018456A2 (en) 1996-06-20
NO315357B1 (no) 2003-08-25
CN1173144A (zh) 1998-02-11
WO1996018456A3 (en) 1996-08-29
CA2207417A1 (en) 1996-06-20
EP0871540A2 (en) 1998-10-21
NO972733D0 (no) 1997-06-13
HUT77248A (hu) 1998-03-02
DE69515347T2 (de) 2000-10-19
PL185969B1 (pl) 2003-09-30
JP4145956B2 (ja) 2008-09-03
US6107350A (en) 2000-08-22
HK1008984A1 (en) 1999-05-21
US5807494A (en) 1998-09-15
NO972733L (no) 1997-06-13
UA61049C2 (en) 2003-11-17
CN1096880C (zh) 2002-12-25
NZ301429A (en) 1999-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ184597A3 (en) Gel compositions containing a carbonaceous compound
JP2001502367A (ja) 熱伝導率が低い組成物と断熱体
US20170137322A1 (en) Geopolymer aggregates
KR100796253B1 (ko) 초소수성 실리카계 분말의 제조방법
JP2001518835A (ja) 低密度ゲル構造体の製造方法
JPS60180912A (ja) 多孔質無機物質
CN111253913B (zh) 一种基于石墨烯复合骨架结构的储热材料及其制备方法
US7528178B2 (en) Method for preparing beads containing a crosslink mineral/inorganic matrix
KR101516675B1 (ko) 실리카계 나노시트, 실리카계 나노시트 분산졸 및 이의 제조방법
JP4326739B2 (ja) 有機ドメイン／無機ドメイン複合材料
JP6446543B2 (ja) エーロゲルの製造方法
CN114395167A (zh) 一种碳微球@水滑石@聚磷腈杂化阻燃剂及其制备方法
JP7141980B2 (ja) 連結メソポーラスシリカ粒子及びその製造方法
JP2009013187A (ja) 多孔質フィラーの製造方法、多孔質フィラー、耐熱性多孔質フィラーの製造方法および耐熱性多孔質フィラー
JPS6246489B2 (cs)
MXPA97004382A (es) Composicion en gel que contiene un compuestocarbonaceo
Xia et al. Probing the assembly of highly vinyl-functionalized periodic mesoporous organosilica materials with crystal-like frameworks
JP7320231B2 (ja) コアシェル型多孔質シリカ粒子の製造方法
WO2018046764A1 (de) Dämmmasse
JPH0571546B2 (cs)
DE102013216965A1 (de) Verfahren zur Herstellung organischer Aerogele
TW201910263A (zh) 氣凝膠之濕膠顆粒及其製備方法
PL151345B1 (pl) Sposób wytwarzania mikrosferoidalnego adsorbenta krzemionkowego
JPH02221170A (ja) 無機多孔体の製法
KR20050112249A (ko) 환경친화형 기공성 무기계 바인더

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20041214