RU2458733C1 - Method of stabilising aqueous dispersion - Google Patents

Method of stabilising aqueous dispersion Download PDF

Info

Publication number
RU2458733C1
RU2458733C1 RU2011125970/04A RU2011125970A RU2458733C1 RU 2458733 C1 RU2458733 C1 RU 2458733C1 RU 2011125970/04 A RU2011125970/04 A RU 2011125970/04A RU 2011125970 A RU2011125970 A RU 2011125970A RU 2458733 C1 RU2458733 C1 RU 2458733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aqueous dispersion
solution
concentration
dispersion
polyvinyl alcohol
Prior art date
Application number
RU2011125970/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Мельников (RU)
Владимир Павлович Мельников
Лев Степанович Поденко (RU)
Лев Степанович Поденко
Анатолий Николаевич Нестеров (RU)
Анатолий Николаевич Нестеров
Надежда Сергеевна Молокитина (RU)
Надежда Сергеевна Молокитина
Вячеслав Викторович Шаламов (RU)
Вячеслав Викторович Шаламов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт криосферы Земли Сибирского отделения РАН (ИКЗ СО РАН)
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 Учреждение Российской академии наук Институт криосферы Земли Сибирского отделения РАН (ИКЗ СО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт криосферы Земли Сибирского отделения РАН (ИКЗ СО РАН)
Priority to RU2011125970/04A priority Critical patent/RU2458733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458733C1 publication Critical patent/RU2458733C1/en

Links

Landscapes

  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to stabilisation of dispersed aqueous systems which are used in pharmaceutics and cosmetology. Disclosed is a method of stabilising an aqueous dispersion with microencapsulated hydrophobisated nanosilica, involving addition of polyvinyl alcohol with concentration of not less than 5 wt % as a stabiliser into the aqueous dispersion.
EFFECT: low power consumption and costs when producing a stable aqueous dispersion which is resistant to freezing and thawing.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области стабилизации дисперсных водных систем, в частности водных растворов, микрокапсулированных кремнеземом, которые применяются, например, в фармацевтике и косметологии.The invention relates to the field of stabilization of dispersed aqueous systems, in particular aqueous solutions, microencapsulated with silica, which are used, for example, in pharmaceuticals and cosmetology.

Известен способ получения устойчивой к замерзанию и оттаиванию стабильной водной дисперсии, микрокапсулированной кремнеземом, с использованием в качестве стабилизатора водного раствора полисахарида [Carter B.O., Wang W.X., Bray C.L., Adams D.J., Cooper A.I. // Gas Storage in "Dry Water" and "Dry Gel" Clathrates, Langmuir. 2010. V.26. №5. P. 3186-3193].A known method of obtaining resistant to freezing and thawing a stable aqueous dispersion of microencapsulated silica using an aqueous solution of a polysaccharide as a stabilizer [Carter B.O., Wang W.X., Bray C.L., Adams D.J., Cooper A.I. // Gas Storage in "Dry Water" and "Dry Gel" Clathrates, Langmuir. 2010. V.26. No. 5. P. 3186-3193].

Для получения водной дисперсии расходуется значительное количество полимера (20 вес.%) и требуются большие энергетические затраты для диспергирования высоковязкого раствора полимера.To obtain an aqueous dispersion, a significant amount of polymer (20 wt.%) Is consumed and high energy costs are required to disperse a highly viscous polymer solution.

Задачей, стоящей перед изобретением, является снижение энергетических и экономических затрат при получении стабильной водной дисперсии, устойчивой к замерзанию и оттаиванию.The challenge facing the invention is to reduce energy and economic costs in obtaining a stable aqueous dispersion that is resistant to freezing and thawing.

Поставленная задача решается тем, что при стабилизации водной дисперсии, микрокапсулированной гидрофобизированным нанокремнеземом, включающей введение в нее стабилизирующих добавок (стабилизатора), в качестве стабилизатора в воду вводят поливиниловый спирт.The problem is solved in that when stabilizing an aqueous dispersion microcapsulated with hydrophobized nanosilica, including the introduction of stabilizing additives (stabilizer), polyvinyl alcohol is introduced into the water as a stabilizer.

Для получения дисперсии вместо воды используется водный раствор поливинилового спирта (ГОСТ 10779-78) и гидрофобизированный нанокремнезем аэросил.To obtain the dispersion, an aqueous solution of polyvinyl alcohol (GOST 10779-78) and hydrophobized nanosilica aerosil are used instead of water.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Готовят водный раствор поливинилового спирта.An aqueous solution of polyvinyl alcohol is prepared.

Для приготовления раствора поливинилового спирта (ПВС) использовался порошок марки 16/10, изготовленный в соответствии с ГОСТ 10779-78.To prepare a solution of polyvinyl alcohol (PVA), grade 16/10 powder was used, manufactured in accordance with GOST 10779-78.

Для приготовления пятипроцентного раствора поливинилового спирта навеску 5 г ПВС заливают 94 граммами горячей воды с температурой 70-90°С, одновременно перемешивая до получения однородного раствора. Далее продолжая перемешивание для усиления гелеобразования при приготовлении раствора ПВС, добавляют маленькими порциями борную кислоту в количестве 1 вес.%. Все это производят на паровой бане. Продолжают перемешивать до тех пор, пока не получится жидкий мутноватый раствор, по консистенции гелеобразный.For the preparation of a five percent solution of polyvinyl alcohol, a weighed portion of 5 g of PVA is poured with 94 grams of hot water at a temperature of 70-90 ° C, while mixing until a homogeneous solution is obtained. Further, continuing stirring to enhance gelation during the preparation of the PVA solution, boric acid is added in small portions in an amount of 1 wt.%. All this is done in a steam bath. Stirring is continued until a liquid turbid solution is obtained, gel-like in consistency.

Раствор поливинилового спирта, массой 95 г, с заданной концентрацией и гидрофобизированный нанокремнезем, массой 5 г, помещают в емкость блендера для взбивания и перемешивают (скорость вращения вала 18750 об/мин). В качестве нанокремнезема используется гидрофобизированный аэросил марки R 202, размер частиц которого порядка 10-14 нм и плотность при нормальном уплотнении составляет примерно 50 г/л. Вязкость исходных пятипроцентных гидрогелей не превышает 40 мм2/с.A solution of polyvinyl alcohol, weighing 95 g, with a given concentration and hydrophobized nanosilica, weighing 5 g, is placed in a blender container for whipping and mixed (shaft rotation speed 18750 rpm). As nanosilica, hydrophobized aerosil grade R 202 is used, the particle size of which is on the order of 10-14 nm and the density under normal compaction is about 50 g / l. The viscosity of the initial five percent hydrogels does not exceed 40 mm 2 / s.

В результате получается водная дисперсия ПВС, по консистенции напоминающая пасту. Использование водного раствора поливинилового спирта при перемешивании его с гидрофобизированным аэросилом на большой скорости способствует формированию устойчивых капель жидкости, микрокапсулированных нанокремнеземом. Плотность полученной дисперсии ПВС (0,86 кг/л) приближается к плотности 5% раствора ПВС (0,98 г/л). Это указывает на то, что объем дисперсии преимущественно занят раствором ПВС. Адсорбция ПВС вследствие его высоких поверхностно-активных свойств на поверхности частиц аэросила препятствует их ассоциации и образованию протяженной пространственной сетки. Это приводит к резкому росту концентрации капель в объеме дисперсии.The result is an aqueous dispersion of PVA, the consistency of a paste. The use of an aqueous solution of polyvinyl alcohol while mixing it with hydrophobized aerosil at high speed promotes the formation of stable liquid droplets microencapsulated with nanosilica. The density of the resulting PVA dispersion (0.86 kg / l) approaches the density of a 5% PVA solution (0.98 g / l). This indicates that the volume of the dispersion is predominantly occupied by the PVA solution. The adsorption of PVA due to its high surface-active properties on the surface of aerosil particles prevents their association and the formation of an extended spatial network. This leads to a sharp increase in the concentration of droplets in the volume of the dispersion.

Исследования показали, что использование концентрации аэросила меньше 4 вес.% не обеспечивает необходимую дезагрегацию измельчаемых частиц льда.Studies have shown that using an aerosil concentration of less than 4 wt.% Does not provide the necessary disaggregation of crushed ice particles.

ТаблицаTable Детализация условий приготовления системыDetailed preparation of the system Концентрация раствора ПВС, г/млThe concentration of the PVA solution, g / ml Сохранение дисперсной структуры системы после цикла замораживание - оттаиваниеPreservation of the dispersed structure of the system after a freeze-thaw cycle Удовлетворительная вязкость (менее 50 мм2/с)Satisfactory viscosity (less than 50 mm 2 / s) ЗаключениеConclusion 1one -- ++ Рекомендуется использовать раствор с концентрацией ПВС примерно равной 5 вес.% в связи с тем, что растворы с концентрацией меньше 3 вес.% не обеспечивают сохранение дисперсной структуры системы после циклов замораживания - оттаивания, а с большими - обладают высокой вязкостью (более 50 мм2/с)It is recommended to use a solution with a PVA concentration of approximately 5 wt.% Due to the fact that solutions with a concentration of less than 3 wt.% Do not ensure the dispersed structure of the system after freezing - thawing cycles, and with large ones have a high viscosity (more than 50 mm 2 /from) 33 -- ++ 55 ++ ++ 99 ++ -- 14fourteen ++ --

Рекомендуется использовать раствор с концентрацией ПВС не менее 5 вес.%, так как растворы с меньшей концентрацией не обеспечивают сохранение дисперсной структуры системы после циклов замораживания - оттаивания.It is recommended to use a solution with a PVA concentration of at least 5 wt.%, Since solutions with a lower concentration do not ensure the preservation of the dispersed structure of the system after freezing and thawing cycles.

Полученная предлагаемым способом дисперсия сохраняет мелкодисперсную структуру и при повторении циклов замораживания - оттаивания. Механизм наблюдаемой "криостабилизации" дисперсии возникает вследствие формирования в них криогелевой полимерной структуры.Obtained by the proposed method, the dispersion retains a finely dispersed structure and when repeating cycles of freezing and thawing. The mechanism of the observed “cryostabilization” of the dispersion arises due to the formation of a cryogel polymer structure in them.

Предлагаемый способ позволяет снизить энергетические и экономические затраты и получить стабильную водную дисперсию, устойчивую к замерзанию - оттаиванию.The proposed method allows to reduce energy and economic costs and to obtain a stable water dispersion that is resistant to freezing and thawing.

Claims (1)

Способ стабилизации водной дисперсии, микрокапсулированной гидрофобизированным нанокремнеземом, включающий введение в нее стабилизирующих добавок (стабилизатора), отличающийся тем, что в качестве стабилизатора в воду вводят поливиниловый спирт концентрацией не менее 5 вес.%. A method of stabilizing an aqueous dispersion microencapsulated with hydrophobized nanosilica, comprising introducing stabilizing additives (stabilizer) into it, characterized in that polyvinyl alcohol with a concentration of at least 5 wt.% Is introduced into the water as a stabilizer.
RU2011125970/04A 2011-06-23 2011-06-23 Method of stabilising aqueous dispersion RU2458733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125970/04A RU2458733C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of stabilising aqueous dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125970/04A RU2458733C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of stabilising aqueous dispersion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2458733C1 true RU2458733C1 (en) 2012-08-20

Family

ID=46936551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125970/04A RU2458733C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Method of stabilising aqueous dispersion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458733C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574403C1 (en) * 2014-10-20 2016-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Криосферы Земли Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Икз Со Ран) Method of producing stable dispersion of polyvinyl alcohol gel in powder form

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2265619C2 (en) * 1998-12-30 2005-12-10 Хенкель Коммандитгезельшафт Ауф Акциен Filling agents-comprising polymeric dispersion, method for its preparing and its applying
RU2287537C2 (en) * 2003-04-08 2006-11-20 Ваккер Полимер Системс Гмбх Энд Ко.Кг Polyvinyl alcohol-stabilized re-dispersible powders with tinning ability

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2265619C2 (en) * 1998-12-30 2005-12-10 Хенкель Коммандитгезельшафт Ауф Акциен Filling agents-comprising polymeric dispersion, method for its preparing and its applying
RU2287537C2 (en) * 2003-04-08 2006-11-20 Ваккер Полимер Системс Гмбх Энд Ко.Кг Polyvinyl alcohol-stabilized re-dispersible powders with tinning ability

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Carter B.O. et al. Gas Storage in "Dry Water" and "Dry Gel". Langmuir, 2010, v.26, №5, p.3186-3193. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574403C1 (en) * 2014-10-20 2016-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Криосферы Земли Сибирского Отделения Российской Академии Наук (Икз Со Ран) Method of producing stable dispersion of polyvinyl alcohol gel in powder form

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bao et al. Cationic silicon-based gemini surfactants: Effect of hydrophobic chains on surface activity, physic-chemical properties and aggregation behaviors
CN106867019A (en) One-pot method for preparing SiO2Method for producing cellulose composite aerogel material
CN104473878B (en) A kind of high-moisture falls apart the preparation method of astaxanthin ester microsphere
Shi et al. Light induced micelle to vesicle transition in an aqueous solution of a surface active ionic liquid
CN103788402B (en) A kind of carbon quantum dot/hectorite emulsion-stabilizing system and prepare the method for paraffin wax emulsions
CN105802602A (en) High-stability oil-based polymer powder suspension and preparation method thereof
CN104146194A (en) Preparation method for powdery compound cooling agent
CN103160269A (en) Water base guanidine gum fracturing fluid and preparation method thereof
Shang et al. Novel high internal phase oleogels-in-water Pickering emulsions stabilized solely by whey protein isolate for 3D printing and fucoxanthin delivery
RU2458733C1 (en) Method of stabilising aqueous dispersion
CN105175591A (en) Preparation method of organic montmorillonite-modified polyvinyl formal sponge
CN107986313A (en) A kind of preparation method of spherical calcium carbonate
CN105165846A (en) BBIT water emulsion and preparation method thereof
Zhao et al. Foam properties and interfacial behavior of the heteroprotein complex of type-A gelatin/sodium caseinate
CN103316349A (en) Oil suspension stabilizer, animal oil suspension with oil suspension stabilizer and preparation method of animal oil suspension
JP5640198B2 (en) Method for producing consolidated material for ground injection
CN105502459A (en) Preparing method of nanometer calcium hydroxide for antacid
CN104326478A (en) Preparation method of nano silica microspheres
TWI663915B (en) Lutein composition suitable for infant food formulations
CN104548114A (en) Preparation method of inorganic-organic compound aerogel drug carrier
CN103864126A (en) Method for preparing suspended dispersing type calcium carbonate
Zhang et al. Faceted fatty acid vesicles formed from single-tailed perfluorinated surfactants
CN102146166A (en) Method for loading oil soluble additive into bacterial cellulose
CN105685025B (en) For the auxiliary agent and preparation method of emamectin benzoate water baseization and application
JP2022524591A (en) Powder composition comprising salts of C4-C10 oxocarboxylic acid and unsaturated or aromatic C6-C10 carboxylic acid

Legal Events

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

Effective date: 20130624