×
26.08.2017
217.015.e41a

Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения модифицированного монтмориллонита, который используется в качестве наполнителя полимеров для получения композиционных материалов. Технический результат достигается в способе получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами, включающем обработку природного монтмориллонита полифторированным спиртом при ультразвуковом диспергировании в растворителе при нагревании и частоте ультразвука 40 кГц с последующим отделением модифицированного монтмориллонита, промывкой и сушкой, при этом обработку ведут 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 в н-гептане при 30°C при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: монтмориллонит - 100,0; 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 - 8,7; н-гептан - 200,0. Техническим результатом является повышение гидрофобности органомодифицированного монтмориллонита и устойчивости формирующихся органоминеральных комплексов, что позволяет придавать полимерам улучшенную термо-, свето-, износо- и гидролитическую устойчивость.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу получения слоистого алюмосиликата монтмориллонита, обработанного элементоорганическими соединениями, который используется в химической промышленности как наполнитель полимеров для получения композиционных и нанокомпозиционных материалов с повышенными термо-, свето-, износо- и гидролитической устойчивостью.

Известен способ получения органомодифицированного монтмориллонита с повышенной термической стабильностью, включающий получение немодифицированного очищенного бентонита на основе монтмориллонита, просев, диспергирование в водной среде, дополнительную химическую обработку, сушку и помол готовой продукции, а также последующую органомодификацию четвертичными аммониевыми солями (Пат. 2519174 РФ, МПК С01В 33/44, С09С 3/00, С08К 3/34, С08К 9/04, В82В 3/00. Опубл. 10.06.2014).

Недостатками указанного способа являются многостадийность процесса (первичная подготовка сырья, просев, химическая обработка и т.д.) и использование водных сред.

Известен способ получения полимерных органомодифицированных глин, используемых в качестве матрицы или наполнителя в нанокомпозитах, включающий отмучивание, приготовление водной суспензии монтмориллонитовой глины и взаимодействие ее с органическим соединением - акрилат- или метакрилатом гуанидина в присутствии персульфата аммония (Пат. 2417161 РФ, МПК С01В 33/44, В82В 3/00. Опубл. 27.04.2011).

Применение водных суспензий монтмориллонита способствует некоторому накоплению воды в межслоевых и поверхностных участках глины, что затрудняем получение композиционных и нанокомпозиционных материалов методом смешения модификатора в расплаве полимера.

Известен способ получения органоглины путем модификации монтмориллонита гуанидиновыми солями - гуанидингидрохлоридом, гуанидинкарбонатом и гуанидинсульфатом (Пат. 2380316 РФ, МПК С01В 33/44. Опубл. 27.01.2010).

Основным недостатком указанного способа является применение водной среды, затрудняющее полноценное удаление влаги из модифицированного монтмориллонита, а также использованием труднодоступных реагентов.

Известны способы получения монтмориллонита с поли- и перфторалкильными группами, основанные на использовании полифторированных спиртов H(CF2CF2)nCH2OH со степенью теломеризации n=2-5, полифторалкил-олиго-ε-капроамидов, моно- и диполифторалкиловых эфиров фталевой кислоты (Органофилизация Na+-монтмориллонита полифторированными спиртами. / Н.А. Рахимова, С.В. Кудашев // Журнал прикладной химии. - 2010. - Т. 83, вып. 11. - С. 1905-1910; Гидрофобизирующая и органофилизирующая способность полифторалкил-олиго-ε-капроамидов как модификаторов Na+-монтмориллонита. / Н.А. Рахимова, С.В. Кудашев // Журнал общей химии. - 2011. - Т. 81, вып. 2. - С. 269-273; Модификация Na+-монтмориллонита моно- и диполифторалкиловыми эфирами фталевой кислоты. / С.В. Кудашев, В.Ф. Желтобрюхов, О.А. Барковская, В.М. Дронова, К.Р. Шевченко // Журнал прикладной химии. - 2013. - Т. 86, вып. 7. - С. 1078-1083).

Недостатками указанных способов являются удлинение технологического цикла, связанное с введением дополнительной стадии диспергирования монтмориллонита, а также применение труднодоступных модификаторов. Кроме того, повышенная кислотность полифторированных спиртов со степенью теломеризации n=2-5 способствует частичному разрушению кристаллической структуры монтмориллонита, что приводит к недостаточной гидрофобности органомодифицированного монтмориллонита и низкой устойчивости формирующихся органоминеральных комплексов.

Наиболее близким является способ модификации монтмориллонита, включающий его обработку эквимолярными количествами ε-капролактама и полифторированных спиртов при 70°C с последующей олигомеризацией при 170°C в нанослоях монтмориллонита (Пат. 2430883 РФ, МПК С01В 33/44. Опубл. 10.10.2011).

Недостатками указанного способа являются предварительная обработка ε-капролактамом и полифторированными спиртами, сушка перед проведением реакции олигомеризации, высокая энергоемкость, частичное дегидрофторирование полифторалкильных групп в органомодифицированном монтмориллоните при повышенных температурах, гидролиз ε-капролактама под действием остаточной влаги и щелочных компонентов, составляющих минеральный состав монтмориллонита, а также разрушение кристаллической структуры монтмориллонита полифторированными спиртами H(CF2CF2)nCH2OH со степенью теломеризации n=2-5, обладающими кислотными свойствами, что приводит к недостаточной гидрофобности органомодифицированного монтмориллонита и низкой устойчивости формирующихся органоминеральных комплексов.

Задача: разработка технологичного способа получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами, обладающего гидрофобными свойствами.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение гидрофобности органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами и устойчивости формирующихся органоминеральных комплексов, что позволяет придавать полимерам, при наполнении их органомодифицированным монтмориллонитом с полифторалкильными группами, улучшенную термо-, свето-, износо- и гидролитическую устойчивость.

Поставленный технический результат достигается в способе получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами, включающем обработку природного монтмориллонита полифторированным спиртом при ультразвуковом диспергировании в растворителе при нагревании и частоте ультразвука 40 кГц с последующим отделением модифицированного монтмориллонита, промывкой и сушкой, при этом обработку ведут 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 в н-гептане при 30°C при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

монтмориллонит 100,0
1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 8,7
н-гептан 200,0

К преимуществам способа получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами следует отнести высокую гидрофобизирующую и органофилизирующую способность применяемого 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, достигаемую за счет проведения процесса обработки при более низких температурах, и, как следствие, отсутствие дегидрофторирования полифторированного спирта.

Облегчение для диффузии 1,1,3-тригидроперфтопропанола-1 в межслоевые пространства монтмориллонита достигается использованием н-гептана в качестве растворителя, не являющегося гигроскопичным веществом и способствующего уменьшению доли полиассоциатов

приводя к получению устойчивых гидрофобных органоминеральных комплексов и повышению равномерности распределения полифторированного спирта как на поверхности, так и в межслоевых пространствах.

Получение органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами наиболее эффективно при 30°C в течение 180 мин при частоте 40 кГц, что обеспечивает отсутствие разрушения кристаллической структуры монтмориллонита, повышает степень заполнения его межслоевых пространств 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 и способствует формированию устойчивых гидрофобных органоминеральных структур, придавая полимерам, при наполнении их органомодифицированным монтмориллонитом с полифторалкильными группами, улучшенную термо-, свето-, износо- и гидролитическую устойчивость.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

В колбу помещают монтмориллонит, 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 и н-гептан, которые подвергают ультразвуковому диспергированию. После отделения и промывки осуществляют сушку полученного монтмориллонита с полифторалкильными группами.

Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами иллюстрируется следующим примером.

Пример. В плоскодонную колбу помещают 100 мас.ч. монтмориллонита, 8,7 мас.ч. 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1 и 200 мас.ч. н-гептана. После чего указанную смесь диспергируют в ультразвуковом поле в течение 180 мин при температуре 30°C и частоте ультразвука 40 кГц. Полученный монтмориллонит с полифторалкильными группами отделяют, промывают н-гептаном и сушат под вакуумом при 25°C.

Органомодифицированный монтмориллонит с полифторалкильными группами. ИК-спектр Фурье, см-1: 2804-2810 (νC-H), 1192-1234 (νC-F). Рентгеновская дифрактограмма: межслоевое расстояние d001=1,28 нм (у исходного монтмориллонита d001=1,16 нм).

ИК-спектры Фурье веществ снимали на спектрометре «Nicolet-6700». Межслоевое расстояние определяли методом рентгенодифракционного анализа на дифрактометре ДРОН-3, излучение CuKα .

Был использован высокодисперсный натриевый монтмориллонит с емкостью катионного обмена 80,96 мг-экв./100 г (ТОО «В-Clay», Казахстан) в виде смеси трех основных фракций: 50-100 нм - 10 мас.%, менее 1 мкм - 80 мас.%, менее 10 мкм - 10 мас.%.

Для получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами использовался промышленно производимый полифторированный спирт-теломер 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 HCF2CF2CH2OH (ОАО «ГалоПолимер», г. Пермь, ТУ 6-09-4830-80). В качестве растворителя применялся н-гептан (ГОСТ 25828-83).

Таким образом, разработанный технологичный способ получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами ультразвуковым диспергированием монтмориллонита с 1,1,3-тригидроперфторпропанолом-1 в н-гептане при 30°C при заявленном соотношении (мас.ч.) обеспечивает повышение гидрофобности органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами и устойчивость формирующихся органоминеральных комплексов, что, в свою очередь, позволяет придавать полимерам, при наполнении их органомодифицированным монтмориллонитом, улучшенную термо-, свето-, износо- и гидролитическую устойчивость.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 388.
27.01.2013
№216.012.1f83

Способ получения окисленного изотактического полипропилена

Изобретение относится конкретно к получению гетероатомных производных полипропилена, которые могут быть использованы в качестве ингредиента композиционных материалов для дорожных покрытий, кровельных материалов и материалов для антикоррозионных покрытий. Описан способ получения окисленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473568
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.04.2013
№216.012.36da

Способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами

Настоящее изобретение относится к способу получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами общей формулы: который может быть использован в качестве модификатора карбо- и гетероцепных полимеров, для получения материалов, обладающих повышенной гидролитической и термической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479595
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.36db

Способ совместного получения фторсодержащих форполимеров

Настоящее изобретение относится к способу совместного получения фторсодержащих форполимеров следующих общих формул: при их массовом соотношении 90(I):3(II):7(III), соответственно. Данный способ заключается во взаимодействии тримера гексаметилендиизоцианата с содержанием изоцианатных групп...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479596
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.36dc

Способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами

Настоящее изобретение относится к способу получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами общей формулы: который может быть использован в качестве модификатора карбо- и гетероцепных полимеров, для получения материалов, обладающих повышенной гидролитической и термической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479597
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.36dd

Способ совместного получения фторсодержащих форполимеров

Настоящее изобретение относится к способу совместного получения фторсодержащих форполимеров следующих общих формул: при их массовом соотношении 83(I):12(II+III):5(IV) соответственно, которые могут быть использованы в качестве модификатора карбо- и гетероцепных полимеров, для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479598
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.36de

Способ получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами

Настоящее изобретение относится к способу получения фторсодержащего форполимера с изоцианатными группами общей формулы:
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479599
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.06.2013
№216.012.508b

Способ получения белкового гидролизата

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов с целью получения экологически чистого белкового гидролизата, обогащенного макро- и микроэлементами бишофита, для применения в медицине, при производстве косметических продуктов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486212
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.604e

Способ получения белкового гидролизата

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов для получения экологически чистого белкового гидролизата и использования в медицине, при производстве косметических продуктов и в качестве кормовой добавки в рационе скота. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490286
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.09.2013
№216.012.6f36

Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата. Способ модификации поверхности включает обработку гранулята модификатором при нагревании. В качестве модификатора используют форполимер с изоцианатными группами в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494121
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f37

Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к способу модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата функциональными добавками. Способ модификации поверхности гранулята полиэтилентерефталата включает его обработку модификатором при нагревании. В качестве модификатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494122
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 112.
27.06.2013
№216.012.508b

Способ получения белкового гидролизата

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов с целью получения экологически чистого белкового гидролизата, обогащенного макро- и микроэлементами бишофита, для применения в медицине, при производстве косметических продуктов, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486212
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.604e

Способ получения белкового гидролизата

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при обработке сырьевых отходов для получения экологически чистого белкового гидролизата и использования в медицине, при производстве косметических продуктов и в качестве кормовой добавки в рационе скота. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490286
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.06.2014
№216.012.d328

Способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов

Настоящее изобретение относится к способу получения олиго- и полиэтилентерефталатов. Описан способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов, включающий поликонденсацию терефталевой кислоты и этиленгликоля в присутствии катализатора триоксида дисурьмы при нагревании, отличающийся тем, что при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519827
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.07.2014
№216.012.e29a

Способ получения катализатора для синтеза олиго- и полиэтилентерефталатов и способ получения олиго- и полиэтилентерефталатов

Изобретение относится к способу получения катализатора для получения сложного полиэфира и способу получения олиго- и полиэтилентерефталатов, которые могут быть использованы в дальнейшем для получения волокнистых, пленочных и литьевых композиций, обладающих повышенной гидролитической и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523800
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.eca1

Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата

Изобретение относится к способу модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата (ПЭТ) функциональными добавками и может быть использовано в производстве тары, упаковки, волокон и триботехнических изделий. Способ модификации поверхности пленки полиэтилентерефталата включает обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526385
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.02.2015
№216.013.2a62

Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата

Изобретение относится к способу модификации нити полиэтилентерефталата (ПЭТФ) функциональными добавками для повышения термо-, фото-, износо- и гидролитической стойкости. Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата включает обработку полиэтилентерефталата модификатором при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542307
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.05.2015
№216.013.48fd

Способ ионообменной очистки сточных вод и технологических растворов от ионов металлов

Изобретение может быть использовано в промышленности на стадии тонкой или дополнительной очистки воды от следов ионов тяжелых металлов, при очистке парового конденсата в котельных и на предприятиях ТЭЦ при создании замкнутого технологического водооборота. Для осуществления способа ионообменной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550192
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.49bb

Способ модификации поверхности порошка полиэтилентерефталата

Изобретение относится к области химии полимеров, а точнее к новому способу модификации поверхности порошка полиэтилентерефталата (ПЭТФ) функциональными добавками для повышения термо-, фото-, износо- и гидролитической стойкости, снижения газопроницаемости полимерных материалов, что может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550382
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.08.2015
№216.013.7351

Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата

Изобретение относится к области химии полимеров, а точнее к новому способу модификации нити полиэтилентерефталата (ПЭТФ) функциональными добавками, и может быть использовано в текстильном отделочном производстве, в самолето-, автомобилестроении и резиновой промышленности. Способ модификации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561091
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.02.2016
№216.014.c1c6

Способ модификации поверхности нити полиэтилентерефталата

Изобретение относится к области химии полимеров, а точнее к новому способу модификации нити полиэтилентерефталата (ПЭТФ) функциональными добавками, что может быть использовано в текстильном отделочном производстве, в самолето-, автомобилестроении и резиновой промышленности. Способ модификации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574258
Дата охранного документа: 10.02.2016
+ добавить свой РИД