RO117596B1 - Compozitie de gel pe baza de compus carbonic - Google Patents

Compozitie de gel pe baza de compus carbonic Download PDF

Info

Publication number
RO117596B1
RO117596B1 RO97-01069A RO9701069A RO117596B1 RO 117596 B1 RO117596 B1 RO 117596B1 RO 9701069 A RO9701069 A RO 9701069A RO 117596 B1 RO117596 B1 RO 117596B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
gel
group
carbon
gel composition
carbon black
Prior art date
Application number
RO97-01069A
Other languages
English (en)
Inventor
Ralph Ulrich Boes
James A Belmont
David J Kaul
Douglas M Smith
William C Ackerman
Original Assignee
Cabot Corp Billerica
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 Billerica filed Critical Cabot Corp Billerica
Publication of RO117596B1 publication Critical patent/RO117596B1/ro

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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (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)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Inventia se refera la noi compozitii de gel, care cuprind o componenta carbonica atasata la o componenta de gel. De preferinta, componenta carbonica este aleasa dintr-un grup constand din compusi de negru de fum, carbon sub forma de fibre, carbon activat si carbon grafitic, iar componenta de gel este aleasa dintr-un grup constand din geluri de oxizi metalici. De asemenea, sunt prezentate noi compozitii de gel, ce cuprind: o componenta de gel si un produs de negru de fum, avand atasat cel putin o grupare organica, gruparea organica cuprinzand: (a) cel putin o grupare aromatica sau cel putin o grupare alchil C1-C12 si (b) cel putin o grupare ionica, cel putin o grupare ionizabila sau un amestec de o grupare ionica si o grupare ionizabila, in care cel putin o grupare aromatica a gruparii organice este direct atasata la negrul de fum. Compozitia de gel, conform inventiei, se aplica la izolari termice, electrice sau acustice, ca aditivi sub forma de macroparticule, materiale de umplutura, agenti de rigidizare, adsorbant, suport pentru catalizatori, la filtre, detectori de radiatii, acoperiri pentru protectie termica si la izolatori electrici.

Description

Prezenta invenție se referă la noi compoziții de gel care conțin un compus carbonic și care se aplică în izolații termice, electrice și acustice, cum sunt izolarea, incluzând izolarea termică, electrică și acustică, aditivi în macroparticule, incluzând agenți de aplatizare, agenți de îngroșare, materiale de umplutură și agenți de consolidare, adsorbanți, materiale de suport pentru catalizatori, membrane, filtre, detectori de radiații, straturi de protecție rezistente la căldură, izolatori electrici, incluzând izolatori tip K scăzut.
Gelurile și procedeele pentru producerea acestora sunt bine cunoscute. Așa cum este utilizat aici, termenul de “gel” conține aerogeluri, xerogeluri, hidrogeluri și alte geluri cunoscute în domeniu. Termenul de “aerogel” a fost creat de S. S. Kistler în brevetul US 2188007 și este, în general, utilizat cu referire la un gel care a fost uscat în condiții de temperatură/presiune supercritice. Gelurile, în special aerogelurile, sunt utilizate într-o varietate largă de aplicații, incluzând izolarea termică și acustică, materiale de suport pentru catalizatori și materiale de suport în general, materiale de filtrare și site moleculare, și în electronică.
în brevetul US 4604207 se prezintă materiale de împachetare pentru utilizare cromatografică și o metodă pentru analiza unui amestec de enantiomeri utilizând aceste materiale. Materialul conține un purtător anorganic având grupe hidroxil la suprafața sa și, totodată, având grefate pe purtător un derivat de α-arilalchilamină, care este format prin legarea unei α-arilalchilamine activă optic și a unui aminoalchilsilan printr-un acid carboxilic dibazic. Este descrisă și o metodă pentru analiza cromatografică a unui lichid, și anume a unui amestec de enantiomeri utilizând acest material de împachetare ca o fază staționară.
Brevetul US 5397807 descrie negru de fum tratat și un procedeu de utilizare a acestuia. Negrul de fum, utilizat în prelucrarea prin topire a materialelor plastice, este acoperit cu un agent de compatibilizare care mărește dispersabilitatea negrului de fum într-o topitură de material plastic. Se mai descrie procedeul pentru obținerea structurii spumelor din plastic cu negru de fum compatibilizat.
în acest brevet se prezintă structuri de spumă bimodale, conținând negru de fum, și un procedeu de obținere a acestora. Structura de spumă izolantă din polimer stirenic conține un material cu peste 50% în greutate unități de monomer stirenic, spuma având celule primare relativ mari, cu dimensiuni de 0,05...1,2 mm, și celule secundare relativ mici cu dimensiuni de circa 5...50% din valoarea medie a dimensiunilor celulelor primare. Celulele primare și secundare constituie cel puțin 90% din volumul total intern al structurii spumei. Structura bimodală are o cantitate de negru de fum suficientă pentru a reduce conductibilitatea termică a structurii sub aceea a structurilor bimodale fără negru de fum.
Gelurile având greutăți specifice mai scăzute sunt mai avantajoase pentru utilizare în multe domenii. Datorită greutății lor specifice scăzute, aerogelurile sunt alese în multe întrebuințări. Totuși, așa cum s-a arătat mai sus, aerogelurile sunt în mod tipic produși pentru care s-a utilizat uscare supercritică, și care necesită folosirea de utilaje și condiții de procedeu relativ scumpe.
Este, de asemenea, avantajos, în multe utilizări, cum sunt adsorbanții, să se folosească geluri cu greutăți specifice mai mari.
Prezenta invenție se referă la o nouă compoziție de gel care are proprietăți îmbunătățite în comparație cu gelurile cunoscute până acum și care cuprinde un gel de oxid metalic și o componentă carbonică aleasă din grupul format din negru de fum, fibră de carbon, carbon activat, carbon grafitic și amestecuri ale acestora, și în care componenta carbonică are atașată cel puțin o grupă organică care cuprinde (a) cel puțin o grupă aromatică sau cel puțin o grupă alchil CrC12 și (b) cel puțin o grupă ionică, cel puțin o grupă ionizabilă sau un amestec dintre o grupă ionică și o grupă ionizabilă, în care cel puțin o grupă aromatică sau cel puțin o grupă alchil CrC^ a grupei organice este atașată direct la numita componentă carbonică.
RO 117596 Β1
Compoziția de gel a prezentei invenții conține o componentă carbonică atașată la o componentă de gel. Componenta carbonică poate fi aleasă dintr-un grup constând din: negru de fum, fibre de carbon, carbon activat și carbon grafitic, atașabile la o componentă de gel. Dacă este necesar, componenta carbonică poate fi modificată, astfel încât această componentă carbonică să se atașeze la componenta de gel a compoziției de gel, din 55 prezenta invenție. De preferință, componenta carbonică este chimic modificată.
Prezenta invenție se referă, de asemenea, la o nouă compoziție de gel care conține o componentă de gel, și la un produs de negru de fum având atașată cel puțin o grupare organică conținând: (a) cel puțin o grupare aromatică și (b) cel puțin o grupare ionică, cel puțin o grupare ionizabilă sau un amestec de grupare ionică și o grupare ionizabilă, în care 60 gruparea aromatică din cadrul grupării organice este atașată direct la negrul de fum.
Detalii privind un procedeu pentru prepararea produsului de negru de fum și forme de realizare preferate ale noii compoziții de gel sunt date în anumite paragrafe ale descrierii invenției.
Prezenta invenție se referă, de asemenea, la o nouă compoziție de gel care conține 65 o componentă de gel, și un produs de negru de fum având atașată cel puțin o grupare organică, gruparea organică conținând: (a) cel puțin o grupare aromatică și (b) cel puțin o grupare ionică, cel puțin o grupare ionizabilă sau un amestec de grupare ionică și grupare ionizabilă, în care gruparea aromatică din cadrul grupării organice este atașată direct la negrul de fum. 70
Detalii privind un procedeu pentru prepararea produsului de negru de fum și forme de realizare preferate ale noii compoziții de gel sunt date în anumite paragrafe ale descrierii invenției.
Componente de gel convenabile pentru utilizarea în compozițiile de gel conform prezentei invenții includ geluri pe bază de oxid metalic cum sunt geluri de silice, geluri de 75 bioxid de titan, geluri de oxid de aluminiu și altele asemănătoare, și geluri polimerice cum sunt gelurile pe bază de rezorcinol-formaldehidă (R-F), gelurile pe bază de melaminăformaldehidă (M-F), gelurile de fenol-furfurol etc. Componenta de gel preferată este un gel pe bază de oxid metalic.
Cantitatea de componentă carbonică inclusă în compozițiile de gel va depinde de 80 utilizarea finală prestabilită a compoziției de gel. în general, cantități de 1 ...99%, în greutate, de componentă carbonică, pot fi utilizate în compoziția de gel din prezenta invenție. Când este de dorit să se producă o compoziție de gel cu o greutate specifică mai mică, cantități de 1...50%, în greutate, de preferință 10...20%, în greutate, de compus carbonic, sunt utilizate în compoziția de gel a prezentei invenții. Alternativ, când este de dorit să se producă 85 o compoziție de gel cu o greutate specifică mai mare, cantități de 50...99%, în greutate, de preferință, 75...85%, în greutate, de compus carbonic, sunt utilizate în compoziția de gel a prezentei invenții. Așa cum se utilizează aici, “greutatea specifică” se referă la masa unei particule de gel împărțită la volumul total al particulei.
Compozițiile de gel ale prezentei invenții pot fi avantajos utilizate în aplicații 90 cunoscute unui specialist în domeniul compozițiilor de gel. în special, compozițiile de gel ale prezentei invenții pot fi utilizate în domenii cum sunt izolarea, incluzând izolarea termică, electrică și acustică, aditivi în macroparticule, incluzând agenți de aplatizare, agenți de îngroșare, materiale de umplutură și agenți de consolidare, adsorbanți, materiale de suport pentru catalizatori, membrane, filtre, detectori de radiații, straturi de protecție, incluzând straturi de 95 protecție rezistente la căldură, izolatori electrici, incluzând izolatori tip K scăzut.
Alte detalii referitoare la compozițiile de gel ale prezentei invenții, prepararea acestora și utilizările lor sunt prezentate în continuare în descrierea invenției. Avantajele compozițiilor de gel ale prezentei invenții vor deveni aparente specialiștilor în domeniu, din următoarea descriere mai detaliată.
100
RO 117596 Β1 în plus, caracteristicile de curățare (scoatere prin frecare) ale compozițiilor de gel ale prezentei invenții, în care componenta carbonică este atașată la componenta de gel, sunt mai reduse față de cele ale compozițiilor de gel comparabile, în care componenta carbonică este neatașată la componenta de gel. Alte detalii referitoare la puterea de curățare sunt date mai departe, în exemple.
Componenta carbonică a compoziției de gel din prezenta invenție poate fi aleasă din grupul constând din: negru de fum atașabil la o componentă de gel, fibre carbonice atașabile la o componentă de gel, carbon activat atașabil la o componentă de gel și cărbune grafitic atașabil la o componentă de gel. Anumite componente carbonice nu vor deveni atașabile la o componentă de gel fără a fi modificate. De preferință, componenta carbonică este modificată chimic în următorul mod.
O componentă carbonică atașabilă poate fi preparată prin reacția unei componente carbonice cu o sare de diazoniu într-un mediu de reacție lichid pentru a atașa cel puțin o grupare organică la suprafața componentei carbonice. Mediile de reacție preferate includ apa, orice mediu ce conține apă și orice mediu ce conține alcool. Apa este cel mai preferat mediu. Componentele carbonice modificate și diferite metode pentru prepararea acestora sunt descrise în cererea de brevet US, intitulată “Reacția negrului de fum cu săruri de diazoniu, produse de negru de fum rezultate și utilizările acestora”, înregistrată la 15 decembrie 1994, în aceeași zi cu prezenta cerere și inclusă în text, la referințe bibliografice. Componentele carbonice modificate și diferite metode pentru prepararea acestora sunt, de asemenea, descrise în cererea de brevet US, intitulată “Reacția materialelor carbonice cu săruri de diazoniu și produse carbonice rezultate”, înregistrată la 15 decembrie 1994, în aceeași zi cu prezenta cerere și inclusă în descriere la referințe bibliografice.
O metodă pentru prepararea componentelor carbonice atașabile, pentru folosirea în compozițiile de gel ale prezentei invenții, este descrisă în paragraful următor, cu referire la negru de fum folosit drept componentă carbonic. Pot fi realizate metode similare pentru a prepara componente carbonice atașabile, altele decât negrul de fum.
Pentru a prepara negru de fum atașabil, este necesar doar ca sarea de diazoniu să fie suficient de stabilă pentru a permite reacția cu negru de fum. Astfel, această reacție poate fi realizată cu orice sare de diazoniu, altminteri considerată a fi instabilă și supusă descompunerii. Asemenea procese de descompunere pot concura cu reacția dintre negru de fum și sarea de diazoniu, și pot reduce numărul total de grupări organice atașate la negru de fum. Mai mult, reacția poate fi efectuată la temperaturi ridicate, la care multe săruri de diazoniu pot fi susceptibile de descompunere. Temperaturi ridicate pot fi, de asemenea, avantajoase pentru a mări solubilitatea sării de diazoniu în mediul de reacție și a îmbunătăți manipularea acesteia în timpul procesului. Totuși, temperaturile ridicate pot duce la o oarecare pierdere a sării de diazoniu datorată reacțiilor de descompunere.
Negru de fum poate fi supus reacției cu o sare de diazoniu, când este prezentă sub formă de suspensie apoasă, diluată, ușor de agitat, sau în prezența unei cantități convenabile de apă, pentru formarea de pelete de negru de fum. Dacă se dorește, peletele de negru de fum pot fi formate utilizând o tehnologie de peletizare convențională.
O serie preferabilă de grupări organice, care pot fi atașate la negru de fum, este constituită din grupări organice substituite cu o grupare ionică sau ionizabilă ca o grupare funcțională. O grupare ionizabilă este o grupare capabilă de a forma o grupare ionică în mediul de utilizare. Gruparea ionică poate fi o grupare anionică sau cationică, și gruparea ionizabilă poate forma un anion sau un cation.
Grupări funcționale ionizabile, cu formare de anioni, includ, de exemplu, grupări acide sau săruri ale grupărilor acide. Grupările organice includ deci grupările derivate din acizi organici. De preferință, când este conținută o grupare ionizabilă cu formare de anion, o astfel
RO 117596 Β1 de grupare organică are a) o grupare aromatică sau o grupare alchil CrC12 și b) cel puțin 150 o grupare acidă având un pKa mai mic decât 11 sau cel puțin o sare a unei grupări acide având un pKa mai mic decât 11 sau un amestec de cel puțin o grupare acidă având un pKa mai mic decât 11 și cel puțin o sare a unei grupări acide având un pKa mai mic decât 11. Valoarea pKa a grupării acide se referă la valoarea pKa a grupării organice în totalitate, nu numai la substituentul acid. Mai preferabil, pKa este mai mic decât 10 și mult mai preferabil 155 mai mic decât 9. Preferabil, gruparea aromatică sau gruparea alchil ΟΓΟ12 a grupării organice este direct atașată la negru de fum. Gruparea aromatică poate fi în continuare substituită sau nesubstituită, de exemplu, cu grupări alchil. Gruparea alchil 0,-0,2 poate fi ramificată sau neramificată, și este, de preferință, etil. Mai preferabil, gruparea organică este o grupare fenil sau o grupare naftil, și gruparea acidă este o grupare de acid sulfonic, o gru- 160 pare de acid sulfinic, o grupare de acid fosfonic sau o grupare de acid carboxilic. Exemplele includ -COOH, -SO3H și -PO3H2 și sărurile lor, de exemplu, -COONa, -COOK, -COON'NRf, -SO3Na, -HPO3Na, -SO3’NR,+ și PQN^, în care R este o grupare alchil sau fenil. în special, substituenții ionizabili preferați sunt -COOH și -SO3H și sărurile acestora de sodiu și de potasiu. 165
Este preferabil, într-o mai mare măsură, ca gruparea organică să fie o grupare sulfofenil substituită sau nesubstituită, sau o sare a acesteia; o grupare (polisulfo)fenil substituită sau nesubstituită, sau o sare a acesteia; o grupare sulfonaftil substituită sau nesubstituită, sau o sare a acesteia; sau o grupare (polisulfo)naftil substituită sau nesubstituită, sau o sare a acesteia. O grupare sulfofenil substitută, preferată, este o grupare hidroxisulfofenil sau o 170 sare a acesteia.
Grupări organice specifice, având o grupă funcțională ionizabilă, cu formare de anion, sunt p-sulfofenil, 4-hidroxi-3-sulfofenil și 2-sulfoetil.
Aminele reprezintă exemple de grupări funcționale ionizabile, care formează grupări cationice și pot fi atașate la aceleași grupări organice, așa cum s-a arătat mai sus pentru 175 grupările ionizabile care formează anioni. De exemplu, aminele pot fi protonate pentru a forma grupări amoniu în medii acide. De preferință, o grupare organică având un substituent aminic are un pKb mai mic decât 5. Grupări de amoniu cuaternare (-NR3 +) și grupări de fosfoniu cuaternare (-PR3 +), de asemenea, reprezintă exemple de grupări cationice și pot fi atașate la aceleași grupări organice, așa cum s-a arătat mai sus pentru grupările ionizabile 180 care formează anioni. De preferință, gruparea organică conține o grupare aromatică, cum este o grupare fenil sau o grupare naftil, și o grupare de amoniu cuaternar sau fosfoniu cuaternar. Gruparea aromatică este, de preferință, direct atașată la negru de fum. Amine ciclice cuaternizate și amine aromatice cuaternizate pot, de asemenea fi utilizate ca grupare organică. Astfel, compuși de piridiniu N-substituit, cum este N-metilpiridil, pot fi utilizați în 185 acest scop.
Un avantaj al produselor de negru de fum având o grupare organică atașată, substituită cu o grupare ionică sau ionizabilă, este acela că produsele de negru de fum pot avea o dispersibilitate în apă mărită față de negru de fum corespuzator, netratat. în general, dispersabilitatea în apă a produselor de negru de fum se mărește cu numărul grupărilor 190 organice atașate la negru de fum, având o grupare ionizabilă sau cu numărul grupărilor ionizabile atașate la o grupare organică dată. Astfel, creșterea numărului de grupări ionizabile asociate cu produsele de negru de fum va mări dispersabilitatea acestora în apă la un nivel dorit. Se poate nota că dispersabilitatea în apă a produselor de negru de fum conținând o amină ca grupare organică atașată la negru de fum poate fi mărită prin acidularea mediilor 195 apoase.
Când sunt preparate produse cu conținut de negru de fum atașabile, dispersabile în apă, este de preferat ca grupările ionice sau ionizabile să fie ionizate în mediul de reacție.
RO 117596 Β1
Soluția sau suspensia de produs rezultat poate fi astfel utilzată sau se diluează înainte de utilizare. Alternativ, produsele cu conținut de negru de fum pot fi uscate prin metode utilizate convențional pentru negru de fum. Aceste metode includ, dar nu se limitează la, uscare în etuve și în cuptoare de uscare rotative. Suprauscarea, totuși, poate duce la o pierdere în gradul de dispersabiiitate în apă. în eventualitatea că produsele cu conținut de negru de fum de mai sus nu se dispersează în purtătorul apos atât de repede cât este de dorit, produsele de negru de fum pot fi dispersate utilizând metode convenționale cum sunt măcinarea sau granularea.
în contrast cu pigmenții de negru de fum convenționali, modificați chimic, produsele cu conținut de negru de fum atașabile nu sunt dificil de dispersat în mediul apos. Produsele cu conținut de negru de fum atașabile, chimic modificate, nu necesită neapărat un proces de măcinare convențional, nici nu necesită dispersanți pentru a atinge o dispersie utilizabilă. De preferință, produsele cu conținut de negru de fum atașabile, modificate chimic, necesită numai amestecare sau agitare verticală pentru a se dispersa ușor pigmentul în apă.
Formarea de pelete din produsele cu conținut de negru de fum atașabile, este de preferință realizată utilizând un proces de umectare convențional sau o metodă de peletizare în ace. Peletele rezultate sunt ușor dispersate în apă cu o minimă amestecare sau agitare verticală, reducând sau eliminând necesitatea de măcinare sau folosirea unui dispersant.
Prezenta invenție realizează, de asemenea, o nouă compoziție de gel ce cuprinde o componentă de gel, și un produs de negru de fum având atașat cel puțin o grupare organică, gruparea organică conținând a) cel puțin o grupare aromatică și b) cel puțin o grupare ionică, cel puțin o grupare ionizabilă sau un amestec de o grupare ionică și o grupare ionizabilă, în care cel puțin o grupare aromatică a grupării organice este direct atașată la negru de fum. De preferință, gruparea ionică sau ionizabilă este aleasă dintr-un grup constând din: un acid carboxilic sau o sare a acestuia, un acid sulfonic sau o sare a acestua, și o sare de amoniu cuaternar. De preferință, gruparea organică este aleasă dintr-un grup constând din: o grupare sulfofenil sau o sare a acestuia, p-sulfofenil sau o sare a acestuia, și carboxifenil sau o sare a acestuia. Produsele pe bază de negru de fum, corespunzătoare pentru utilizare în diferite forme de realizare a acestei compoziții de gel, conform prezentei invenții, pot fi produse în modul descris mai sus, cu referire la crearea unei componente carbonice atașabile.
Prezenta invenție se mai referă la o nouă compoziție de gel care cuprinde o componentă de gel și un produs de negru de fum având atașat cel puțin o grupare organică, gruparea organică conținând a) cel puțin o grupare alchil Ci'Ci2 și b) cel puțin o grupare ionică, cel puțin o grupare ionizabilă sau un amestec de o grupare ionică și o grupare ionizabilă, în care cel puțin o grupare alchil a grupării organice este direct atașată la negru de fum. De preferință, gruparea ionică sau ionizabilă este aleasă dintr-un grup constând din acid etansulfonic sau o sare a acestuia. Produsele pe bază de negru de fum, corespunzătoare pentru utilizare în diferite forme de realizare a acestei compoziții de gel, conform prezentei invenții, pot fi produse în modul descris mai sus, cu referire la crearea unei componente carbonice atașabile.
Se dau în continuare următoarele exemple care ilustrează metodele de modificare a materialelor carbonice și producerea compozițiilor de gel, incluzând compoziții de gel conform invenției, pornind de la un precursor de alcoxid și un precursor de silicat de sodiu.
Aceste exemple sunt prezentate în legătură cu fig. 1...8, care au semnificațiile după cum urmează mai jos.
Figura 1 reprezintă o fotografie la microscopul electronic de explorare (SEM) a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 5.
Figura 2 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 8.
RO 117596 Β1
Figura 3 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 14.
Figura 4 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 18.
Figura 5 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 19.
Figura 6 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 20.
Figura 7 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 21.
Figura 8 reprezintă o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, uscată în heptan, produsă în exemplul 22.
Așa cum s-a arătat mai sus, compoziția de gel a prezentei invenții cuprinde o componentă pe bază de cărbune atașată la componenta de gel.
Figurile ce reprezintă fotografii la microscopul electronic de explorare sunt efectuate pentru a ilustra componentele carbonice particulare atașate la componenta de gel.
Fig. 1 este o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, care nu include o componentă carbonică.
Fig. 2 este o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, care include o componentă carbonică, care nu este atașată la componenta de gel. în cotrast, fig. 3 este o fotografie SEM a unei suprafețe de fracturare a unei compoziții de gel, care include o componentă carbonică, ce este atașată la componenta de gel.
O explicare mai detaliată a fig. 1...3 și o explicare a celorlate fig. 4...8, este dată în exemple.
Compozițiile de gel ale prezentei invenții pot fi produse prin orice procedeu cunoscut în domeniu pentru prepararea compozițiilor de gel. De exemplu, o compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi produsă prin următoarea metodă care se bazează pe un sistem alcoxid:
1) dizolvarea unui precursor al componentei de gel dorite (un alcoxid în acest exemplu) în alcool;
2) adăugarea de apă la soluție astfel încât raportul molar alcoxid/apă să fie aproximativ 1;
3) adăugarea unui acid la soluția rezultată, astfel încât raportul molar apă/acid să fie aproximativ 1:0,0007 pentru a se obține o soluție;
4) adăugarea unei componente carbonice la soluție;
5) adăugarea unui catalizator (în general, un acid sau o bază) pentru a iniția gelifierea soluției;
6) maturarea gelului rezultat într-o matriță pentru aproximativ 24 h, la 50°C;
7) spălarea gelului rezultat, cu apă, pentru a înlocui componentul solvent cu apă, și apoi maturarea gelului în apă, la temperatură ridicată (până la 100°C, de preferință aproximativ 70°C) pentru un timp de până la 24;
8) spălarea gelului maturat în solvent, pentru a îndepărta apa și înlocuirea apei cu solvent;
9) uscarea gelului rezultat, pentru a se forma o compoziție de gel, conform prezentei invenții.
>
Precursorii de gel, corespunzători utilizării în compoziția de gel conform prezentei invenții includ, dar nu se limitează la, precursori de gel pe bază de oxid metalic, cunoscuți în domeniu, cum sunt:
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
RO 117596 Β1
Oxid metalic SiO2 TiO2 AI2O3 Săruri Formă(e) ca precursor de gel Alcoxid, Silicat de sodiu, Coloidal Alcoxid, Coloidal Alcoxizi, Coloidal, Aluminat de sodiu,
Alegerea unui anumit precursor se face pe baza tipului de gel dorit.
Alte detalii referitoare la procedeul de obținere a unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, și exemple de procese sunt date mai jos în exemple.
Eficiența și avantajele diferitelor aspecte și forme de realizare ale prezentei invenții vor fi în continuare ilustrate prin următoarele exemple în care sunt utilizate metodele de testare prezentate după exemplele de realizare a invenției.
în următoarele exemple s-au utilizat trei produse pe bază de negru de fum. Proprietățile analitice ale fiecăruia dintre produse pe bază de negru de fum, determinate prin procedeele descrise mai sus, sunt arătate în tabelul 1 de mai jos:
Proprietăți analitice pentru negru de fum
Tabelul 1
Negru de fum N2SA (m2/g) DPB (ml/100g) Mărimea medie a particulei principale (nm)
CB-A 24 132 130
CB-B 230 70 16
CB-C 560 120 16
Modificarea materialelor carbonice
Exemplele 1...4 ilustrează metode de modificare a materialelor carbonice, în special produse pe bază de negru de fum. în aceste exemple sunt date, de asemenea, metode utilizate pentru a se obține produse pe bază de negru de fum modificate, CB-A modificat; CB-B modificat, CB-B fenolic și CB-C modificat utilizate în celelalte exemple.
Exemplul 1. Acest exemplu ilustrează prepararea unui produs modificat, pe bază de negru de fum, utilizând negru de fum desemnat ca CB-A în tabelul 1 de mai sus. Se adaugă 200 g de CB-A la o soluție de 10,1 g acid sulfanilic și 6,23 g acid azotic concentrat în 21 g apă. O soluție de 4,87 g de NaNO2 în 10 g apă se adugă la amestecul sub agitare rapidă. Se formeză in situ o sare internă de hidroxid de 4-sulfobenzendiazoniu, care reacționează cu negru de fum. După 15 min, dispersia a fost uscată într-o etuvă, la 125°C.
Produsul pe bază de negru de fum, rezultat, a fost denumit “CB-A modificat” și este un negru de fum având atașate grupări 4-C6H4SO3’.
Exemplul 2. Acest exemplu ilustrează prepararea unui produs modificat, pe bază de negru de fum, utilizând negru de fum desemnat ca CB-B în tabelul 1 de mai sus.
O soluție preparată din 36,2 g acid sulfanilic, 8,76 g NaOH în 162 g apă este răcită la gheață. Se adaugă apoi 20 g de NO2 cu agitare și suspensia rezultată este încălzită la 75°C și adăugată fără întrerupere la un peletizor conțiând 300 g de CB-B. După peletizare timp de 3 min, se mai adaugă 35 g de apă. După peletizare timp de alte 2 min, produsul este scos din peletizor și uscat într-o etuvă, la 125°C. Produsul a avut un reziduu pe sita de 325 mesh de 0,14%, în comparație cu 94% pentru negru de fum nereacționat.
Produsul pe bază de negru de fum rezultat a fost denumit CB-B modificat și este negru de fum având atașate grupări 4-C6H4SO3'.
RO 117596 Β1
Exemplul 3. Acest exemplu ilustrează prepararea unui produs modificat, pe bază de negru de fum, diferit de cel din exemplul 2, utilizând negru de fum desemnat ca CB-B în tabelul 1 de mai sus.
1,89 g de acid 5-amino-2-hidroxibenzensulfonic se dizolvă în 100 g de apă caldă, se adaugă 10 g CB-B și amestecul se răcește la temperatura camerei. Se adaugă 1,18 g soluție concentrată de 1,18 g acid clorhidric și apoi se adaugă soluție de 0,85 g nitrit de sodiu în apă, formându-se in situ o sare de diazoniu, care reacționează cu negru de fum. După agitare timp de 15 min, dispersia rezultată este uscată într-o etuvă, la 125°C. Pe sita de 325 mesh, produsul a avut un reziduu de 0,06%, în comparație cu 94% pentru negru de fum nereacționat.
Produsul pe bază de negru de fum, rezultat, a fost denumit CB-B fenolic și este un negru de fum având atașate grupări 4,3-C6H4(OH)(SO3·).
Exemplul 4. Acest exemplu ilustrează prepararea unui produs modificat, pe bază de negru de fum, utilizând negru de fum desemnat ca CB-C, din tabelul 1 de mai sus.
Se amestecă 200 g de CB-C în 2,81 de apă. în amestecul sub agitare se dizolvă 42,4 g acid sulfanilic și apoi se adaugă, cu agitare rapidă, o soluție rece de 25,5 g NO2 în 100 g apă. Se formează in situ o sare internă de hidroxid de 4-sulfobenzendiazoniu, care reacționează cu negru de fum. S-au degajat bule. După agitare timp de 1 h, se introduc direct în amestec 5 g de NO2. Dispersia este agitată timp de 15 min, lasată peste noapte și uscată într-o etuvă la 130°C.
Produsul pe bază de negru de fum, rezultat, a fost denumit CB-C modificat și este negru de fum având atașate grupări 4-C6H4SO3’.
Așa cum se ilustrează în următoarele exemple, produsele pe bază de negru de fum modificate, CB-A modificat, CB-B modificat, CB-B fenolic și CB-C modificat au fost atașabile la o componentă de gel și utilizate pentru a forma compoziții de gel, conform prezentei invenții. în scopul comparației, compozițiile de gel sunt, de asemenea, preparate, utilizând produsele pe bază de negru de fum nemodificate, CB-A, CB-B și CB-C.
Exemple cu precursor de gel pe bază de alcoxid (încărcare cu până la 50% în greutate (solide)
Exemplele 5...22 se referă la geluri produse doar cu un precursor de alcoxid și cu o cantitate mai mică decât sau egală cu 50%, în greutate (solide) dintr-o componentă carbonică.
Exemplul 5. O soluție de silice concentrată este preparată prin amestecarea a 61 ml de ortosilicat de tetraetil de puritate 98%, 61 ml de alcool etilic, 4,87 ml apă deionizată și 0,2 ml soluție 1M de acid clorhidric, într-un balon cu fund rotund, sub agitare puternică. Balonul este plasat pe strat protector pentru încălzire și amestecul se refluxează cu ajutorul unui condensator la 70°C, timp de 2 h. Soluția rezultată, care conține 15% SiO2, în greutate, este răcită și menținută la 5°C, până la utilizare.
înainte de gelifiere, soluția se încălzește la temperatura camerei și concentrația este reglată prin diluare cu alcool etilic, astfel încât amestecul rezultat să conțină 11% SiO2, în greutate. Acesta este îmbunătățit prin amestecare a 70% din volumul inițial cu 30%, în volum, alcool etilic. Gelifierea este inițiată prin adăugare de soluție 0,5M de NH4OH într-un raport volumetric de 1:10 amoniac față de soluție. După ce s-a adăugat amoniacul, amestecul este lăsat sub agitare timp de 2...5 min și apoi este turnat în tuburi cilindrice. Gelifierea se produce în timp de 7...10 min. Gelurile apoi sunt etanșate în matrițe pentru a preveni uscarea și sunt lăsate pentru maturare la 50°C timp de 24 h. După o perioadă inițială de repaus, gelurile se scot din matriță, se plasează în tuburi etanșe ce conțin apă deionizată și se lasă la maturare încă alte 24 de h, la 70°C. După scoaterea din etuvă, gelurile sunt clătite de câteva ori cu apă deionizată.
345
350
355
360
365
370
375
380
385
390
RO 117596 Β1
395
400
405
410
415
420
425
430
Gelurile apoi sunt plasate în tuburi etanșate, conținând acetonă și lăsate pentru schimb de fluide în pori (în principal apă) timp de 10 h, la 50°C. La sfârșitul intervalului de 10 h, gelurile se clătesc cu acetonă. Acest proces se repetă în total de 3 ori. După trei astfel de intervale, o porțiune din geluri este apoi direct uscată din acetonă, prima dată la 50°C, timp de 12 h, apoi la 140°C, pentru încă alte 12 h. Gelurile rezultate au prezentat aceeași contracție și fiecare a avut o greutate specifică aparentă de 0,5-0,6 g/cm3.
Gelurile rămase sunt plasate în tuburi etanșate conținând heptan și lăsate pentru schimb de fluide în pori timp de 10 h, la 50°C. La sfârșitul intervalului de 10 h, gelurile se clătesc cu heptan. Acest proces este repetat în total de 3 ori. După trei astfel de intervale, gelurile sunt apoi direct uscate din heptan, prima dată la 70°C, timp de 12 h, apoi la 140°C, pentru încă alte 12 h. Aceste geluri și-au menținut forma lor cilindrică, cu aceeași contracție scăzută și fiecare a avut o greutate specifică aparentă de 0,4-044 g/cm3.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative de geluri uscate în acetonă și heptan au fost determinate prin procedurile descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 6. Acest exemplu ilustrează prepararea compozițiilor de gel care conțin o componentă de negru de fum nemodificat, desemnat aici ca “CB-A”, având proprietățile analitice indicate în tabelul 1.
în acest exemplu, etapele de la exemplul 5 au fost substanțial repetate, cu o excepție. înainte de inițierea formării de gel, o cantitate specifică de CB-A se adaugă la soluția care fusese înainte diluată cu 70% în volum, de soluție originală, cu 30% în volum alcool etilic. Cantitatea de negru de fum adăugată a fost calculată astfel, încât conținutul total de solide să rămână același și de fapt, cantitatea de negru de fum adăugată să înlocuiască o masă echivalentă de silice. în acest exemplu, conținutul de solide dorit este 11%, exact ca în exemplul 5. Deci, din 11% solide, 95% au constat din silice și restul, de 5% solide, este adăugat ca negru de fum liber. în scopul menținerii aceluiași conținut de solide, soluția este diluată cu o cantitate corespunzătoare de alcool etilic, pentru a justifica conținutul de silice ajustat.
O dată ce rapoartele relative sunt determinate, cantitatea corespunzătoare de negru de fum este agitată în soluție timp de 5...10 min. CB-A este dispersat în soluție, astfel încât 5% din conținutul total de solide să fie CB-A și restul să fie silice. Gelifierea este inițiată ca în exemplul precedent. Raportul volumetric utilizat pentru a promova gelifierea este menținut la 1:10 și concentrația bazei a rămas la 0,5M.
Ca în exemplul precedent, se adaugă amoniac, CB-A este dispersat cu agitare puternică timp de 2...5 min și după aceasta turnat în tuburi cilindrice. Gelifierea are loc în decurs de 8...12 min. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C, apoi se scot din forme și se lasă la maturare alte 24 h, în apă deionizată, la 70°C. Gelurile sunt apoi schimbate din solvent și uscate așa cum s-a arătat în exemplul 5, din acetonă și heptan. Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform metodelor descrise mai sus. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplele 7...11. Etapele din exemplul 6 se repetă cu excepția faptului că este mărită cantitatea de CB-A de la 10 la 50% din totalul solidelor, restul fiind silice. Cantitatea specifică de negru de fum utilizată în fiecare exemplu, în procente față de totalul solidelor, este prezentată în tabelul de mai jos.
435
RO 117596 Β1
440
Exemplu Cantitatea de negru de fum (CB-A) % Total solide
7 10
8 15
9 20
10 30
11 50
Când cantitatea de CB-A variază de la 10 la 20%, gelurile umede sunt perceptibil mai tari. Pentru un solvent dat, gelurile uscate au demonstrat o contracție redusă și o greutate specifică scăzută, în timp ce este crescut conținutul de CB-A. Un factor care este independent de conținutul de negru de fum este caracteristica de curățare a fiecăruia dintre gelurile uscate. După manipularea unui gel uscat care conținea CB-A, o cantitate semnificativă de negru de fum rezidual rămâne depusă din material pe mănușile cu care este manipulat și în mediul înconjurător. în plus, gradul de uzură prin frecare a carbonului fin pentru gelurile preparate cu CB-A este substanțial. Caracteristicile de curățare și gradul de uzură prin frecare ale gelurilor indică prezența negruui de fum care nu este atașat la componenta de gel.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform procedurilor descrise mai sus. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 12. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, cuprinzând un negru de fum atașat la o componentă de gel. în acest exemplu, metodele utilizate în exeplele 6...11 sunt substanțial repetate cu excepția faptului că, aceste compoziții de gel au încorporat CB-A modificat din exemplul 1.
Ca în exemplul 6, CB-A modificat este dispersat într-o soluție de silice parțial hidrolizată, astfel încât 5% din conținutul total de solide constă din CB-A modificat și restul este silice. O serie de geluri se prepară cu adăugare de amoniac, se maturează în același mod cum s-a descris mai înainte, solventul este schimbat cu acetonă și heptan, și se usucă așa cum s-a procedat în exemplele 7...11.
CB-A modificat este dispersat mai ușor și rămâne dispersat mai mult timp în decursul decantării față de CB-A nemodificat. în stare umedă, gelurile se prezintă mai rezistente decât cele fără negru de fum și ușor mai rezistente decât gelurile cu conținut de CB-A nemodificat. Pentru un solvent dat, totuși, greutatea specifică este mai scăzută la materialele obținute cu CB-A modificat. Mai importantă este observația că respectiva comportare la curățare este semnificativ redusă, indicând că negru de fum se încorporează mai activ în structura gelului și se atașează mai bine la componenta de gel.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform metodelor descrise în acest test. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplele 13...17. Aceste exemple ilustrează prepararea de compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conțin un negru de fum atașat la componenta de gel.
Etapele din exemplul 12 se repetă, cu excepția cantității de CB-A modificat, care este mărită de la 10 la 50% din totalul solidelor, restul fiind silice. Cantitatea în special utilizată de negru de fum în fiecare exemplu, în procente față de totalul solidelor, este prezentată în tabelul de mai jos.
445
450
455
460
465
470
475
480
RO 117596 Β1
Exemplul Cantitatea de negru de fum (CB-A modificat) % Total solide
13 10
14 15
15 20
16 30
17 50
Când s-au comparat gelurile obținute cu CB-A nemodificat, gelurile uscate din exemplele 13...17, în care s-a încorporat CB-A modificat, demonstrează o contracție redusă și greutăți specifice mai scăzute, pentru un solvent dat în timp ce conținutul de CB-A modificat a crescut. în plus, pentru un solvent și un conținut de CB-A modificat, dat, gelurile umede sunt fizic mai rezistente și gelurile uscate au avut greutăți specifice mai scăzute în comparație cu gelurile preparate cu CB-A nemodificat.
O altă comportare distinctivă a tuturor seriilor de gel cu CB-A modificat constă în o diferență perceptibilă în comportarea la curățare. în manipularea gelurilor uscate, o reducere substanțială în carbonul rezidual depozitat pe mănuși și în mediul înconjurător este observată în comparație cu compozițiile de gel produse cu CB-A nemodificat. Gradul de uzură prin frecare al conținutului fin de carbon din geluri pentru gelurile preparate cu CB-A modificat este, de asemenea, mult diminuat în comparație cu gelurile produse cu GB-A nemodificat. Aceste rezulatate arată ca CB-A modificat este atașat la componenta de gel.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan, din fiecare exemplu, sunt determinate conform metodelor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 18. în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplele 6...12 se repetă, în principal utilizând un negru de fum diferit, desemnat aici ca “CB-B”, având proprietățile analitice prezentate în tabelul 1.
Ca și în exemplele precedente, CB-B este dispersat în soluție de silice parțial hidrolizată, astfel încăt 15% din conținutul total de solide este CB-B și restul este silice. Se prepară apoi un set de geluri, cu adiție de amoniac, se lasă la maturare, solventul se schimbă și se usucă așa cum s-a arătat în exemplul 5.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform procedurilor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 19. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, cuprinzând un negru de fum atașat la componenta de gel.
în acest exemplu, procedurile folosite în exemplul 18 se repetă în principal, cu excepția faptului că aceste compoziții de gel încorporează CB-B modificat, de la exemplul 2.
Ca în exemplele precedente, CB-B modificat este spălat în modul stabilit anterior și apoi dispersat în soluție de silice parțial hidrolizată, astfel încât 15% din conținutul total de solide să fie CB-B modificat și restul să fie silice. Se prepară apoi un set de geluri, se maturează în același fel descris anterior, solventul este schimbat cu acetonă și heptan, și se usucă așa cum s-a arătat în exemplele precedente.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform metodelor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
RO 117596 Β1
Exemplul 20. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții cuprinzând un negru de fum atașat la componenta de gel.
în acest exemplu, procedurile folosite în exemplul 19 sunt substanțial repetate cu excepția faptului că aceste compoziții de gel au încorporat CB-B fenolic, de la exemplul 3.
Ca în exemplele precedente, CB-B fenolic este spălat și apoi dispersat în soluție de silice parțial hidrolizată, astfel încât 15% din conținutul total de solide să fie CB-B fenolic și restul să fie silice. Se prepară apoi un set de geluri, cu adiție de amonic, solventul este schimbat și se usucă așa cum s-a arătat în exemplele precedente.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform procedurilor descrise în text. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 21. în acest exemplu, procedurile folosite în exemplele precedente 5...20 sunt repetate în principal utilizând un negru de fum diferit, desemnat aici ca “CB-C” având proprietățile analitice prezentate în tabelul 1.
Ca și în exemplele precedente CB-C este dispersat în soluție de silice parțial hidrolizată, astfel încât 15% din conținutul total de solide să fie CB-C și restul să fie silice. Se prepară apoi un set de geluri, cu adiție de amoniac, solventul este schimbat și se usucă așa cum s-a aratat în exemplele precedente.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform procedurilor descrise în acest text. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Exemplul 22. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, cuprinzând un negru de fum atașat la componenta de gel.
în acest exemplu, procedurile folosite în exemplul 21 se repetă în principal, cu excepția faptului că aceste compoziții de gel au încorporat CB-C modificat, de la exemplul 4.
Ca în exemplele precedente, CB-C modificat este spălat în modul stabilit anterior și apoi dispersat în soluție de silice parțial hidrolizată, astfel ca 15% din conținutul total de solide să fie CB-C modificat și restul să fie silice. Se prepară apoi un set de geluri, cu adție de amoniac, solventul se schimbă și se usucă așa cum s-a aratat în exemplele precedente.
Greutatea specifică aparentă și curățarea probelor reprezentative ale gelurilor uscate în acetonă și heptan sunt determinate conform metodelor descrise în acest text. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 2 și 3 de mai jos.
Geluri cu precursor alcoxid (<50% carbon) uscate în acetonă
530
535
540
545
550
555
560
Tabelul 2
Exemplul Negru de fum Negru de fum %, în greutate (solide) Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Curățare
5 Nu Nu Acetonă 0,60 —
6 CB-A 5% Acetonă 0,55 17,5
7 CB-A 10% Acetonă 0,45 23
8 CB-A 15% Acetonă 0,48 35
9 CB-A 20% Acetonă 0,43 40
10 CB-A 30% Acetonă 0,49 35
565
570
RO 117596 Β1
Tabelul 2 (continuare)
Exemplul Negru de fum Negru de fum %, în greutate (solide) Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Curățare
11 CB-A 50% Acetonă 0,51 45
12 CB-A modificat 5% Acetonă 0,45 7,5
13 CB-A modificat 10% Acetonă 0,43 15
14 CB-A modificat 15% Acetonă 0,38 15
15 CB-A modificat 20% Acetonă 0,38 25
16 CB-A modificat 30% Acetonă 0,42 25
17 CB-A modificat 50% Acetonă 0,47 30
18 CB-B 15% Acetonă 0,45 25
19 CB-B modificat 15% Acetonă 0,44 15
20 CB-B fenolic 15% Acetonă 0,35 10
21 CB-C 15% Acetonă 0,38 35
22 CB-C modificat 15% Acetonă 0,37 15
Geluri cu precursor alcoxid (<50% carbon) uscate în heptan
Tabelul 3
Exemplul Negru de fum Negru de fum %, în greutate (solide) Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Curățare 5 SEM Fig#
5 Nu Nu 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 CB-A modificat 5% Heptan 0,36 5 —
13 CB-A modificat 10% Heptan 0,34 15 —
14 CB-A modificat 15% Heptan 0,29 10 3
15 CB-A modificat 20% Heptan 0,30 25 —
RO 117596 Β1
Tabelul 3 (continuare)
615
Exemplul Negru de fum Negru de fum %, în greutate (solide) Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Curățare » SEM Fig#
16 CB-A modificat 30% Heptan 0,31 20 —
17 CB-A modificat 50% Heptan 0,33 30 —
18 CB-B 15% Heptan 0,36 25 4
19 CB-B modificat 15% Heptan 0,31 10 5
20 CB-B fenolic 15% Heptan 0,26 5 6
21 CB-C 15% Heptan 0,31 30 7
22 CB-C modificat 15% Heptan 0,30 10 8
SEM Fig.# = Numărul figurii de la microscopul electronic de explorare
620
625
Așa cum se prezintă în fotografiile SEM, în special în fig. 3 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 14, în fig. 5 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 19, în fig. 6 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 20 și în fig. 8 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 22, produsele pe bază de negru de fum sunt atașate la componenta de gel, în compozițiile de gel, conform invenției. Așa cum s-a ilustrat în fig. 3, 5, 6 și 8, cantități minime sau deloc de component carbonic atașat (negru de fum modificat) apar sub forma unui agregat distinct în suprafața de fractură SEM a acestor compoziiți de gel. Aceste rezultate arată ca negru de fum modificat este atașat la componenta de silicagel în diferite locuri și că legătura silice-negru de fum este mai puternică decăt legăturile silice-silice din compozițiile de gel cunoscute, care nu includ o componentă carbonică atașată la componenta de gel.
în contrast, așa cum s-a ilustrat în fig. 2,4 și 7, suprafața de fractură SEM a compozițiilor de gel care includ o componentă carbonică, ce nu este atașată la componenta de gel, prezintă agregate distincte ale negruui de fum. în aceste compoziții de gel, negru de fum nu este atașat la componenta de silicagel.
Exemple cu precursor de gel pe bază de silicat de sodiu (încărcare până la 50%, în greutate, (solide)
Exemplele 23...28 se referă la geluri produse cu precursor pe bază de silicat de sodiu și mai puțin decât sau egal cu 50%, în greutate, solide dintr-un component carbonic.
Exemnlul 23. O soluție de bază de silice se prepară prin amestecarea de silicat de sodiu disponibil comercial (raport molar SiO2/Na2O de 3,22:1) cu apă deionizată, într-un raport volumetric de 1,33:1 apă față de silicat de sodiu. Temperatura amestecului este menținută la 15°C cu agitare puternică, într-un pahar de laborator cu pereți dubli. O soluție separată cuprinzând H2SO4 2M se prepară prin diluarea soluției concentrate de acid sulfuric (96%) cu apă. O porțiune de 104 ml din soluția de bază de silicat de sodiu este apoi adăugată lent la 50 ml de acid 2M cu agitare. Debitul de adăugare a silicatului se menține constant la 1 ml/min și soluția acidă este menținută la 15°C într-un pahar de laborator cu pereți dubli. Soluția de silice rezultată a conținut aproximativ 10% în greutate, silice, într-o soluție de sare.
630
635
640
645
650
655
RO 117596 Β1
Gelifierea este realizată prin adăugare controlată de soluție 1M de NaOH până când pH-ul soluției a atins valoarea 10. La acest punct, soluția este puternic agitată timp de 1 min și apoi turnată în tuburi cilindrice. Gelifierea se produce în decurs de 5 min și tuburile sunt etanșate pentru a preveni uscarea. Gelurile se lasă să se matureze timp de 1 ...2 h la 50°C în forme, după care acestea sunt plasate în tuburi etanșate conținând apă deionizată și se mențin la temperatura camerei. Se adaugă apă proaspătă la fiecare 3 h într-un total de 12 h, timp în care se determină (prin inserția unui electrod de sodiu) dacă sarea de sulfat de sodiu este complet îndepărtată din gel.
Gelurile sunt apoi maturate la 70°C în apă deionizată, în timp de până la 24 h. După îndepărtarea din etuvă gelurile se clătesc de câteva ori cu apă deionizată, se plasează în tuburi etanșate, cu acetonă și se lasă pentru schimbare de fluide din pori timp de 10 h, la 50°C. La sfârșitul a 10 h, gelurile sunt clătite cu acetonă și se mențin în acetonă proaspătă la 50°C. Această procedură se repetă de 3 ori.
După trei astfel de intervale, gelurile sunt introduse în tuburi etanșate, conținând heptan, și se lasă pentru schimbare de fluide din pori timp de 10 h. La sfârșitul a 10 h, gelurile sunt clătite cu heptan și se mențin în heptan proaspăt la 50°C. Acest procedeu se repetă de 3 ori.
După trei astfel de intervale, gelurile sunt uscate direct din heptan, prima dată la 70°C timp de 12 h și apoi la 140°C timp de încă 12 h. Gelurile uscate, rezultate, și-au menținut formele lor cilindrice și au prezentat contracție minimă.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel s-au determinat conform procedurilor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4 de mai jos.
Exemplul 24. Acest exemplu ilustrează prepararea compozițiilor de gel care conțin o componentă de negru de fum nemodificat, desemnată aici ca “CB-A”, având proprietățile analitice prezentate în tabelul 1.
Etapele din exemplul 23 sunt, în principal, repetate cu anumite diferențe de procedură. înainte de inițierea formării de gel, o cantitate specifică dintr-un anumit negru de fum, CB-A (ca în exemplele 6-11) se adaugă la soluție. Cantitatea de negru de fum adăugat s-a calculat în așa fel, încât conținutul total de solide să rămână același, astfel încât, de fapt, cantitatea de negru de fum adăugat să înlocuiască un echivalent de masă de silice. în acest exemplu, conținutul dorit de solide este 10%, exact ca în exemplul 23. Prin urmare, din 10% solide, 90% a constat din silice și restul de 10% solide s-a adăugat ca negru de fum liber (CB-A). Pentru a menține conținutul de solide același, soluția s-a diluat cu o cantitate corespunzătoare de apă deionizată, pentru a justifica conținutul de silice ajustat.
O dată ce rapoartele relative sunt determinate, cantitatea convenabilă de negru de fum este agitată în soluție timp de 5...10 min. în acest exemplu, CB-A este dispersat în soluția ce conține silicat de sodiu asociat cu acid sulfuric, astfel încât 10% din totalul de solide să fie CB-A și restul să fie silice. Gelifierea este inițiată ca în exemplul 23, prin mărirea pHului cu soluție de NaOH 1M până la un pH final de 5.
După gelifiere, materialele se lasă la maturare la 50°C, timp de 1 ...2 h, ca în exemplul 23, se scot din forme și apoi se spală de sare timp de 12 h, la temperatura camerei. Gelurile încărcate sunt apoi schimbate de solvent și se usucă din heptan așa cum s-a aratat în exemplul 23.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel, s-au determinat conform procedurilor descrise în acest text. Rezultatele sunt prezentate în tabelul de mai jos.
RO 117596 Β1
Exemplul 25. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 24 sunt repetate în principal cu excepția că în compozițiile de gel s-a încorporat CB-A modificat, de la exemplul 1.
CB-A modificat este dispersat într-un recipient cu acetonă, filtrat la vacuum și apoi clătit în mod repetat cu apă deionizată până când pH-ul apei de spălare este adus la neutru. CB-A modificat este apoi uscat la 140°C, timp de 12 h.
Ca în exemplul 24, CB-A modificat este dispersat într-o soluție ce conține silicat de sodiu împreună cu acid sulfuric, astfel încât 10% din conținutul total de solide să fie CB-A modificat și restul să fie silice. în contrast cu CB-A nemodificat, adăugarea de CB-A modificat este limitată datorită stabilității grupărilor de suprafață. Doar la valori de pH mai mari de 3 s-a putut ca CB-A modificat să fie introdus în soluție, astfel încât modificarea de suprafață să poată fi menținută. în continuare, pH-ul este mărit cu grijă la 3 cu adiție controlată de soluție 1M de NaOH și cantitatea corespuzătoare de CB-A modificat se dispersează în soluție. Gelifierea se realizează ca mai sus, prin adiție controlată de soluție de NaOH 1M, până când pH-ul soluției ajunge la valoarea 5.
După gelifiere, materialele se lasă la maturare la 50°C, timp de 1...2 h, ca mai înainte, se scot din forme și apoi se spală de sare timp de 12 h, la temperatura camerei. Compozițiile de gel sunt apoi maturate în decurs de pănă la 24 h, la 70°C, în apă deionizată. O porțiune din gel este apoi supusă schimbării de solvent și se usucă din heptan, așa cum s-a aratat în exemplele precedente.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel, s-au determinat conform procedurilor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4 de mai jos.
Exemplul 26. în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 24 sunt substanțial repetate, utilizând un negru de fum diferit, desemnat aici ca “CB-B”, având proprietățile analitice prezentate în tabelul 1.
înainte de inițierea formării de gel, o cantitate specifică de CB-B (ca mai sus) se adaugă la soluție. Cantitatea de CB-B adăugată este calculată în așa fel, încât conținutul total de solide să rămână același, astfel încât, de fapt, cantitatea de CB-B să înlocuiască o cantitate echivalentă din masa de silice. în acest exemplu, conținutul total de solide dorit este 10%, exact ca în exemplul 23. Prin urmare, din aceste 10% solide, 90% au constat din silice și restul de 10% rămase se adăugă ca CB-B liber. Pentru a menține conținutul de solide același, soluția se diluează cu o cantitate corespunzătoare de apă deionizată,pentru a justifica conținutul de silice ajustat.
O dată ce s-au determinat rapoartele relative, cantitatea corespunzătoare de negru de fum se agită în soluție timp de 5...10 min. în acest exemplu, CB-B este dispersat în soluția ce conține silicat de sodiu amestecat cu acid sulfuric, astfel încât 10% din conținutul total de solide să fie CB-B și restul să fie silice. Gelifierea este inițiată ca în exemplele precedente prin mărirea pH-ului cu soluție 1M de NaOH, până la un pH final de 5.
După gelifiere, materialele sunt lăsate la maturare la 50°C, timp de 1 ...2 h ca înainte, se îndepărtează din matrițe și apoi se spală până la eliminarea sării, timp de 12 h, la temperatura camerei. Compozițiile de gel sunt apoi maturate într-un timp de până la 24 h, la 70°C, în apă deionizată. Apoi la o porțiune din compozițiile de gel se schimbă solventul și se usucă din heptan, așa cum s-a arătat în exemplele precedente.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel s-au determinat conform procedurilor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4 de mai jos.
705
710
715
720
725
730
735
740
745
750
RO 117596 Β1
Exemplul 27. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 26 sunt, în principal, repetate cu excepția faptului că în compozițiile de gel se încorporează CB-B modificat, de la exemplul 2.
CB-B modificat este dispersat într-un pahar cu acetonă, filtrat la vacuum și apoi este clătit în mod repetat cu apă deionizată până când pH-ul apei de spălare este adus la neutru. CB-B modificat este apoi uscat la 140°C, timp de 12 h.
Ca în exemplul 24, CB-B modificat este dispersat într-o soluție ce conține silicat de sodiu împreună cu acid sulfuric, astfel că 10% din conținutul total de solide este CB-B modificat și restul este silice. în contrast cu CB-B nemodificat, adăugarea de CB-B modificat este limitată datorită stabilității grupărilor de suprafață. Doar la valori de pH mai mari de 3 s-a putut ca CB-B modificat să fie introdus în soluție, astfel încât modificarea de suprafață să poată fi menținută. Prin urmare, pH-ul este mărit cu grijă la 3 cu adiție controlată de soluție 1M de NaOH și cantitatea corespunzătoare de CB-A modificat se dispersează în soluție. Gelifierea este realizată ca mai sus, prin adiție controlată de soluție de NaOH 1M până când pH-ui soluției a ajuns la 5.
După gelifiere, materialele sunt lăsate la maturare la 50°C, timp de 1...2 h, ca mai sus, se scot din forme și apoi se spală de sare timp de 12 h, la temperatura camerei. Compozițiile de gel sunt apoi maturate în decurs de până In 24 h, la 70°C, în apă deionizată. Gelurile sunt apoi supuse schimbării de solvent și se usucă din heptan, așa cum s-a arătat în exemplele precedente.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel, s-au determinat conform metodelor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4 de mai jos.
Exemplul 28. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 26 se repetă în principal cu excepția faptului că în compozițiile de gel se încorporează CB-B fenolic, de la exemplul 3.
CB-B fenolic este dispersat într-un pahar cu acetonă, filtrat la vacuum și apoi clătit în mod repetat cu apă deionizată până cănd pH-ul apei de spălare este adus la neutru. CB-B fenolic este apoi uscat la 140°C, timp de 12 h.
Ca în exemplul 24, CB-B fenolic este dispersat într-o soluție ce conține silicat de sodiu împreună cu acid sulfuric, astfel încât 10% din conținutul total de solide să fie CB-B fenolic și restul să fie silice. în contrast cu GB-B nemodificat, adăugarea de CB-B fenolic este limitată datorită stabilității grupărilor de suprafață. Doar la valori de pH mai mari decât 3 s-a putut ca CB-B fenolic să fie introdus în soluție, astfel încât modificarea de suprafață să poată fi menținută. Prin urmare, pH-ul este mărit cu grijă la 3 cu adiție controlată de soluție 1M de NaOH și cantitatea corespunzătoare de CB-B fenolic se dispersează în soluție. Gelifierea se realizează ca mai sus, prin adiție controlată de soluție de NaOH 1M până când pH-ul soluției a ajuns la valoarea 5.
După gelifiere, materialele se lasă la maturare la 50°C, timp de 1...2 h, ca mai înainte, se scot din forme și apoi se spală de sare timp de 12 h, la temperatura camerei. Compozițiile de gel sunt apoi maturate în decurs de pănă la 24 h, la 70°C, în apă deionizată. Gelurile sunt apoi supuse schimbării de solvent și se usucă din heptan, așa cum s-a arătat în exemplele precedente.
Greutatea specifică și curățarea unei probe reprezentative de compoziție de gel s-au determinat conform metodelor descrise aici. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4 de mai jos.
RO 117596 Β1
805
Geluri cu precursor silicat de sodiu (<50% carbon)
Tabelul 4
Exemplul Negru de fum Cantitate Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Curățare
23 Nu Nu Heptan 0,20 g/cm3 —
24 CB-A 10% Heptan 0,22 g/cm3 25
25 CB-A modificat 10% Heptan 0,21 g/cm3 15
26 CB-B 10% Heptan 0,19 g/cm3 16
27 CB-B modificat 10% Heptan 0,19 g/cm3 7
28 CB-B fenolic 10% Heptan 0,21 g/cm3 2,5
810
Exemple cu precursor alcoxid (încărcare mai mare de 50%, în greutate (solide))
Exemplele 29...34 se referă la geluri preparate dintr-un precursor alcoxid și cu mai mult de 50%, în greutate (solide), dintr-un component carbonic.
Exemplul 29. Etapele din exemplul 11 sunt repetate cu excepția cantității de CB-A care este mărită la 60% din conținuturile totale de solide și etapele de maturare și de uscare sunt modificate. Ca mai sus, se adaugă cantitatea corespunzătoare de CB-A și soluția se diluează cu alcool etilic pentru a se menține un conținut total de solide constant. Gelifierea este inițiată în același fel ca în exemplele precedente 5...22. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate. în loc de spălarea cu apă și maturarea la 70°C, aceste geluri sunt apoi uscate direct din lichidul mumă, la început la 50°C, timp de 10 h, apoi la 140°C, timp de 10 h.
Produsele rezultate sunt de diferite forme cuprinzând material cu granulație fină. Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat a fost determinată prin metoda descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
Exemplul 30. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 29 sunt repetate, în principal, cu excepția faptului că în compozițiile de gel se încorporează CB-A modificat, de la exemplul 1.
Ca în exemplele precedente, CB-A modificat este spălat și apoi este dispersat într-o soluție de silice parțial hidrolizată, în așa fel, încât 60% din conținutul total de solide să fie CB-A modificat și restul să fie silice. Ca mai înainte, soluția este diluată cu alcool etilic, pentru a se menține un conținut total de solide constant și gelifierea este inițiată în mod analog. Gelurile sunt apoi uscate direct din lichidul mumă ca în exemplul 29, prin maturare timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate, apoi la 140°C timp de 10 h.
Produsele rezultate sunt sub formă de solid, pelete, care sunt fizic tari. A existat o cantitate neglijabilă de particule fine de carbon și produsul gelifiat s-a dovedit a fi mai durabil și coerent când s-a comparat cu produsul obținut cu un material carbonic nemodificat ca în exemplul 29.
Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin metoda descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
Exemplul 31. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
Etapele din exemplul 30 se repetă cu excepția cantității de CB-A modificat care este mărită la 70% din totalul de solide, restul fiind silice. Ca mai înainte, soluția este diluată cu alcool etilic pentru a se menține un conținut total de solide constant și gelifierea este inițiată
815
820
825
830
835
840
845
RO 117596 Β1 în mod analog. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate, apoi sunt uscate direct din lichidul mumă, la început la 50°C timp de 10 h și apoi la 140°C timp de 10 h.
Peletele rezultate sunt tari și pot fi manevrate ușor fără spargere sau generare de particule fine. Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin metoda descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
Exemplul 32. în acest exemplu, etapele utilizate în exemplul 29 sunt substanțial repetate în principal, utilizând negru de fum diferit, desemnat aici ca CB-C, având proprietățile analitice prezentate în tabelul 1.
CB-C este dispersat într-o soluție de silice parțial hidrolizată, în așa fel încât 80% din conținutul total de solide să fie CB-C și restul să fie silice. Ca mai înainte, soluția este diluată cu alcool etilic, pentru a se menține un conținut total de solide constant și gelifierea este inițiată în mod analog. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate și apoi uscate direct din lichidul mumă, la început la 50°C timp de 10 h, apoi la 140°C timp de 10 h.
Produsul rezultat este analog cu cel din exemplul 29, și anume un gel slab, sfărâmicios, format cu o cantitate mare de carbon mărunțit. Prelucrarea nu a fost coerentă și nu a prezentat o integritate structurală așa cum a s-a observat în exemplele de compoziții de gel ale prezentei invenții.
Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin procedura descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
Exemplul 33. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
în acest exemplu, procedurile utilizate în exemplul 32 sunt substanțial repetate cu excepția că în compozițiile de gel se încorporează CB-C modificat, de la exemplul 4.
Ca în exemplele precedente, CB-C modificat este spălat și apoi este dispersat într-o soluție de silice parțial hidrolizată, în așa fel încât 80% din conținutul total de solide să fie CB-C modificat, și restul să fie silice. Ca mai înainte, soluția este diluată cu alcool etilic pentru a se menține un conținut total de solide constant și gelifierea este inițiată în mod analog. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate, apoi la 140°C timp de 10 h.
Produsele rezultate sunt sub formă de pelete, similare în aparență și în integritate cu cele produse în exemplele 30 și 31. Există doar o cantitate minimă de particule fine de carbon și produsul gelifiat este foarte coerent.
Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin procedura descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
Exemplul 34. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform prezentei invenții, care conține un negru de fum atașat la o componentă de gel.
Etapele din exemplul 33 sunt repetate cu excepția cantității de CB-C modificat utilizată în campoziția de gel, care este mărită la 85% din totalul de solide. Ca mai înainte, se adaugă cantitatea corespunzătoare de CB-C modificat și soluția este diluată cu alcool etilic pentru a se menține un conținut total de solide constant și gelifierea este inițiată în mod analog. Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate, apoi uscate direct din lichidul mumă, la început la 50°C timp de 10 h și apoi la 140°C timp de 10 h.
Peletele rezultate pot fi manevrate ușor fără spargere sau generare de particule fine.
Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin procedura descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos.
RO 117596 Β1
Exemplul 35. Acest exemplu ilustrează prepararea unei compoziții de gel, conform 895 prezentei invenții, care conține negru de fum atașat la o componentă de gel.
Etapele din exemplul 33 se repetă cu excepția cantității de CB-C modificat utilizată în compoziția de gel, care este mărită la 90% din totalul de solide. Ca mai înainte, se adaugă cantitatea corespzătoare de CB-C modificat și soluția este diluată cu alcool etilic, pentru a se menține un conținut total de solide constant, și gelifierea este inițiată în mod analog. 900 Gelurile sunt apoi maturate timp de 24 h la 50°C în matrițe cilindrice etanșate, apoi uscate direct din lichidul mumă, la început la 50°C timp de 10 h și apoi la 140°C timp de 10 h.
Peletele rezultate pot fi manevrate ușor fără spargere sau generare de particule fine. Greutatea specifică a unei probe reprezentative de produs rezultat este determinată prin procedura descrisă aici. Rezultatul este prezentat în tabelul 5 de mai jos. 905
Geluri cu precursor alcoxid (> 50% carbon)
Tabelul 5
Exemplul Negru de fum Cantitate Solvent de uscare Greutate specifică (g/cm3) Formă
29 CB-A 60% lichid mumă 0,53 g/cm3 particule
30 CB-A modificat 60% lichid mumă 0,54 g/cm3 pelete
31 CB-A modificat 70% lichid mumă 0,61 g/cm3 pelete
32 CB-C 80% lichid mumă 0,66 g/cm3 particule
33 CB-C modificat 80% lichid mumă 0,65 g/cm3 pelete
34 CB-C modificat 85% lichid mumă 0,66 g/cm3 pelete
35 CB-C modificat 90% lichid mumă 0,63 g/cm3 pelete
Rezultatele exemplelor 29...35 ilustrează că acele compoziții de gel, conform prezentei invenții, din exemplele 30, 31 și 33...35, preparate cu o componentă carbonică atașată 920 la componenta de gel sunt coerent solide. în contrast, compozițiile de gel produse cu o componentă carbonică care nu este atașată la componenta de gel, exemplele 29 și 32, s-au dezagregat. Aceste rezultate indică unui specialist în domeniu, că acele compoziții de gel, conform prezentei invenții, din exemplele 30, 31 și 33...35, sunt avantajoase pentru utilizare ca adsorbanți, în comparație cu compozițiile de gel din exemplele 29 și 32 care s-au 925 dezagregat.
Aria suprafeței de azot (N2SA) a produselor de negru de fum utilizate în exemple, exprimată în m2/g a fost determinată conform procedeului de testare ASIM Metoda A D3037.
Valoarea de adsorbție a ftalatului de dibutil (DBP) a produselor de negru de fum utilizate în exemple, exprimată în ml per 100 g de negru de fum (ml/100 g), a fost determinată 930 conform procedeului din D2414.
Mărimea medie a particulelor principale de produse de negru de fum utilizate în exemple, exprimată în nanometri (nm), a fost determinată conform procedeului din ASTM D3849.
Fotografiile la microscopul electronic de explorare (SEM) s-au realizat utilizând un 935 microscop electronic de explorare Hitachi S570, produs și vândut de către Hitachi Corporation. Fiecare dintre fotografiile SEM a fost luată la o putere de 20 kilovolți și o amplificare de 25000.
RO 117596 Β1
Reziduul apos de la negru de fum modificat și nemodificat a fost determinat prin următoarea metodă. 5 g de negru de fum sunt agitate și amestecate cu 45 g apă timp de min. Dispersia rezultată este turnată printr-ο sită și clătită cu apă până când apele de spălare devin incolore. Se folosește o sită de 325 mesh, dacă nu a existat o altă indicație. După uscarea sitei, greutatea reziduului pe sită este determinată și exprimată în procente de negru de fum utilizat în testare.
Greutate specifică aparentă și curățarea compozițiilor de gel se determină prin următoarele metode prezentate în continuare.
Greutatea specifică aparentă
Gelurile sunt turnate și formate în matrițe cilindrice. în toate cazurile, forma cilindrică a gelului este păstrată prin uscare. Volumul total de gel se determină prin măsurarea fizică a dimensiunilor unui gel uscat. Greutatea specifică aparentă este determinată prin cântărirea gelului uscat și divizare în volum geometric. în cazurile în care nu s-a menținut o geometrie sub formă de bară sau ca o verificare a metodei de mai sus, s-a folosit dislocuire cu mercur. Greutatea specifică aparentă, a compozițiilor de gel, măsurată prin dislocuire cu mercur, este determinată după cum urmează. O celulă curată de sticlă, goală, este umplută cu mercur la o înălțime specifică și celula este cântărită. Mercurul este apoi îndepărtat și celula este din nou curățată. Apoi, o probă de gel uscat de greutate cunoscută este introdusă în celula de sticlă și se adaugă mercur în celulă pană la aceeași înălțime specifică ca înainte. Greutatea celulei cu conținut de mercur și probă este determinată. Greutatea mercurului în ambele cazuri este apoi convertită la volum, pe baza densității mercurului. Diferența dintre volumul de mercur care umple o celulă goală și volumul de mercur care umple celula ce conține o probă este considerată ca volum dislocuit. Deoarece mercurul nu umezește proba, acest volum este egal cu volumul total al probei. Densitatea este apoi determinată prin împărțirea valorii greutății probei la valoarea volumului deplasat.
Curățare
Curățarea compozițiilor de gel este măsurată în următorul mod. Un gel uscat de o mărime specifică (aproximativ 6 mm în diametru la o înălțime de 25 mm) este lăsat să alunece de câteva ori pe o bucată de țesătură albă de lățime de 5...8 cm și 25 mm lungime, cu aplicarea manuală a presiunii. Extensia relativă a depunerii de cărbune este apoi comparată la o scală de cenușiu generată la un computer. Computerul generează diferite nuanțe de gri și le numerotează în intervalul de la 1 la 50 depinzând de extensia cenușiului. Cu cât numerele cresc de la 1 la 50, cu atât crește extinderea cenușiului. După ce gelul a fost aplicat pe țesătură, se face o comparare între cărbunele depozitat și scala computerului și se dă un număr de pe scală. Numerele scăzute corespund la o curățare mai mică. Valorile de curățare în asociere cu fotografiile SEM sunt folosite pentru a determina dacă materialul carbonic este atașat la componenta de gel.
Sumarul rezultatelor
Privind ca un tot, datele de SEM și curățare din exemplele de mai sus ilustrează că în compozițiile de gel, conform prezentei invenții, componenta carbonică (CB-A modificat, CB-B modificat, CB-B fenolic și CB-C modificat) este atașată la componenta de gel.
în special, compozițiile de gel, conform prezentei invenții, preparate în exemplele 12...17, 19...20, 22, 25 și 27...28, având componenta carbonică atașată la componenta de gel, au o curățare mai scăzută comparabil cu compozițiile de gel preparate în exemplele .11, 18, 21, 24 și 26, în care componenta carbonică nu este atașată la componenta de gel. Deși datele nu sunt prezentate mai sus, rezultate similare pot fi așteptate pentru compozițiile de gel, conform prezentei invenții, preparate în exemplele 30...31 și 33...35, având componenta carbonică atașată la componenta de gel, în comparație cu compozițiile de gel produse în exemplele 29 și 32, în care componenta carbonică nu este atașată la componenta de gel.
RO 117596 Β1
990
Similar, fotografiile SEM, în special fig. 3 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 14, fig. 5 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 19, fig. 6 a compoziției de gel, conform prezentei invenții, din exemplul 20 și fig. 8 a compoziției de gel, conform prezentei inveiții, din exemplul 22, ilustrează că produsele de negru de fum modificat sunt atașate la componanta de silicagel în compozițiile de gel, conform prezentei invenții. Așa cum s-a ilustrat în fig. 3, 5, 6 și 8, cantități minime sau chiar deloc, de componentă carbonică atașată (negru de fum modificat) apar ca agregat distinct în suprafața de fractură SEM a acestor compoziții. Aceste rezultate arată că negru de fum modificat este atașat la componenta de silicagel în diferite locuri și că legătura silice-negru de fum este mai puternică decât legăturile silice-silice în compozițiile de gel cunoscute, care nu includ o componentă carbonică atașată la componenta de gel.
în contrast, așa cum s-a arătat în fig. 2, 4 și 7, suprafața de fractură SEM a compozițiilor care includ o componentă carbonică care nu este atașată la componenta de gel, prezintă agregate distincte de negru de fum. în aceste compoziții de gel, negru de fum nu este atașat la componenta de gel.
Așa cum s-a arătat mai sus, compozițiile de gel conform prezentei invenții pot fi utilizate în orice aplicare cunoscută pentru compozițiile de gel. Așa cum este cunoscut de către orice specialist în domeniu, dacă o anumită compoziție de gel a prezentei invenții este de dorit să se utilizeze într-o anumită aplicare, aceasta va depinde de carcateristicile compoziției de gel, cum ar fi cantitatea de material carbonic încorporată în compoziție și greutatea specifică a compoziției. Exemple de utilizări pentru compozițiile de gel, conform prezentei invenții includ, dar nu se limitează la următoarele:
Utilizări pentru izolare
Compozițiile de gel, conform prezentei invenții, pot fi avantajos utilizate în aplicații de izolare termică, electrică și/sau acustică, așa cum se arată mai jos.
Izolare termică
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi încorporată ca material de umplutură necompact în izolarea termică. în plus, o compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi amestecată cu un material ales dintr-un grup constând din: silicat de calciu, fibră minerală, o pulbere de oxid metalic, polimer expandat, fibre de sticlă și altele asemenea, și amestecul acestora încorporat într-o izolare termică. Alternativ, o compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată sub vacuum în izolare termică.
Izolare electrică
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi încorporată într-o compoziție de polimer pentru utilizare ca izolație electrică.
Izolare acustică
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi încorporată ca material de umplutură necompact în izolarea acustică. Alternativ, o compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi amestecată cu un alt material, cum este celuloza sau un polimer expandat, și această combinație poate fi încorporată ca material de umplutură în izolarea acustică.
Utilizări ca aditivi sub formă de macroparticule
Compozițiile de gel, conform prezentei invenții, pot fi utilizate ca aditivi sub formă de macroparticule, cum sunt agenții de îngroșare, netezitori de formare, materiale de umplutură sau agenți de rigidizare. Exemple din fiecare includ următorii agenți după cum sunt redați mai jos:
Agenți de îngroșare
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca un agent de îngroșare în compoziții de pigmenți și cerneluri de imprimare. Compozițiile de gel, netoxice, conform prezentei invenții, pot fi utilizate, de asemenea, ca un agent de îngroșare în produse alimentare.
995
1000
1005
1010
1015
1020
1025
1030
1035
RO 117596 Β1
Netezitori de formare
Termenul de “netezitor de formare” sau “agent de netezire” se referă la o compoziție care va lustrui sau va uniformiza finisajul unei vopsele, lac sau film. O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca un agent de uniformizare pentru lacuri, emailuri semilucioase, vopsele de email sau filme de vinii.
Materiale de umplutură
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca un material de umplutură în lianți, adezivi și compoziții de cauciuc natural sau sintetic.
Agenți de rigidizare
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată de asemenea, ca un agent de rigidizare în compoziții de polimer, cum sunt garnituri turnate de ferodo și în compoziții de cauciuc natural sau sintetic.
Adsorbant
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca material pentru adsorbție de lichide, gaze sau vapori.
Material de suport pentru catalizatori
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca suport de bază pentru metale pulverizate sau materiale catalitice pe bază de oxid metalic.
Membrane
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca un material pentru separări selective de lichide, gaze sau vapori.
Filtre
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată ca material de filtrare pentru macroparticule.
Detectori de radiații
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată, pentru a detecta radiații într-un detector de radiații cum este detector de radiație Cherenkov.
! 1
Acoperiri rezistente la căldură
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată, sub formă de film subțire, ca un strat de protecție termică.
Izolatori electrici cu K scăzut
O compoziție de gel, conform prezentei invenții, poate fi utilizată la materiale dielectrice ca un material cu constantă dielectrică scăzută.
Așa cum este recunoscut de către specialiștii în domeniu, din lista de aplicații de mai sus, compozițiile de gel, conform prezentei invenții, pot fi utilizate în multe, dacă nu în toate aplicațiile în care se utilizează compozițiile de gel. Se va înțelege, de asemenea, că lista de mai sus nu este o listă exhaustivă, dar în principal este reprezentativă pentru multe utilizări potențiale pentru compozițiile de gel, conform prezentei invenții.
Revendicări

Claims (13)

1. Compoziție de gel care cuprinde un gel de oxid metalic și o componentă carbonică aleasă din grupul format din negru de fum, fibră de carbon, carbon activat, carbon grafitic și amestecuri ale acestora, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică are atașată cel puțin o grupă organică care cuprinde (a) cel puțin o grupă aromatică sau cel puțin o grupă alchil și (b) cel puțin o grupă ionică, cel puțin o grupă ionizabilă sau un amestec dintre o grupă ionică și o grupă ionizabilă, în care cel puțin o grupă aromatică sau cel puțin o grupă alchil a grupei organice este atașată direct la numita componentă carbonică.
RO 117596 Β1
1090
2. Compoziție de gel conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că grupa organică cuprinde o grupă sulfofenil sau o sare a acesteia, un carboxifenil sau o sare a acestuia, sau amestecuri ale acestora.
3. Compoziție de gel conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că grupa organică cuprinde p-sulfofenil sau o sare a acestuia.
4. Compoziție de gel conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că grupa ionică sau ionizabilă cuprinde un acid carboxilic sau o sare a acestuia, un acid sulfonic sau o sare a acestuia, o sare cuaternară de amoniu sau amestecuri ale acestora.
5. Compoziție de gel conform revendicărilor 1 și 4, caracterizată prin aceea că grupa ionică sau ionizabilă cuprinde un acid etan sulfonic sau o sare a acestuia.
6. Compoziție de gel conform revendicărilor 1...5, caracterizată prin aceea că gelul de oxid metalic cuprinde silice, oxid de titan, alumină sau amestecuri ale acestora.
7. Compoziție de gel conform revendicărilor 1 și 6, caracterizată prin aceea că gelul de oxid metalic este silicea.
8. Compoziție de gel conform revendicărilor 1...7, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică cuprinde negru de fum.
9. Compoziție de gel conform revendicărilor 1...8, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică cuprinde 1...50% din greutatea compoziției.
10. Compoziție de gel conform revendicărilor 1 și 9, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică cuprinde 10...20% din greutatea compoziției.
11. Compoziție de gel conform revendicărilor 1...8, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică cuprinde 50...99% din greutatea compoziției.
12. Compoziție de gel conform revendicărilor 1 și 11, caracterizată prin aceea că, componenta carbonică cuprinde 75...85% din greutatea compoziției.
13. Compoziție de gel conform revendicărilor 1...12, caracterizată prin aceea că se aplică pentru izolații termice.
RO97-01069A 1994-12-15 1995-12-14 Compozitie de gel pe baza de compus carbonic RO117596B1 (ro)

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 (1)

Publication Number Publication Date
RO117596B1 true RO117596B1 (ro) 2002-05-30

Family

ID=23403218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-01069A RO117596B1 (ro) 1994-12-15 1995-12-14 Compozitie de gel pe baza de compus carbonic

Country Status (20)

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

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 (ro) 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 (ro) 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
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
CZ184597A3 (en) 1997-12-17
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
RO117596B1 (ro) Compozitie de gel pe baza de compus carbonic
Lamy-Mendes et al. Advances in carbon nanostructure–silica aerogel composites: a review
AU2001247885B2 (en) Precipitated silicas, silica gels with and free of deposited carbon from caustic biomass ash solutions and processes
Fechler et al. Salt and sugar: direct synthesis of high surface area carbon materials at low temperatures via hydrothermal carbonization of glucose under hypersaline conditions
KR20190039400A (ko) 지오폴리머 또는 지오폴리머 복합체의 제조방법
Arkhireeva et al. Synthesis of sub-200 nm silsesquioxane particles using a modified Stöber sol–gel route
JP5400892B2 (ja) 多孔質の活性炭の製造方法
JP2001502367A (ja) 熱伝導率が低い組成物と断熱体
AU2001247885A1 (en) Precipitated silicas, silica gels with and free of deposited carbon from caustic biomass ash solutions and processes
JPWO2007122930A1 (ja) コアシェル型シリカおよびその製造方法
JP2012507470A5 (ro)
KR100796253B1 (ko) 초소수성 실리카계 분말의 제조방법
KR20190039931A (ko) 개질된 지오폴리머 및 개질된 지오폴리머 복합체 및 그 제조방법
JP5658884B2 (ja) 球状フルフリルアルコール樹脂粒子の製造方法及びそれによって得られた球状フルフリルアルコール樹脂粒子並びにそれを用いて得られる球状炭素粒子及び球状活性炭粒子
US1868565A (en) Process of preparing adsorbent materials
JP2010155761A (ja) 微細炭化珪素、微細窒化珪素、金属シリコン、塩化珪素の製造方法
US2736669A (en) Method of activating and esterifying the surface of finely divided particles of silica having surface silanol groups
CN112707404A (zh) 一种湿法水玻璃及其制备工艺
KR20130035712A (ko) 실리카 에어로겔 과립 및 이를 제조하는 방법
JPH10316414A (ja) エアロゲルの製造方法
MXPA97004382A (es) Composicion en gel que contiene un compuestocarbonaceo
US2477373A (en) Catalyst preparation
US2739074A (en) Chemical process and product
Somaklı et al. Synthesis and modification of hydro (solvo) thermal-supported silica aerogels and their use in adsorption studies
Le Vo et al. Composite Aerogel for Heat Insulation.