RU2429261C2 - Способ приготовления слоистых наночастиц и полученные наночастицы - Google Patents

Способ приготовления слоистых наночастиц и полученные наночастицы Download PDF

Info

Publication number
RU2429261C2
RU2429261C2 RU2008130376/05A RU2008130376A RU2429261C2 RU 2429261 C2 RU2429261 C2 RU 2429261C2 RU 2008130376/05 A RU2008130376/05 A RU 2008130376/05A RU 2008130376 A RU2008130376 A RU 2008130376A RU 2429261 C2 RU2429261 C2 RU 2429261C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nanoparticles
layered
mixture
groups
clay
Prior art date
Application number
RU2008130376/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008130376A (ru
Inventor
Патрик МУАРО (FR)
Патрик Муаро
Жан-Батист ДЕНИ (FR)
Жан-Батист Дени
Original Assignee
Сэн-Гобэн Текникл Фэбрикс Юроп
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 Сэн-Гобэн Текникл Фэбрикс Юроп filed Critical Сэн-Гобэн Текникл Фэбрикс Юроп
Publication of RU2008130376A publication Critical patent/RU2008130376A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2429261C2 publication Critical patent/RU2429261C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C09C1/0078—Pigments consisting of flaky, non-metallic substrates, characterised by a surface-region containing free metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • C09C1/40—Compounds of aluminium
    • C09C1/42—Clays
    • 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
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения слоистых наночастиц слоистый материал, выбранный из глин и бемитов, смешивают с разделяющим агентом, выбранным из диолов. Разделенный слоистый материал приводят во взаимодействие со сшивающим агентом в присутствии воды и кислоты. Сшивающий агент отвечает общей формуле RaXY4-a, в которой R представляет собой атом водорода или углеводородный радикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, а группы R могут быть одинаковыми или различными, Х представляет собой атом кремния, циркония или титана, Y представляет собой алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, или галоген и а равно 1, 2 или 3. Полученные слоистые наночастицы выделяют. Значение потерь при прокаливании слоистых наночастиц больше 6%, предпочтительно, больше 12% и, еще предпочтительнее, больше 16%. Изобретение позволяет увеличить расстояние между слоями слоистых наночастиц, предназначенных для упрочнения полимеров. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к способу получения слоистых наночастиц и к полученным в результате наночастицам.
Неорганические частицы широко используются для упрочнения полимеров различного происхождения.
Наночастицы в форме пластинок особенно пользуются спросом, так как они могут быть ориентированы в заданном направлении в армируемом полимере, и таким образом полимер приобретает свойство барьера, в частности, в отношении воды и газов. Особая форма частиц и их почти параллельное расположение относительно друг друга затрудняет прохождение воды и газов в полимерной матрице, замедляя таким образом их диффузию.
Частицы в форме пластинок, в основном, получают из слоистых материалов, чаще всего природных, таких как глины. Обычно слоистый материал подвергают одной или нескольким механическим обработкам, например измельчению, и/или химическим, например ионному обмену, с целью получения частиц с желаемыми размером и гранулометрическим составом. Полученные частицы можно впоследствии модифицировать для придания им специфических свойств, например сделать их поверхность гидрофобной для еще большего ограничения диффузии воды и газов в полимерах.
Например, в патенте ЕР-А-0927748 описано получение гидрофобных частиц глины, которое состоит во взаимодействии водной суспензии глины с органическим соединением, содержащим кремний, таким как органосилан или органосилоксан, в присутствии кислоты и растворителя, смешивающегося с водой, и добавлении растворителя, не смешивающегося с водой, для разделения частиц.
С недавних пор появился возрастающий интерес к частицам небольших размеров, обычно меньше 100 нм для самых маленьких частиц, которые названы «наночастицами».
Как указано выше, наночастицы в форме пластинок, находящиеся внутри полимера, способны проявлять барьерный эффект по отношению к воде и газам. Однако было замечено, что этот эффект выражен сильнее, если наночастицы находятся в виде отдельных пластинок, а не в виде агрегатов пластинок.
Объект настоящего изобретения касается способа получения слоистых наночастиц обработкой слоистого материала разделяющим агентом, способного располагаться между слоями, разъединяя их.
Другой объект изобретения касается способа получения слоистых наночастиц, модифицированных с помощью прививочной полимеризации.
Способ по изобретению отличается тем, что он включает в себя следующие стадии, состоящие в:
а) смешивании слоистого материала с разделяющим агентом, выбранным из полиолов,
в) взаимодействии разделенного слоистого материала со сшивающим агентом в присутствии воды и кислоты, причем упомянутый агент отвечает общей формуле
RaXY4-a,
в которой
R представляет собой атом водорода или углеводородный радикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, а группы R могут быть одинаковыми или различными,
Х представляет собой атом кремния, циркония или титана,
Y представляет собой алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, или галоген, и
а равно 1, 2 или 3,
с) выделении слоистых наночастиц.
Под «слоистым материалом» понимается неорганическое вещество, состоящее из множества почти параллельных слоев толщиной в несколько нанометров. Как правило, слои такого материала полностью или только частично связаны между собой связями типа водородных или ионных между свободными гидроксильными группами, присутствующими на поверхности слоев, и водой и/или катионами, содержащимися в пространстве между слоями. Слоистый материал может представлять собой природный материал или может быть получен в результате химической реакции.
Наиболее предпочтительными, относящимися к изобретению, являются слоистые материалы, принадлежащие к группе глин и бемитов.
Под определением термина «глина», принятым специалистами в данной области, в частности, следует понимать гидратированные алюмосиликаты общей формулы Al2O3·SiO2·xH2O, где x означает степень гидратации.
В качестве примера можно назвать филосиликаты типа слюды, такие как смектиты, монтмориллонит, гекторит, бентониты, нонтронит, беиделлит, волонскоит, сапонит, сауконит, магадиит, вермикулит, слюда, кениаит и синтетические гекториты.
Предпочтительно, глина выбрана из филосиликатов типа 2:1, преимущественно смектитов. Из глин особенно предпочтителен монтмориллонит.
Многие производители поставляют такие глины в виде порошка, частицы которого состоят из пластинок, уложенных друг на друга, как игровые карты. В случае необходимости частицы можно обработать для уменьшения размера частиц для того, чтобы добиться желаемого гранулометрического состава, например, механической обработкой в смесителе, функционирующем на высокой скорости.
Глиной может быть глина, прошедшая стадию прокаливания, например, при температуре, равной, по меньшей мере, 750°С.
Глиной может также служить модифицированная глина, полученная, например, в результате катионного обмена в присутствии раствора соли аммония, фосфония, пиридиния или имидазолиния, предпочтительно, содержащая одну или несколько алкильных групп и, еще предпочтительнее, моноалкильные производные данных солей.
Данные модифицированные глины известны и имеются в продаже.
Слоистым материалом может быть также боемит, состоящий из гидроокиси алюминия, более предпочтительно, синтезированный боемит, полученный гидротермальной реакцией из гидроокиси алюминия и представленный в виде пластинок. Боемиты в виде порошка представлены на рынке. По необходимости в отношении глин может быть применена описанная выше механическая обработка для уменьшения размера частиц и/или для получения желаемого гранулометрического состава.
На стадии а) слоистый материал смешивают с разделяющим агентом, который располагается между слоями и увеличивает расстояние между ними, что ведет к разделению на отдельные пластинки.
Разделяющий агент по изобретению выбран из многоатомных спиртов, предпочтительно диолов, например этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол и полиэтиленгликоли. Преимущественно полиэтиленгликоли имеют молекулярную массу более 1200 и, предпочтительно, более 600.
Содержание слоистого материала в смеси может меняться в широком диапазоне от 10 до 70%, предпочтительно, от 20 до 50%.
В случае необходимости смесь можно подвергнуть операции, способствующей разделению слоев на пластинки, например механической обработке в установке, позволяющей сдвигать частицы на высокой скорости, или под действием ультразвука.
Смешивание проводят, добавляя слоистый материал в многоатомный спирт при перемешивании и выдерживая смесь при комнатной температуре порядка 20-25°С в течение времени, достаточного для того, чтобы многоатомный спирт проник между слоями и реагировал со свободными гидроксильными группами материала. Как правило, необходимое время контакта равно, по меньшей мере, десяти минутам, предпочтительно, по меньшей мере, 2 часам, еще предпочтительней, по меньшей мере, 6 часам.
Смесь может содержать, кроме того, агент, способствующий образованию дисперсии слоистого материала, например полиалкоксилированное соединение, такое как этоксилированный/пропоксилированный алкилфенол, этоксилированный/пропоксилированный бифенол или этоксилированный/пропоксилированный жирный спирт, причем число звеньев этиленоксида колеблется от 1 до 50, предпочтительно, от 1 до 40, и число звеньев пропиленоксида колеблется от 0 до 40, предпочтительно, от 0 до 15.
На стадии в) слоистый материал приводят во взаимодействие со сшивающим агентом в присутствии воды и кислоты.
Под «сшивающим агентом» в рамках изобретения понимается соединение, способное образовывать ковалентные связи с гидроксильными группами слоистого материала, и привитые молекулы позволяют модифицировать поверхность упомянутого материала для придания специфических свойств, а именно сообщить им гидрофобный или гидрофильный характер.
Как правило, для образования суспензии слоистого материала начинают с добавления воды, затем добавляют сшивающий агент и кислоту.
Количество добавляемой воды колеблется от 5 до 90 масс.% смеси, предпочтительно, от 10 до 70%.
Как указано выше, сшивающий агент представляет собой соединение формулы
RaXY4-a,
в которой
R представляет собой атом водорода или углеводородный радикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, причем упомянутый радикал может быть линейным, разветвленным или циклическим, насыщенным или ненасыщенным, может содержать один или несколько гетероатомов О или N или быть замещенным одной или несколькими аминогруппами, карбоксигруппой, эпокси- или амидогруппой; группы R могут быть одинаковыми или различными.
Х представляет собой Si, Zr или Ti,
Y представляет собой алкоксигруппу, содержащую 1-12 атомов углерода, возможно, галоген, предпочтительно, Сl,
а равно 1, 2 или 3.
Предпочтительно, сшивающий агент представляет собой органосилан, предпочтительно, органосилан, включающий две или три алкоксигруппы.
В качестве примера можно назвать гамма-аминопропилтриметоксисилан, гамма-аминопропилтриэтоксисилан, N-фенил-гамма-аминопропилтриметоксисилан, N-стириламиноэтил-гамма-аминопропилтриметоксисилан, гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан, гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан, гамма-акрилоксипропилтриметоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, трет-бутилкарбамоилпропилтриметоксисилан и гамма-(полиалкиленоксид)пропилтриметоксисиланы.
Предпочтительно, выбирают гамма-аминопропилтриэтоксисилан, N-фенил-гамма-аминопропилтриметоксисилан, N-стириламиноэтил-гамма-аминопропилтриметоксисилан, гамма-глицидоксипропилтриметоксисилан и гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан.
Сшивающий агент добавляют в количестве, составляющем от 15 до 75 масс.% исходного слоистого материала, предпочтительно, от 30 до 70%.
На стадии в) кислоту добавляют в качестве катализатора реакции между сшивающим агентом и гидроксильными группами слоистого материала.
Можно использовать любой тип кислоты, неорганической или органической. Предпочтительно, используют уксусную кислоту. При использовании хлорсилана кислота может быть получена in situ гидролизом хлорсилана или по реакции хлорсилана с гидроксильными группами, присутствующими на поверхности слоистого материала.
Предпочтительно, количество кислоты должно соответствовать рН суспензии слоистого материала, равному от 1 до 6, предпочтительно, от 3 до 5 и, еще предпочтительнее, порядка 4.
Возможно проводить реакцию на стадии в) при комнатной температуре порядка 20-25°С, однако время реакции может быть существенно уменьшено при более высокой температуре. Обычно компоненты из стадии в) смешивают при комнатной температуре, затем греют при температуре, не превышающей 90°С.
В суспензию можно внести агент, способствующий образованию дисперсии слоистого материала, такой как описан для стадии а), и/или основание для регулирования рН, например гидроксид аммония.
На стадии с) слоистые наночастицы выделяют всеми известными способами, например фильтрацией или центрифугированием, разделением фаз с добавлением растворителя, не смешивающегося с водой, или упариванием воды, или, в случае необходимости, одного или нескольких многоатомных спиртов, полученных при гидролизе алкоксигрупп сшивающего агента на стадии в).
Поверхность образованных таким образом слоистых наночастиц модифицируют остатками сшивающего агента. Содержание потерь при прокаливании наночастиц составляет более 6%, предпочтительно, более 12% и, предпочтительнее, более 16%.
Данные частицы можно подвергнуть дополнительной обработке, которая способствует разделению слоев и позволяет, таким образом, увеличить конечную концентрацию наночастиц с небольшой толщиной.
Например, возможно поместить наночастицы в виде суспензии в среду, подходящую для обработки, в которой используется сильный сдвиг, например, с помощью установки Ultraturax® или ультразвуком. Такая обработка осуществляется, предпочтительно, путем добавления к суспензии агента, способствующего образованию дисперсии наночастиц, как определено выше, и/или регулятора вязкости, например поливинилацетата, поливинилпирролидона, гидроксиметилцеллюлозы или полиэтиленгликоля.
Другая возможная обработка состоит в перемешивании наночастиц с термопластичной или термоотверждаемой полимерной смолой, например эпоксидной, в экструдере и образовании эмульсии экструдатов в воде.
Слоистые наночастицы могут быть использованы для упрочнения полимерных материалов.
Следующие примеры позволяют проиллюстрировать изобретение, не ограничивая его.
ПРИМЕР 1
В трехгорлую колбу, снабженную холодильником с циркулирующей холодной водой и термометром, вносят 45 г глины (Dellite® 67G; Laviosa Chimica Mineraria) и 300 г полиэтиленгликоля (средняя молекулярная масса: 300).
Глина представляет собой природный монтмориллонит, обработанный солью четвертичного аммония путем реакции катионного обмена.
Через несколько минут к смеси добавляют 100 г воды и 90 г уксусной кислоты (90% в воде) при перемешивании.
Смесь греют при 50°С при перемешивании, достаточном для образования хорошей дисперсии глины.
Затем добавляют 50 г N-стириламиноэтил-гамма-аминопропилтриметоксисилана (Silquest® A1128; GE Silicones). рН суспензии равен 5.
Суспензию греют с обратным холодильником в течение 4 часов, затем охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.
Выделенную глину промывают водой, сушат при 105°С в течение 1 часа, измельчают и снова сушат в тех же условиях.
Глина содержит более 20 масс.% наночастиц, значение потери при прокаливании равно 17,4%.
ПРИМЕР 2
Действуют в тех же условиях, что и в примере 1, но отличие состоит в том, что глина представляет собой не модифицированный природный монтмориллонит (Dellit® HPS; Laviosa Сhimica Mineraria), а разделяющим агентом является этиленгликоль.
Кроме того, после стадии нагревания с обратным холодильником выделенную фильтрацией глину промывают 500 мл водного раствора гидрокарбоната натрия с концентрацией 6 г/л и ополаскивают 1 л дистиллированной воды.
Полученная глина содержит более 20 масс.% наночастиц, и значение потери при прокаливании равно 14,9%.
ПРИМЕР 3
В колбу из примера 1 вносят 165 г N-стириламиноэтил-гамма-аминопропилтриметоксисилана (Silquest® A1128; GE Silicones), 50 г дистиллированной воды, 50 г уксусной кислоты и 100 г пропан-2-диола. Для проведения гидролиза силана смесь греют при 60°С в течение 30 минут.
В колбу, содержащую 500 г этиленгликоля, вносят при сильном перемешивании 180 г глины (Dellit® 67G; Lavique Сhimique Mineraria). Полученную смесь обрабатывают на установке Ultraturax® в течение 10 минут при 9000 об/мин, затем ее вносят в вышеупомянутую колбу.
Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 5 часов, затем охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.
Выделенную глину обрабатывают в условиях примера 1. Значение потери при прокаливании равно 26,7%.
ПРИМЕР 4
В колбу вносят 16,5 г глины, модифицированной четвертичным аммонием (Nanofil® 5; SUD-CHEMIE AG), 10 г 2-амино-2-этил-1,3-пропандиола, 20 г поливинилового спирта (степень гидролиза: 88%; молекулярная масса: 22000) и 300 г дистиллированной воды. Смесь выдерживают при сильном перемешивании в течение, по меньшей мере, 30 минут до образования дисперсии.
Дисперсию обрабатывают на Ultraturax® в течение 5 минут при 6000 об/мин, оставляют на 30 минут и снова обрабатывают на Ultraturax в течение 1 минуты при 9000 об/мин.
В колбу из примера 1 вносят дисперсию и 200 г воды, затем 50 г уксусной кислоты (90% в воде). Смесь греют при 50°С при перемешивании, достаточном для образования хорошей дисперсии, затем медленно добавляют 50 г гамма-аминопропилтриэтоксисилана (Silquest® A-1100; GE Silicones). рН суспензии равен 5,2.
Суспензию греют с обратным холодильником в течение 4 часов, затем охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.
Выделенную глину обрабатывают в условиях примера 1. Значение потери при прокаливании равно 24,4%.
ПРИМЕР 5
В колбу из примера 1 вносят 50 г глины, модифицированной четвертичным аммонием (Nanofil® 5; SUD-CHEMIE AG), 200 г полиэтиленгликоля (средняя молекулярная масса: 300) и 10 г поливинилового спирта (степень гидролиза: 88%; молекулярная масса: 22000).
Через несколько минут к смеси добавляют 250 г воды и 90 г уксусной кислоты (90% в воде) при перемешивании.
Смесь греют при 50°С при перемешивании, достаточном для образования хорошей дисперсии глины. Дисперсию обрабатывают на Ultraturax® в течение 5 минут при 6000 об/мин, оставляют на 30 минут и снова обрабатывают на Ultraturax® в течение 1 минуты при 9000 об/мин.
К полученной дисперсии медленно добавляют 30 г гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилана (Silquest® A-174; GE Silicones), 15 г N-(полиэтиленоксиэтилен)-N-бета-аминоэтил-гамма-аминопропилтриметоксисилана (Silquest® А-1126; GE Silicones) и 10 г силированного полиазамида (Silquest® А-1387; GE Silicones). рН суспензии равен 4,6.
Суспензию греют с обратным холодильником в течение 5 часов, охлаждают до комнатной температуры и фильтруют.
Выделенную глину обрабатывают в условиях примера 1. Значение потери при прокаливании равно 35,9%.

Claims (10)

1. Способ получения слоистых наночастиц, отличающийся тем, что содержит следующие стадии, состоящие в том, что:
а) слоистый материал, выбранный из глин и бëмитов, смешивают с разделяющим агентом, выбранным из диолов,
в) разделенный слоистый материал взаимодействует со сшивающим агентом в присутствии воды и кислоты, причем упомянутый агент отвечает общей формуле
RaXY4-a,
в которой R представляет собой атом водорода или углеводородный радикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, а группы R могут быть одинаковыми или различными,
Х представляет собой атом кремния, циркония или титана,
Y представляет собой алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, или галоген, и
а равно 1, 2 или 3,
с) выделяют слоистые наночастицы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диол представляет собой этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол или полиэтиленгликоль.
3. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что на стадии а) количество слоистого материала составляет от 10 до 70 мас.% по отношению к общей массе смеси, предпочтительно от 20 до 50%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что смесь на стадии а) получают при температуре порядка от 20 до 25°С.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что радикал R является линейным, разветвленным или циклическим, насыщенным или ненасыщенным радикалом, и может содержать один или несколько гетероатомов О или N или замещаться одной или несколькими аминогруппами, карбоксигруппой, эпокси или амидогруппами.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сшивающий агент представляет собой органосилан, предпочтительно, содержащий две или три алкоксигруппы.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что сшивающий агент добавляют в количестве, составляющем от 15 до 75 мас.% по отношению к общей массе исходного слоистого материала, предпочтительно от 30 до 70%.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислоту добавляют в количестве, достаточном для того, чтобы рН смеси на стадии в) равнялся от 1 до 6, предпочтительно от 3 до 5, и преимущественно порядка 4.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединения на стадии в) перемешивают при температуре порядка от 20 до 25°С, затем греют при температуре, не превышающей 90°С.
10. Слоистые наночастицы, полученные способом по любому из пп.1-9, отличающиеся тем, что значение потерь при прокаливании больше 6%, предпочтительно больше 12% и, еще предпочтительнее больше 16%.
RU2008130376/05A 2005-12-23 2006-12-18 Способ приготовления слоистых наночастиц и полученные наночастицы RU2429261C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0554076 2005-12-23
FR0554076A FR2895412B1 (fr) 2005-12-23 2005-12-23 Procede de preparation de nanoparticules en feuillets et nanoparticules obtenues.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008130376A RU2008130376A (ru) 2010-01-27
RU2429261C2 true RU2429261C2 (ru) 2011-09-20

Family

ID=36651357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008130376/05A RU2429261C2 (ru) 2005-12-23 2006-12-18 Способ приготовления слоистых наночастиц и полученные наночастицы

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20090305042A1 (ru)
EP (1) EP1963439A2 (ru)
JP (1) JP5706067B2 (ru)
CN (1) CN101379146B (ru)
BR (1) BRPI0620402A2 (ru)
CA (1) CA2634227C (ru)
FR (1) FR2895412B1 (ru)
RU (1) RU2429261C2 (ru)
WO (1) WO2007074280A2 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2895397B1 (fr) * 2005-12-23 2008-03-28 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre et structures de fils de verre pourvus d'un revetement renfermant des nanoparticules.
FR2895398B1 (fr) * 2005-12-23 2008-03-28 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre revetus d'un ensimage renfermant des nanoparticules.
US20090246529A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Conopco, Inc., D/B/A Unilever Particle with Bipolar Topospecific Characteristics and Process for Preparation Thereof
CN102320618B (zh) * 2011-06-28 2013-06-26 淮阴工学院 基于高压膨胀保护物料高长径比结构的粘土微纳米化方法
CZ303513B6 (cs) * 2011-08-30 2012-10-31 Vysoká Škola Bánská -Technická Univerzita Ostrava Zpusob prípravy vláknitých a lamelárních mikrostruktur a nanostruktur rízeným vakuovým vymrazováním kapalinové disperze nanocástic
JP6969115B2 (ja) * 2017-03-14 2021-11-24 東亞合成株式会社 シリル化層状無機化合物の製造方法
CN109851278B (zh) * 2019-03-27 2021-07-13 常熟京常智能科技有限公司 交通检测设备墙体固定膨胀剂及其制备方法
CN110526253B (zh) * 2019-09-12 2022-07-22 浙江工业大学之江学院 一种亲水性有机镁皂石的制备方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367163A (en) * 1981-04-15 1983-01-04 Research Corporation Silica-clay complexes
US4510257A (en) * 1983-12-08 1985-04-09 Shell Oil Company Silica-clay complexes
US4830673A (en) * 1986-10-03 1989-05-16 E.C.C. America Inc. Method for reducing the abrasion of calcined clay
US4957889A (en) * 1987-03-05 1990-09-18 Uop Stable intercalated clays and preparation method
US5008227A (en) * 1989-05-16 1991-04-16 Engelhard Corporation Process for making acid activated bleaching earth using high susceptibility source clay and novel bleaching earth product
AU654329B2 (en) * 1991-01-11 1994-11-03 Mobil Oil Corporation Layered oxide materials and swollen and pillared forms thereof
US5700560A (en) * 1992-07-29 1997-12-23 Sumitomo Chemical Company, Limited Gas barrier resin composition and its film and process for producing the same
US5558777A (en) * 1995-04-13 1996-09-24 Rheox, Inc. Oil spill flocculating agent and method of remediating oil spills
US5721306A (en) * 1995-06-07 1998-02-24 Amcol International Corporation Viscous carrier compositions, including gels, formed with an organic liquid carrier and a layered material:polymer complex
US5830528A (en) * 1996-05-29 1998-11-03 Amcol International Corporation Intercalates and exfoliates formed with hydroxyl-functional; polyhydroxyl-functional; and aromatic compounds; composites materials containing same and methods of modifying rheology therewith
US6239195B1 (en) * 1996-05-13 2001-05-29 Kaneka Corporation Thermoplastic resin composition containing silan-treated foliated phyllosilicate and method for producing the same
JP3686260B2 (ja) * 1997-07-01 2005-08-24 株式会社カネカ 層状無機物含有樹脂フィルム
US6583208B1 (en) * 1997-10-30 2003-06-24 Kaneka Corporation Polyester resin compositions and processes for the preparation thereof
GB9726636D0 (en) * 1997-12-17 1998-02-18 Dow Corning Method for preparing hydrophobic clay
US6271297B1 (en) * 1999-05-13 2001-08-07 Case Western Reserve University General approach to nanocomposite preparation
JP4469063B2 (ja) * 2000-06-08 2010-05-26 東レ・ダウコーニング株式会社 アルミナ粉末用表面処理剤
WO2003022927A1 (fr) * 2001-09-06 2003-03-20 Unitika Ltd. Composition de resine biodegradable pour moulages et objets moules en etant faits
US20030050380A1 (en) * 2001-09-07 2003-03-13 Lon Risley Calcined flint clay filler and solid surface made therewith
US6762233B2 (en) * 2001-10-09 2004-07-13 The University Of Chicago Liquid crystalline composites containing phyllosilicates
US20040241482A1 (en) * 2003-06-02 2004-12-02 Grah Michael D. PVdC film with nanocomposite tie layer
CA2541384A1 (en) * 2003-10-10 2005-09-22 Dow Global Technologies Inc. Composite of exfoliated clay in soot and the preparation thereof
US7201949B2 (en) * 2003-10-21 2007-04-10 Eastman Kodak Company Optical film for display devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NAKAO Т., NOGAMI M., Preparation of silica-pillared clays with micro- and meso-pores using aminopropyltriethoxysilane and tetraethoxysilane, Materials Letter, 2005, 59, p.3221-3225. NAKAO Т., NOGAMI M., Effect of polyvinyl alcohol on the synthesis of silica-pillared clay by using 3-aminopropyltriethoxysilane, Journal of the Ceramic Society of Japan, 2005, 113(6), p.435-438. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101379146B (zh) 2012-09-05
US20090305042A1 (en) 2009-12-10
JP2009520671A (ja) 2009-05-28
FR2895412B1 (fr) 2008-05-23
WO2007074280A3 (fr) 2007-08-16
JP5706067B2 (ja) 2015-04-22
FR2895412A1 (fr) 2007-06-29
WO2007074280A2 (fr) 2007-07-05
CN101379146A (zh) 2009-03-04
CA2634227C (fr) 2014-07-15
BRPI0620402A2 (pt) 2011-11-16
CA2634227A1 (fr) 2007-07-05
EP1963439A2 (fr) 2008-09-03
RU2008130376A (ru) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429261C2 (ru) Способ приготовления слоистых наночастиц и полученные наночастицы
JP4445277B2 (ja) ポリ乳酸系樹脂と無機化合物からなる高分子圧電材料
JP5997208B2 (ja) ナノ粒子を含有するサイズ剤でコートされたガラスストランド
RU2434036C2 (ru) Герметизирующая композиция, содержащая неорганическо-органический нанокомпозитный наполнитель
KR101441546B1 (ko) 실온경화성 오르가노폴리실록산 조성물
DE69920821T2 (de) Anorganisch-organisches Hybrid-Polymermaterial mit Zusammensetzungsgradient und Verfahren zu dessen Herstellung
TWI447180B (zh) 黏土分散液及其製造方法，以及黏土薄膜
JP2009537445A (ja) ナノ粒子
JPH11240713A (ja) 疎水性クレーの製造方法
DE102010002356A1 (de) Zusammensetzungen von mit oligomeren Siloxanolen funktionalisierten Metalloxiden und deren Verwendung
JP7442659B2 (ja) 液状積層造形用組成物
EP1611141B1 (de) Organosilylfunktionalisierte partikel und deren herstellung
US20090226726A1 (en) Surface-modified nanoparticles from aluminum oxide and oxides of the elements of the first and second main group of the periodic system, and the production thereof
KR20070028438A (ko) 높은 형태 계수의 결정성 지르코늄 인산염, 그의 제조 방법및 고분자 물질에서의 그의 용도
JP4026884B2 (ja) メソポア分子ふるい、およびその製造方法
Hegyesi et al. Silane modification of layered silicates and the mechanism of network formation from exfoliated layers
JPH08119619A (ja) シリカ粒子の表面処理方法
JP3922584B2 (ja) 層状有機チタノシリケート
JPH09295809A (ja) 粘土複合体及びその製造方法
MX2008008061A (es) Metodo para preparar nanoparticulas estratificadas, y nanoparticulas, obtenidas
Nazari zadeh et al. Synthesis of Fe3O4@ MCM41 and Kaolinite Coated with Ethyl 2-((3-(Triethoxysilyl) Propylamino)(Phenyl) methyl)-3-Oxobutanoate and their Applications in Heavy Metal Removal and Drug Delivery: Optimization Study Using RSM
JPH10306205A (ja) ポリエステル樹脂組成物の製造方法
JP2007031259A (ja) 金属酸化物粒子複合体、金属酸化物複合体ゾル、及び金属酸化物複合体ゾルの製法
EP1802639A1 (de) Metallorganisches nanopulver
JP7342792B2 (ja) 表面処理無機粒子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181219