RU2470956C1 - Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions) - Google Patents

Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2470956C1
RU2470956C1 RU2011136827/04A RU2011136827A RU2470956C1 RU 2470956 C1 RU2470956 C1 RU 2470956C1 RU 2011136827/04 A RU2011136827/04 A RU 2011136827/04A RU 2011136827 A RU2011136827 A RU 2011136827A RU 2470956 C1 RU2470956 C1 RU 2470956C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nano
microparticles
monomer
particles
monomers
Prior art date
Application number
RU2011136827/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Ехилевич Польский
Сергей Анатольевич Михайлов
Максим Петрович Данилаев
Михаил Владимирович Ефимов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2011136827/04A priority Critical patent/RU2470956C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470956C1 publication Critical patent/RU2470956C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves forming a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of particles, charging particles and charging and dispersing the nano- or microparticles, mixing the nano- or microparticles with the second two-phase stream of charged particles and subsequent separation of the end product from the reaction products and the carrier gas. One version of the method is characterised by that a second two-phase stream of particles of a monomer and/or mixture of monomers is formed, followed by simultaneous charging of particles of the monomer and/or mixture of monomers and charging and dispersing the nano- or microparticles, wherein all particles of the monomer and/monomers are charged in a gas discharge with the same charge of the required value but of the opposite sign to that of the nano- or microparticles; the first two-phase stream of charged nano- or microparticles is mixed with the second two-phase stream of oppositely charged particles of the monomer and/or monomers and particles of the monomer and/or monomers are simultaneously deposited on the oppositely charged nano- or microparticles and a monomer layer is formed on the surface of separate nano- or microparticles and said monomer layer is polymerised; the obtained powder of the encapsulated polymer material, which is in a multi-phase gas stream, is separated from the reaction products and the carrier gas.
EFFECT: use of the present invention enables to obtain powder of encapsulated polymer material while providing the required concentration and uniformity of distribution of nano- or microparticles in the end polymer material.
10 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области химических технологий, а именно к способу получения капсулированного полимерного материала, и может быть использована как в устройствах получения наполненных полимерных материалов, так и в устройствах производства изделий из этих материалов.The group of inventions relates to the field of chemical technology, and in particular to a method for producing encapsulated polymeric material, and can be used both in devices for producing filled polymeric materials and in devices for manufacturing products from these materials.

Известные аналоги способа получения порошка капсулированного полимерного материала, в частности, наполненного наночастицами, основаны:Known analogues of the method for producing encapsulated polymer material powder, in particular, filled with nanoparticles, are based on:

- на способе получения порошка полимера в плазме высокочастотного разряда. Суть этого способа заключается в том, что полимеризацию мономера с образованием порошкообразного полимерного материала осуществляют в плазме высокочастотного разряда [Х.Ясуда. Полимеризация в плазме. Пер. с англ. - М.: Мир, 1988 год. - 376 с.]. Устройство, реализующее способ получения порошка полимера в плазме высокочастотного разряда, содержит источник газа-носителя, источник и/или источники мономеров и/или смесей мономеров, реактор, разрядную камеру, источник высокочастотного напряжения [Х.Ясуда. Полимеризация в плазме. Пер. с англ. - М.: Мир, 1988 год. - 376 с.];- on a method for producing polymer powder in a high-frequency discharge plasma. The essence of this method is that the polymerization of the monomer with the formation of a powdered polymer material is carried out in a high-frequency discharge plasma [H. Yasuda. Plasma polymerization. Per. from English - M .: World, 1988. - 376 p.]. A device that implements a method for producing polymer powder in a high-frequency discharge plasma contains a carrier gas source, a source and / or sources of monomers and / or monomer mixtures, a reactor, a discharge chamber, a high-frequency voltage source [H. Yasuda. Plasma polymerization. Per. from English - M .: World, 1988. - 376 p.];

- на полимеризации мономеров на поверхности нано- или микрочастиц. Суть способа заключается в совместной конденсации в вакууме паров мономеров и их смесей и одного или нескольких металлов и/или их окислов с одновременной полимеризацией конденсата и формированием капсулированного полимерного материала, наполненного нано- или микрочастицами [Патент РФ на изобретение №2106204, B05D 1/34, В05D 5/12 от 30.07.1996].- on the polymerization of monomers on the surface of nano- or microparticles. The essence of the method is the joint condensation in vacuum of vapors of monomers and their mixtures and one or more metals and / or their oxides with simultaneous polymerization of the condensate and the formation of encapsulated polymer material filled with nano- or microparticles [RF Patent for the invention No. 2106204, B05D 1/34 , B05D 5/12 of 07/30/1996].

- на способе диспергирования нано- и микрочастиц и их закрепления на поверхности полимера. Суть способа заключается в осаждении заряженных, диспергированных нано- или микрочастиц на поверхности заряженных противоположным знаком гранул полимера [Патент РФ на изобретение №2428402 по заявке №2009136167/05, МПК7 С05D 1/04, В05С 5/00, В82В 3/00. Способ диспергирования нано- и микрочастиц, их закрепление на поверхности полимера и устройство, его реализующее / Польский Ю.Е., Михайлов С.А., Амирова Л.М., Данилаев М.П.; заявители-авторы, заявл. 29.09.09; опубл. 17.03.11]. Устройство, реализующее способ диспергирования нано- и микрочастиц и их закрепления на поверхности полимера, содержит два раздельных или один общий источник газа для нано- или микрочастиц и частиц полимера, распылитель конгломерата нано- или микрочастиц, ионизатор для заряда нано- или микрочастиц, регулятор величины тока заряда нано- или микрочастиц, распылитель частиц полимера, ионизатор для заряда частиц полимера, регулятор величины тока заряда частиц полимера, камеру смешения двух газовых потоков, камеру закрепления нано- или микрочастиц на поверхности полимера, источник электромагнитного поля камеры закрепления нано- или микрочастиц на поверхности полимера, регулятор параметров электромагнитного поля, камеру отделения модифицированных полимерных частиц. Рассмотренный способ и устройство для его реализации выбраны в качестве прототипа обоих вариантов способа и устройства получения порошка капсулированного полимерного материала.- on the method of dispersing nano- and microparticles and their fixing on the surface of the polymer. The essence of the method is the deposition of charged, dispersed nano- or microparticles on the surface of polymer granules charged with the opposite sign [RF Patent for the invention No. 2428402 according to the application No. 2009136167/05, IPC 7 C05D 1/04, B05C 5/00, B82B 3/00. A method of dispersing nano- and microparticles, their fixing on the polymer surface and a device that implements it / Polsky Yu.E., Mikhailov SA, Amirova LM, Danilaev MP; Applicant Authors 09/29/09; publ. 03/17/11]. A device that implements a method of dispersing nano- and microparticles and fixing them on the surface of a polymer contains two separate or one common gas source for nano- or microparticles and polymer particles, an atomizer of a conglomerate of nano- or microparticles, an ionizer for charging nano- or microparticles, a size regulator charge current of nano- or microparticles, a spray of polymer particles, an ionizer for charging polymer particles, a regulator of the charge current of polymer particles, a chamber for mixing two gas flows, a nano- or microchip fixing chamber on the surface of the polymer particles, a source of electromagnetic field nano- or microparticle fixing chamber on the polymer surface, the electromagnetic field controller parameters separation chamber modified polymer particles. The considered method and device for its implementation are selected as a prototype of both variants of the method and device for producing encapsulated polymer material powder.

Приведенные в качестве прототипов способ и реализующее этот способ устройство диспергирования нано- и микрочастиц и их закрепление на поверхности полимера и реализующее устройство имеют ряд недостатков. Основными недостатками являются:The prototype method and the device for dispersing nano- and microparticles that implements this method and their fixing on the polymer surface and the device that implements this method have several disadvantages. The main disadvantages are:

- принципиальная невозможность обеспечения требуемой концентрации нано- или микрочастиц в конечном полимерном материале;- the fundamental impossibility of providing the required concentration of nano- or microparticles in the final polymer material;

- низкая однородность распределения частиц модификатора в конечном полимерном материале.- low uniformity of the distribution of the particles of the modifier in the final polymer material.

Решаемая техническая задача изобретений по первому и второму вариантам заключается в получении порошка капсулированного полимерного материала с возможностью обеспечения требуемой концентрации и однородности распределения нано- или микрочастиц в конечном полимерном материале.The technical task of the inventions according to the first and second options is to obtain a powder of encapsulated polymer material with the ability to provide the desired concentration and uniformity of distribution of nano- or microparticles in the final polymer material.

Решаемая техническая задача в способе получения порошка капсулированного полимерного материала, в его первом варианте, включающем формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока частиц, заряд частиц и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, смешение нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных частиц и последующее отделение конечного продукта от продуктов реакции и газа-носителя, достигается тем, что формируют второй двухфазный поток частиц мономера и/или смеси мономеров, затем одновременно осуществляют заряд частиц мономера и/или смеси мономеров и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, причем все частицы мономера и/или мономеров заряжают в газовом разряде одинаковым, но противоположным по знаку относительно нано- или микрочастиц, зарядом требуемой величины, затем одновременно осуществляют смешение первого двухфазного потока заряженных нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных противоположным по знаку зарядом частиц мономера и/или мономеров и осаждение частиц мономера и/или мономеров на заряженных противоположным по знаку зарядом нано- или микрочастицах и формируют слой мономера на поверхности отдельных нано- или микрочастиц и осуществляют полимеризацию слоя мономера на поверхности нано- или микрочастиц, полученный порошок капсулированного полимерного материала, находящийся в многофазном газовом потоке, отделяют от продуктов реакции и газа-носителя.The technical problem to be solved is a method for producing an encapsulated polymer material powder, in its first embodiment, comprising the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of particles, a charge of particles and a charge and dispersion of nano- or microparticles, mixing of nano- or microparticles with a second two-phase the flow of charged particles and the subsequent separation of the final product from the reaction products and the carrier gas, is achieved by forming a second two-phase stream of particles of monomer and / or mixture of monome ditch, then simultaneously charge the particles of the monomer and / or mixture of monomers and charge and disperse the nano- or microparticles, and all particles of the monomer and / or monomers charge in a gas discharge the same, but opposite in sign with respect to nano- or microparticles, charge of the required size, then, at the same time, the first two-phase stream of charged nano- or microparticles is mixed with the second two-phase stream of charged monomer and / or monomer particles of opposite sign charge and the monomer particles are deposited and / or monomers on nano- or microparticles charged with opposite signs of charge and form a monomer layer on the surface of individual nano- or microparticles and polymerize the monomer layer on the surface of nano- or microparticles, the resulting encapsulated polymer material powder in a multiphase gas stream is separated from reaction products and carrier gas.

В предложенном способе получения порошка капсулированного полимерного материала, в его первом варианте, формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования как различных, так и идентичных по химическому составу газов-носителей.In the proposed method for producing encapsulated polymer material powder, in its first embodiment, the formation of the first two-phase stream of nano- or microparticles and the second two-phase stream of monomer and / or mixture of monomers is carried out by using carrier gases that are different or identical in chemical composition.

Решаемая техническая задача в способе получения порошка капсулированного полимерного материала, в его втором варианте, включающем формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока частиц, заряд частиц и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, смешение нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных частиц и последующее отделение конечного продукта от продуктов реакции и газа-носителя, достигается тем, что формируют второй двухфазный поток частиц мономера и/или смеси мономеров, затем одновременно осуществляют заряд частиц мономера и/или смеси мономеров и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, причем все частицы мономера и/или мономеров заряжают в газовом разряде одинаковым, но противоположным по знаку относительно нано- или микрочастиц, зарядом требуемой величины, затем одновременно осуществляют смешение первого двухфазного потока заряженных нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных противоположным по знаку зарядом частиц мономера и/или мономеров и осаждение частиц мономера и/или мономеров на заряженных противоположным по знаку зарядом нано- или микрочастицах и формируют слой мономера на поверхности отдельных нано- или микрочастиц, одновременно с этим облучают образующиеся частицы ультрафиолетовым излучением, в результате чего инициируют реакцию радикальной полимеризации слоя мономера на поверхности нано- или микрочастиц, полученный порошок капсулированного полимерного материала, находящийся в многофазном газовом потоке, отделяют от продуктов реакции и газа-носителя.The technical problem to be solved is a method for producing an encapsulated polymer material powder, in its second embodiment, comprising the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of particles, a charge of particles and a charge and dispersion of nano- or microparticles, mixing of nano- or microparticles with a second two-phase the flow of charged particles and the subsequent separation of the final product from the reaction products and the carrier gas, is achieved by forming a second two-phase stream of particles of monomer and / or mixture of monome ditch, then simultaneously charge the particles of the monomer and / or mixture of monomers and charge and disperse the nano- or microparticles, and all particles of the monomer and / or monomers charge in a gas discharge the same, but opposite in sign with respect to nano- or microparticles, charge of the required size, then, at the same time, the first two-phase stream of charged nano- or microparticles is mixed with the second two-phase stream of charged monomer and / or monomer particles of opposite sign charge and the monomer particles are deposited and / or monomers on nano- or microparticles charged with opposite signs of charge and form a monomer layer on the surface of individual nano- or microparticles, at the same time, the resulting particles are irradiated with ultraviolet radiation, as a result of which a radical polymerization reaction of the monomer layer on the surface of the nano- or microparticles is initiated , the obtained encapsulated polymer material powder in the multiphase gas stream is separated from the reaction products and the carrier gas.

В предложенном способе получения порошка капсулированного полимерного материала, в его втором варианте, формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования как различных, так и идентичных по химическому составу газов-носителей.In the proposed method for producing an encapsulated polymer material powder, in its second embodiment, the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of monomer and / or a mixture of monomers is carried out by using carrier gases that are different or identical in chemical composition.

Предложенные способы получения порошка капсулированного полимерного материала, их варианты, возможно реализовать в устройстве получения порошка капсулированного полимерного материала по его первому варианту. Решаемая техническая задача в устройстве, в его первом варианте, получения порошка капсулированного полимерного материала, содержащем источник газа-носителя для нано- или микрочастиц, резервуар конгломерата нано- или микрочастиц, ионизатор для заряда нано- или микрочастиц, регулятор величины тока заряда нано- или микрочастиц, камеру смешения, камеру отделения модифицированных полимерных частиц достигается тем, что устройство дополнительно содержит источник газа-носителя, который через регулятор скорости потока подсоединен к первому входу первого газового тракта, ко второму входу первого газового тракта через устройство ввода частиц мономера подсоединен резервуар для мономера и/или смеси мономеров, выход первого газового тракта подсоединен к первому входу первой разрядной камеры, к электродам первой разрядной камеры подсоединен первый регулируемый источник тока разряда, источник газа-носителя для нано- или микрочастиц через регулятор скорости потока второго газа-носителя подсоединен к первому входу второго газового тракта, ко второму входу второго газового тракта через устройство ввода нано или микрочастиц и/или их конгломератов подсоединен резервуар для нано- или микрочастиц и/или их конгломератов, выход второго газового тракта подсоединен к первому входу второй разрядной камеры, к электродам второй разрядной камеры подсоединен второй регулируемый источник тока разряда, выходы первой и второй разрядных камер соединены с камерой смешения, выход которой соединен с камерой отделения порошка капсулированного полимера от продуктов реакции и газов-носителей.The proposed methods for producing an encapsulated polymer material powder, their variants, can be implemented in an encapsulated polymer material powder producing apparatus according to its first embodiment. The technical problem to be solved in the device, in its first embodiment, is the production of an encapsulated polymer material powder containing a carrier gas source for nano- or microparticles, a conglomerate reservoir of nano- or microparticles, an ionizer for charging nano- or microparticles, a regulator of the magnitude of the charge current of nano- or microparticles, the mixing chamber, the separation chamber of the modified polymer particles is achieved by the fact that the device further comprises a carrier gas source, which is connected to the first along the first gas path, a reservoir for the monomer and / or mixture of monomers is connected to the second input of the first gas path through the monomer particle input device, the output of the first gas path is connected to the first input of the first discharge chamber, the first adjustable discharge current source is connected to the electrodes of the first discharge chamber, a carrier gas source for nano- or microparticles through a flow rate controller of the second carrier gas is connected to the first input of the second gas path, to the second input of the second gas path through the input device of nano or microparticles and / or their conglomerates, a reservoir for nano or microparticles and / or their conglomerates is connected, the output of the second gas path is connected to the first input of the second discharge chamber, a second adjustable discharge current source is connected to the electrodes of the second discharge chamber, the outputs of the first and the second discharge chambers are connected to the mixing chamber, the output of which is connected to the chamber for separating the encapsulated polymer powder from the reaction products and carrier gases.

В предложенном устройстве получения порошка капсулированного полимерного материала, в его первом варианте, часть поверхности камеры смешения выполняют из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, напротив этой части камеры смешения размещают источники ультрафиолетового излучения.In the proposed device for the production of encapsulated polymer material powder, in its first embodiment, part of the surface of the mixing chamber is made of a material transparent to ultraviolet radiation, and UV sources are placed opposite this part of the mixing chamber.

Предложенные способы получения порошка капсулированного полимерного материала, их варианты, возможно реализовать в устройстве получения порошка капсулированного полимерного материала по его второму варианту. Решаемая техническая задача в устройстве, в его втором варианте, получения порошка капсулированного полимерного материала, содержащем источник газа-носителя для нано- или микрочастиц, резервуар конгломерата нано- или микрочастиц, ионизатор для заряда нано- или микрочастиц, регулятор величины тока заряда нано- или микрочастиц, камеру смешения, камеру отделения модифицированных полимерных частиц достигается тем, что устройство содержит первый регулятор скорости потока газа-носителя, вход которого подсоединен к источнику газа-носителя для нано- или микрочастиц, а выход подсоединен к первому входу первого газового тракта, ко второму входу первого газового тракта через устройство ввода частиц мономера подсоединен резервуар для мономера и/или смеси мономеров, выход первого газового тракта подсоединен к первому входу первой разрядной камеры, к электродам первой разрядной камеры подсоединен первый регулируемый источник тока разряда, второй регулятор скорости потока газа-носителя, вход которого подсоединен к источнику газа-носителя для нано- или микрочастиц, а выход подсоединен к первому входу второго газового тракта, ко второму входу второго газового тракта через устройство ввода нано- или микрочастиц и/или их конгломератов подсоединен резервуар для нано- или микрочастиц и/или их конгломератов, выход второго газового тракта подсоединен к первому входу второй разрядной камеры, к электродам второй разрядной камеры подсоединен второй регулируемый источник тока разряда, выходы первой и второй разрядных камер соединены с камерой смешения, выход которой соединен с камерой отделения порошка капсулированного полимера от продуктов реакции и газов-носителей.The proposed methods for producing an encapsulated polymer material powder, their variants, can be implemented in a device for producing an encapsulated polymer material powder according to its second embodiment. The technical problem to be solved in the device, in its second embodiment, for producing an encapsulated polymer material powder containing a carrier gas source for nano- or microparticles, a nano- or microparticle conglomerate reservoir, an ionizer for charging nano- or microparticles, a regulator of the value of the charge current of nano- or microparticles microparticles, the mixing chamber, the separation chamber of the modified polymer particles is achieved by the fact that the device comprises a first carrier gas flow rate regulator, the input of which is connected to the carrier gas source for I have nano- or microparticles, and the output is connected to the first input of the first gas path, a reservoir for the monomer and / or mixture of monomers is connected to the second input of the first gas path through the input device of the monomer, the output of the first gas path is connected to the first input of the first discharge chamber, to The first adjustable discharge current source, the second carrier gas flow rate regulator, the input of which is connected to the carrier gas source for nano- or microparticles, and the output are connected to the electrodes of the first discharge chamber the reservoir for nano- or microparticles and / or their conglomerates is connected to the first input of the second gas path, to the second input of the second gas path through the input device of nano- or microparticles and / or their conglomerates, the output of the second gas path is connected to the first input of the second discharge chamber , a second adjustable discharge current source is connected to the electrodes of the second discharge chamber, the outputs of the first and second discharge chambers are connected to the mixing chamber, the output of which is connected to the encapsulated powder separation chamber olimera from the reaction products and carrier gases.

В предложенном устройстве получения порошка капсулированного полимерного материала, в его втором варианте, часть поверхности камеры смешения выполняют из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, напротив этой части камеры смешения размещают источники ультрафиолетового излучения.In the proposed device for the production of encapsulated polymer material powder, in its second embodiment, part of the surface of the mixing chamber is made of a material transparent to ultraviolet radiation, and ultraviolet sources are placed opposite this part of the mixing chamber.

Устройство получения порошка капсулированного полимерного материала, в его первом варианте, изображенное на фиг.1, содержит два источника газов-носителей 1 и 2, представляющие собой газовые баллоны, к каждому из газовых баллонов 1 и 2 подсоединены редукторы газа 3 и 4, выходы которых соединены с входами газовых трактов 5 и 6 соответственно; одновременно с этим ко вторым входам газовых трактов 5 и 6 через устройство ввода частиц мономера 7, представляющее собой эжектор, и устройство ввода наночастиц и/или конгломератов наночастиц 8, представляющее собой дозатор мелких сыпучих материалов, соответственно подсоединены резервуар для мономера и/или смеси мономеров 9 и резервуар для наночастиц и/или конгломератов наночастиц 10; выходы газовых трактов 5 и 6 подсоединены к первым входам разрядных камер 11 и 12 соответственно, ко вторым входам разрядных камер 11 и 12 подсоединены регулируемые источники тока разряда 13 и 14 соответственно; выходы разрядных камер 11 и 12 подсоединены к камере смешения 15, выход которой подсоединен к камере отделения порошка капсулированного полимера, наполненного наночастицами, от продуктов реакции 16, представляющей собой, например, циклон.The device for producing a powder of encapsulated polymer material, in its first embodiment, shown in Fig. 1, contains two sources of carrier gases 1 and 2, which are gas cylinders, gas reducers 3 and 4 are connected to each of the gas cylinders 1 and 2, the outputs of which connected to the entrances of the gas paths 5 and 6, respectively; at the same time, to the second entrances of the gas paths 5 and 6 through the particle input device of monomer 7, which is an ejector, and the input device of nanoparticles and / or conglomerates of nanoparticles 8, which is a doser of fine bulk materials, respectively, a reservoir for the monomer and / or mixture of monomers is connected 9 and a reservoir for nanoparticles and / or conglomerates of nanoparticles 10; the outputs of the gas paths 5 and 6 are connected to the first inputs of the discharge chambers 11 and 12, respectively, to the second inputs of the discharge chambers 11 and 12 are connected adjustable sources of discharge current 13 and 14, respectively; the outputs of the discharge chambers 11 and 12 are connected to the mixing chamber 15, the output of which is connected to the chamber for separating the encapsulated polymer powder filled with nanoparticles from the reaction products 16, which is, for example, a cyclone.

Устройство получения порошка капсулированного полимерного материала, в его втором варианте, изображенное на фиг.2, содержит источник газа-носителя 17, представляющий собой газовый баллон, к которому подсоединены редукторы газа 3 и 4, выходы которых соединены с входами газовых трактов 5 и 6 соответственно; одновременно с этим ко вторым входам газовых трактов 5 и 6 через устройство ввода частиц мономера 7, представляющее собой эжектор, и устройство ввода наночастиц и/или конгломератов наночастиц 8, представляющее собой дозатор мелких сыпучих материалов, соответственно подсоединены резервуар для мономера и/или смеси мономеров 9 и резервуар для наночастиц и/или конгломератов наночастиц 10; выходы газовых трактов 5 и 6 подсоединены к первым входам разрядных камер 11 и 12 соответственно, ко вторым входам разрядных камер 11 и 12 подсоединены регулируемые источники тока разряда 13 и 14 соответственно; выходы разрядных камер 11 и 12 подсоединены к камере смешения 15, выход которой подсоединен к камере отделения порошка капсулированного полимера, наполненного наночастицами, от продуктов реакции 16, представляющей собой, например, циклон.A device for producing a powder of encapsulated polymer material, in its second embodiment, shown in FIG. 2, contains a carrier gas source 17, which is a gas cylinder, to which gas reducers 3 and 4 are connected, the outputs of which are connected to the inputs of the gas paths 5 and 6, respectively ; at the same time, to the second entrances of the gas paths 5 and 6 through the particle input device of monomer 7, which is an ejector, and the input device of nanoparticles and / or conglomerates of nanoparticles 8, which is a doser of fine bulk materials, respectively, a reservoir for the monomer and / or mixture of monomers is connected 9 and a reservoir for nanoparticles and / or conglomerates of nanoparticles 10; the outputs of the gas paths 5 and 6 are connected to the first inputs of the discharge chambers 11 and 12, respectively, to the second inputs of the discharge chambers 11 and 12 are connected adjustable sources of discharge current 13 and 14, respectively; the outputs of the discharge chambers 11 and 12 are connected to the mixing chamber 15, the output of which is connected to the chamber for separating the encapsulated polymer powder filled with nanoparticles from the reaction products 16, which is, for example, a cyclone.

Рассмотрим осуществление способа, в его первом и втором вариантах, получения порошка капсулированного полимерного материала и работу устройства, в его первом и втором вариантах, получения порошка капсулированного полимерного материала по фигурам 1 и 2.Consider the implementation of the method, in its first and second options, to obtain encapsulated polymer material powder and the operation of the device, in its first and second versions, to obtain encapsulated polymer material powder according to figures 1 and 2.

В первом варианте устройства получения порошка капсулированного полимерного материала из первого и второго источников газов-носителей 1 и 2 (фиг.1) в первый и второй газовые тракты 5 и 6 через редукторы 3 и 4 соответственно подают газы-носители. Во втором варианте устройства получения порошка капсулированного полимерного материала, из источника газа-носителя 17 (фиг.2) в первый и второй газовые тракты 5 и 6 через редукторы 3 и 4 соответственно подают газы-носители. Химический состав газов-носителей выбирают таким образом, чтобы обеспечить наибольшую эффективность заряда и время жизни заряженных частиц мономеров и нано- или микрочастиц и/или их конгломератов. Например, в качестве газа-носителя может быть использован аргон (Ar) или азот (N2) [Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Т.2. Генерация плазмы и газовые разряды. Диагностика и метрология плазменных процессов. / Под ред. В.Е.Фортова. - М.: Наука/Интерпериодика. 2000. - 634 с.]. Скорость подачи газов в первой и второй газовые тракты 5 и 6 регулируют с помощью редукторов 3 и 4. Газовые тракты 5 и 6 представляют собой, например, коаксиальные каналы, взаимная схема расположения которых представлена на поясняющей фиг.3.In the first embodiment of the device for producing encapsulated polymer material powder from the first and second sources of carrier gases 1 and 2 (FIG. 1), carrier gases are supplied to the first and second gas paths 5 and 6 through reducers 3 and 4, respectively. In the second embodiment of the device for producing encapsulated polymer material powder, carrier gases are supplied from the carrier gas source 17 (FIG. 2) to the first and second gas paths 5 and 6 through reducers 3 and 4, respectively. The chemical composition of carrier gases is chosen in such a way as to ensure the highest charge efficiency and lifetime of charged particles of monomers and nano- or microparticles and / or their conglomerates. For example, argon (Ar) or nitrogen (N 2 ) can be used as a carrier gas [Encyclopedia of low-temperature plasma. T.2. Plasma generation and gas discharges. Diagnostics and metrology of plasma processes. / Ed. V.E. Fortova. - M .: Science / Interperiodics. 2000. - 634 p.]. The gas flow rate in the first and second gas paths 5 and 6 is regulated by means of reducers 3 and 4. Gas paths 5 and 6 are, for example, coaxial channels, the mutual arrangement of which is presented in the explanatory figure 3.

Одновременно с этим в первый газовый канал 5 с помощью эжектора 7, устройство которого представлено в работе [А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган. Процессы и аппараты химической технологии. М.: госуд. науч.-техн. изд-во химической лит-ры. 1962 г., 841 стр.], через дренажное отверстие из резервуара для мономера 9 вводят частицы мономера и создают первый двухфазный газовый поток. Во второй газовый канал 6 с помощью дозатора сыпучих материалов 8, устройство которого представлено в работе [В.Я.Борщев, Ю.И.Гусев, М.А.Промтов, А.С.Тимонин. Оборудование для переработки сыпучих материалов. Москва, Издательство Машиностроение-1, 2006 г., 149 с.], из резервуара нано- или микрочастиц и/или их конгломератов 10 вводят нано- или микрочастицы и/или их конгломераты и создают второй двухфазный газовый поток. Тип частиц мономера, а также нано- или микрочастиц и/или их конгломератов определяется требуемыми структурой и свойствами порошка капсулированного полимерного материала. При этом используют мономеры, которые полимеризуются по радикальному и/или катионному механизму, например, стирол, акрилонитрил и др. [Х.Ясуда. Полимеризация в плазме: Пер. с англ. - М: Мир. 1988. - 376 с.]. Затем первый двухфазный газовый поток вводят в первую разрядную камеру 11, представляющую два электрода, расположенных друг напротив друга, например плоский и игольчатый электроды (фиг.2). На электроды от регулируемого источника тока разряда 13, устройство которого представлено, например, в работах [Патент РФ на изобретение №2050654, МПК7 Н01Т 19/00, G03G 15/02. Устройство для получения униполярного коронного разряда / Костишин В.Г., Летюк Л.М., Ведяшкин Е.Ю.; заявитель - Московский институт стали и сплавов, заявл. 27.04.93; опубл. 20.12.95.; Патент РФ на изобретение №96110398/07, МПК7 Н01Т 19/00, F24F 3/16. Устройство для осуществления разряда / Лаврешов В.И., Малинин А.Н., Сидоров А.П.; заявитель Сидоров А.Н., заявл. 23.05.96; опубл. 10.11.97.], подают требуемую величину тока разряда, за счет чего обеспечивают требуемую величину заряда нано- или микрочастиц, находящегося в первом двухфазном газовом потоке. Величину заряда регулируют с помощью регулируемого источника тока разряда 13.At the same time, into the first gas channel 5 using an ejector 7, the device of which is presented in [A.N. Planovsky, V.M. Ramm, S.Z. Kagan. Processes and devices of chemical technology. M .: state. scientific and technical publishing house of chemical literature. 1962, 841 pp.], Through the drainage hole from the reservoir for monomer 9 inject particles of monomer and create the first two-phase gas stream. In the second gas channel 6 using a dispenser of bulk materials 8, the device of which is presented in the work [V.Ya. Borschev, Yu.I. Gusev, M.A. Prromtov, A.S. Timonin. Equipment for the processing of bulk materials. Moscow, Mashinostroenie-1 Publishing House, 2006, 149 pp.], From the reservoir of nano- or microparticles and / or their conglomerates 10, nano- or microparticles and / or their conglomerates are introduced and a second two-phase gas flow is created. The type of monomer particles, as well as nano- or microparticles and / or their conglomerates, is determined by the required structure and properties of the encapsulated polymer material powder. In this case, monomers are used, which are polymerized by a radical and / or cationic mechanism, for example, styrene, acrylonitrile, etc. [H. Yasuda. Plasma polymerization: Trans. from English - M: World. 1988. - 376 p.]. Then, the first two-phase gas stream is introduced into the first discharge chamber 11, representing two electrodes located opposite each other, for example, flat and needle electrodes (figure 2). To the electrodes from an adjustable discharge current source 13, the device of which is presented, for example, in [RF Patent for the invention No. 2050654, IPC 7 Н01Т 19/00, G03G 15/02. A device for obtaining a unipolar corona discharge / Kostishin V.G., Letiuk L.M., Vedyashkin E.Yu .; Applicant - Moscow Institute of Steel and Alloys 04/27/93; publ. 12/20/95; RF patent for the invention No. 96110398/07, IPC 7 Н01Т 19/00, F24F 3/16. Device for discharge / Lavreshov V.I., Malinin A.N., Sidorov A.P .; Applicant Sidorov A.N. 05/23/96; publ. 10.11.97.], The required value of the discharge current is supplied, due to which the required value of the charge of nano- or microparticles in the first two-phase gas stream is provided. The amount of charge is regulated using an adjustable discharge current source 13.

Одновременно с этим второй двухфазный газовый поток вводят во вторую разрядную камеру 12, представляющую два электрода, расположенных друг напротив друга, например плоский и игольчатый электроды. На электроды от регулируемого источника тока разряда 14, устройство которого представлено, например, в работах [Патент РФ на изобретение №2050654, МПК7 Н01Т 19/00, G03G 15/02. Устройство для получения униполярного коронного разряда / Костишин В.Г., Летюк Л.М., Ведяшкин Е.Ю.; заявитель - Московский институт стали и сплавов, заявл. 27.04.93; опубл. 20.12.95.; Патент РФ на изобретение №96110398/07, МПК7 Н01Т 19/00, F24F 3/16. Устройство для осуществления разряда / Лаврешов В.И., Малинин А.Н., Сидоров А.П.; заявитель Сидоров А.Н., заявл. 23.05.96; опубл. 10.11.97.], подают требуемую величину тока разряда, за счет чего обеспечивают требуемую величину заряда нано- или микрочастиц и/или их конгломератов, находящихся во втором двухфазном газовом потоке. Величину заряда регулируют с помощью регулируемого источника тока разряда 14.At the same time, the second two-phase gas stream is introduced into the second discharge chamber 12, which represents two electrodes located opposite each other, for example, flat and needle electrodes. To the electrodes from an adjustable current source of discharge 14, the device of which is presented, for example, in [RF Patent for the invention No. 2050654, IPC 7 Н01Т 19/00, G03G 15/02. A device for obtaining a unipolar corona discharge / Kostishin V.G., Letiuk L.M., Vedyashkin E.Yu .; Applicant - Moscow Institute of Steel and Alloys 04/27/93; publ. 12/20/95; RF patent for the invention No. 96110398/07, IPC 7 Н01Т 19/00, F24F 3/16. Device for discharge / Lavreshov V.I., Malinin A.N., Sidorov A.P .; Applicant Sidorov A.N. 05/23/96; publ. 10.11.97.], The required value of the discharge current is supplied, whereby the required value of the charge of nano- or microparticles and / or their conglomerates in the second two-phase gas stream is provided. The amount of charge is regulated using an adjustable discharge current source 14.

Следует отметить, что максимальная величина заряда как частиц мономера, так и нано- или микрочастиц прямопропорциональна произведению напряженности электрического поля, создаваемой в разрядной камере 11 для частиц мономера, находящихся в первом двухфазном потоке, и в разрядной камере 12, для нано- или микрочастиц, находящихся во втором двухфазном потоке, и характерного размера частиц мономера, нано- или микрочастиц соответственно [Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М., Химия, 1977, 352 с.]. Таким образом, регулируя ток разряда в разрядных камерах 11 и 12 соответствующими источниками тока разряда 13 и 14, за счет раздельного изменения напряженности электрических полей в разрядных камерах возможно обеспечивать требуемую величину заряда частиц. Величины заряда зависят от типа и характерных размеров частиц мономера, нано- или микрочастиц, типа реакции полимеризации (радикальная или катионная), требуемой толщины полимерного слоя, образующегося из мономера на поверхности нано- или микрочастицы, от требуемой структуры полимера, образующегося в результате реакции полимеризации, величины вандерваальсовских сил взаимодействия между отдельными нано- или микрочастицами в их конгломерате, а также от требуемой концентрации наночастиц в полимерной матрице. Например, при осаждении частиц стирола, имеющих характерный радиус порядка 100 нм в поле коронного разряда, [Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Т.2. Генерация плазмы и газовые разряды; Диагностика и метрология плазменных процессов. / Под ред. В.Е.Фортова. - М.: Наука/Интерпериодика, 2000. - 634 с.] на поверхность частицы талька, средний радиус которой составляет порядка 10 мкм, величина заряда каждой отельной частицы талька составляет около 10-12 Кл, а каждой отдельной частицы мономера, например стирола - 10-16 Кл.It should be noted that the maximum charge of both monomer particles and nano- or microparticles is directly proportional to the product of the electric field created in the discharge chamber 11 for monomer particles in the first two-phase flow and in the discharge chamber 12, for nano- or microparticles, located in the second two-phase flow, and the characteristic particle size of the monomer, nano- or microparticles, respectively [Zimon A.D. Adhesion of films and coatings. M., Chemistry, 1977, 352 pp.]. Thus, by regulating the discharge current in the discharge chambers 11 and 12 with the corresponding sources of discharge current 13 and 14, it is possible to provide the required particle charge value due to a separate change in the electric field strength in the discharge chambers. The magnitude of the charge depends on the type and characteristic particle sizes of the monomer, nano- or microparticles, the type of polymerization reaction (radical or cationic), the required thickness of the polymer layer formed from the monomer on the surface of the nano- or microparticle, on the desired polymer structure resulting from the polymerization reaction , the magnitudes of the Van der Waals interaction forces between individual nano- or microparticles in their conglomerate, as well as the required concentration of nanoparticles in the polymer matrix. For example, during the deposition of styrene particles having a characteristic radius of the order of 100 nm in the field of a corona discharge, [Encyclopedia of low-temperature plasma. T.2. Plasma generation and gas discharges; Diagnostics and metrology of plasma processes. / Ed. V.E. Fortova. - M .: Nauka / Interperiodika, 2000. - 634 p.] On the surface of a talc particle, the average radius of which is about 10 μm, the charge of each individual talc particle is about 10 -12 C, and each individual particle of a monomer, for example styrene, 10-16 Cl.

За счет того, что электростатические силы отталкивания между отдельными нано- или микрочастицами в заряженном конгломерате превышают вандерваальсовские силы взаимодействия, заряженные конгломераты нано- или микрочастиц, находящиеся во втором двухфазном газовом потоке, диспергируют на отдельные нано- или микрочастицы. Частицы мономера и нано- или микрочастицы и/или их конгломераты заряжают противоположными по знаку зарядами. Затем первый и второй двухфазные газовые потоки разноименно заряженных частиц мономера и нано- или микрочастиц одновременно вводят в камеру смешения 15. За счет кулоновских сил взаимодействия между заряженными противоположными по знаку зарядами частицами мономера и диспергированными нано- или микрочастицами осуществляют осаждение частиц мономера на поверхности нано- или микрочастиц, в результате чего формируется слой мономера на поверхности отдельных нано- или микрочастиц. Одновременно с этим протекает реакция полимеризация слоя мономера, которая происходит по радикальному и/или катионному механизму. В результате этого на поверхности нано- или микрочастицы образуется полимерная пленка, толщину которой возможно контролировать за счет изменения соотношения абсолютных величин зарядов частиц мономера и нано- или микрочастиц, а также за счет подбора типов мономера и нано- или микрочастиц и химического состава газов-носителей.Due to the fact that the electrostatic repulsive forces between individual nano- or microparticles in a charged conglomerate exceed the van der Waals interaction forces, the charged conglomerates of nano- or microparticles in the second two-phase gas stream are dispersed onto individual nano- or microparticles. The particles of the monomer and nano- or microparticles and / or their conglomerates are charged with opposite charges in sign. Then, the first and second two-phase gas flows of oppositely charged particles of the monomer and nano- or microparticles are simultaneously introduced into the mixing chamber 15. Due to the Coulomb forces of interaction between the charged opposite in sign charges of the monomer particles and dispersed nano- or microparticles, the monomer particles are deposited on the surface of the nano- or microparticles, as a result of which a monomer layer is formed on the surface of individual nano- or microparticles. At the same time, the polymerization of the monomer layer proceeds, which occurs by the radical and / or cationic mechanism. As a result of this, a polymer film is formed on the surface of the nano- or microparticles, the thickness of which can be controlled by changing the ratio of the absolute values of the charges of the monomer particles and nano- or microparticles, as well as by selecting the types of monomer and nano- or microparticles and the chemical composition of the carrier gases .

Полимеризацию слоя мономера на поверхности нано- или микрочастиц возможно осуществлять за счет инициирования реакции радикальной и/или катионной полимеризации. Инициирование реакции полимеризации возможно осуществлять любым известным способом, например, за счет воздействия ультрафиолетовым излучением и/или за счет введения в многофазный газовый поток любого известного катализатора реакции радикальной и/или катионной полимеризации [Энциклопедия полимеров // Гл. ред. В.А.Каргин. T.1-3. - М.. «Советская Энциклопедия». 1972 г.; Х.Ясуда Полимеризация в плазме. Пер. с англ. - М.: Мир. 1988 год. - 376 с.].The polymerization of the monomer layer on the surface of nano- or microparticles can be carried out by initiating a radical and / or cationic polymerization reaction. The polymerization reaction can be initiated in any known manner, for example, by exposure to ultraviolet radiation and / or by introducing into the multiphase gas stream any known catalyst for the radical and / or cationic polymerization reaction [Encyclopedia of Polymers // Ch. ed. V.A. Kargin. T.1-3. - M .. "Soviet Encyclopedia." 1972; H. Yasuda Plasma polymerization. Per. from English - M .: World. 1988 year. - 376 p.].

При инициировании радикальной полимеризации за счет ультрафиолетового излучения через окна, прозрачные для ультрафиолетового излучения, в камеру смешения вводят ультрафиолетовое излучение. Длина волны ультрафиолетового излучения выбирается таким образом, чтобы обеспечить образование требуемого числа радикалов в мономере, осажденном на поверхности нано- или микрочастиц. Для обеспечения контроля реакции радикальной полимеризации предусматривают изменение интенсивности ультрафиолетового излучения любым известным способом [Трембач В.В. Световые приборы. М.: Высш. шк., 1990 - 463 с.].When radical polymerization is initiated by ultraviolet radiation, ultraviolet radiation is introduced into the mixing chamber through windows transparent to ultraviolet radiation. The wavelength of ultraviolet radiation is selected in such a way as to ensure the formation of the required number of radicals in the monomer deposited on the surface of nano- or microparticles. To ensure control of the reaction of radical polymerization provide for a change in the intensity of ultraviolet radiation by any known method [Trembach V.V. Lighting devices. M .: Higher. school, 1990 - 463 p.].

Для инициирования, например, радикальной полимеризации за счет использования любого известного для выбранного типа мономера, катализатора этой реакции, в камеру смешения через дополнительные подводы вводят катализатор. В качестве катализатора реакции радикальной полимеризации, например стирола, возможно использовать катализаторы Циглера-Натта, например TiCl4-Al(C2H5)3. Типичными катализаторами реакции катионной полимеризации являются протонные кислоты (H2SO4, Н3РО4, НСl и др.) и координационные комплексы кислот Льюиса [Энциклопедия полимеров // Гл. ред. В.Л.Каргин. T.1-3. - М., «Советская Энциклопедия», 1972 г.].To initiate, for example, radical polymerization by using any catalyst known for the selected type of catalyst, this reaction, a catalyst is introduced into the mixing chamber through additional leads. As a catalyst for a radical polymerization reaction, for example styrene, it is possible to use Ziegler-Natta catalysts, for example TiCl 4 -Al (C 2 H 5 ) 3 . Typical catalysts for the cationic polymerization reaction are protic acids (H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , Hcl, etc.) and coordination complexes of Lewis acids [Encyclopedia of Polymers // Ch. ed. V.L. Kargin. T.1-3. - M., "Soviet Encyclopedia", 1972].

Полученный в результате смешения и реакции полимеризации частиц порошок капсулированного полимерного материала, находящийся в многофазном газовом потоке, вводят в камеру отделения порошка капсулированного полимера от смеси газов и продуктов реакции 16. В этой камере любым известным способом отделяют частицы порошка капсулированного полимерного материала от смеси газов-носителей и продуктов реакции любым известным способом.The powder of the encapsulated polymer material obtained as a result of mixing and the polymerization of particles in a multiphase gas stream is introduced into the chamber for separating the encapsulated polymer powder from the mixture of gases and reaction products 16. In this chamber, particles of the encapsulated polymer material powder are separated from the gas mixture in any known manner. carriers and reaction products in any known manner.

Claims (10)

1. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала, включающий формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока частиц, заряд частиц и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, смешение нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных частиц и последующее отделение конечного продукта от продуктов реакции и газа-носителя, отличающийся тем, что формируют второй двухфазный поток частиц мономера и/или смеси мономеров, затем одновременно осуществляют заряд частиц мономера и/или смеси мономеров и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, причем все частицы мономера и/или мономеров заряжают в газовом разряде одинаковым, но противоположным по знаку относительно нано- или микрочастиц, зарядом требуемой величины, затем одновременно осуществляют смешение первого двухфазного потока заряженных нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных противоположным по знаку зарядом частиц мономера и/или мономеров и осаждение частиц мономера и/или мономеров на заряженных противоположным по знаку зарядом нано- или микрочастицах и формируют слой мономера на поверхности отдельных нано- или микрочастиц и осуществляют полимеризацию слоя мономера на поверхности нано- или микрочастиц, полученный порошок капсулированного полимерного материала, находящийся в многофазном газовом потоке, отделяют от продуктов реакции и газа-носителя.1. A method of producing a powder of encapsulated polymeric material, including the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of particles, a charge of particles and a charge and dispersion of nano- or microparticles, mixing of nano- or microparticles with a second two-phase stream of charged particles and subsequent separation of the final product from reaction products and a carrier gas, characterized in that a second two-phase stream of monomer particles and / or a mixture of monomers is formed, then the particles are simultaneously charged onomers and / or mixtures of monomers and the charge and dispersion of nano- or microparticles, moreover, all particles of the monomer and / or monomers are charged in the gas discharge with the same charge, but opposite in sign with respect to nano- or microparticles, of the required size, then the first two-phase flow is mixed simultaneously charged nano- or microparticles with a second biphasic flow of charged monomer and / or monomer particles of opposite sign charge and the deposition of monomer particles and / or monomers on charged opposite acu charge nano- or microparticles and forming a layer of the monomer on the surface of individual nano- or microparticles and polymerizing the monomer layer on the surface of the nano- or microparticles, the resulting powder was encapsulated polymeric material located in the multiphase stream of gas is separated from the reaction products and carrier gas. 2. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала по п.1, отличающийся тем, что формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования различных по химическому составу газов-носителей.2. A method of producing an encapsulated polymer material powder according to claim 1, characterized in that the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of monomer and / or a mixture of monomers is carried out using carrier gases of different chemical composition. 3. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала по п.1, отличающийся тем, что формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования идентичных по химическому составу газов-носителей.3. A method for producing an encapsulated polymer material powder according to claim 1, characterized in that the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of monomer and / or a mixture of monomers is carried out by using carrier gases that are identical in chemical composition. 4. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала, включающий формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока частиц, заряд частиц и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, смешение нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных частиц и последующее отделение конечного продукта от продуктов реакции и газа-носителя, отличающийся тем, что формируют второй двухфазный поток частиц мономера и/или смеси мономеров, затем одновременно осуществляют заряд частиц мономера и/или смеси мономеров и заряд и диспергирование нано- или микрочастиц, причем все частицы мономера и/или мономеров заряжают в газовом разряде одинаковым, но противоположным по знаку относительно нано- или микрочастиц, зарядом требуемой величины, затем одновременно осуществляют смешение первого двухфазного потока заряженных нано- или микрочастиц со вторым двухфазным потоком заряженных противоположным по знаку зарядом частиц мономера и/или мономеров и осаждение частиц мономера и/или мономеров на заряженных противоположным по знаку зарядом нано- или микрочастицах и формируют слой мономера на поверхности отдельных нано- или микрочастиц, одновременно с этим облучают образующиеся частицы ультрафиолетовым излучением, в результате чего инициируют реакцию радикальной полимеризации слоя мономера на поверхности нано- или микрочастиц, полученный порошок капсулированного полимерного материала, находящийся в многофазном газовом потоке, отделяют от продуктов реакции и газа-носителя.4. A method of producing an encapsulated polymer material powder, including the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of particles, a charge of particles and a charge and dispersion of nano- or microparticles, mixing of nano- or microparticles with a second two-phase stream of charged particles and the subsequent separation of the final product from reaction products and a carrier gas, characterized in that a second two-phase stream of monomer particles and / or a mixture of monomers is formed, then the particles are simultaneously charged onomers and / or mixtures of monomers and the charge and dispersion of nano- or microparticles, moreover, all particles of the monomer and / or monomers are charged in the gas discharge with the same charge, but opposite in sign with respect to nano- or microparticles, of the required size, then the first two-phase flow is mixed simultaneously charged nano- or microparticles with a second biphasic flow of charged monomer and / or monomer particles of opposite sign charge and the deposition of monomer particles and / or monomers on charged opposite using a charge of nano- or microparticles and form a monomer layer on the surface of individual nano- or microparticles, at the same time, the resulting particles are irradiated with ultraviolet radiation, as a result of which they initiate a radical polymerization reaction of the monomer layer on the surface of nano- or microparticles, the resulting encapsulated polymer material powder in a multiphase gas stream, separated from the reaction products and the carrier gas. 5. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала по п.4, отличающийся тем, что формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования различных по химическому составу газов-носителей.5. A method of producing an encapsulated polymer material powder according to claim 4, characterized in that the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of monomer and / or a mixture of monomers is carried out by using carrier gases that are different in chemical composition. 6. Способ получения порошка капсулированного полимерного материала по п.4, отличающийся тем, что формирование первого двухфазного потока нано- или микрочастиц и второго двухфазного потока мономера и/или смеси мономеров осуществляют путем использования идентичных по химическому составу газов-носителей.6. A method for producing an encapsulated polymer material powder according to claim 4, characterized in that the formation of a first two-phase stream of nano- or microparticles and a second two-phase stream of monomer and / or a mixture of monomers is carried out by using carrier gases that are identical in chemical composition. 7. Устройство получения порошка капсулированного полимерного материала, содержащее источник газа-носителя для нано- или микрочастиц, резервуар конгломерата нано- или микрочастиц, ионизатор для заряда нано- или микрочастиц, регулятор величины тока заряда нано- или микрочастиц, камеру смешения, камеру отделения модифицированных полимерных частиц, отличающееся тем, что дополнительно содержит источник газа-носителя, который через регулятор скорости потока подсоединен к первому входу первого газового тракта, ко второму входу первого газового тракта через устройство ввода частиц мономера подсоединен резервуар для мономера и/или смеси мономеров, выход первого газового тракта подсоединен к первому входу первой разрядной камеры, к электродам первой разрядной камеры подсоединен первый регулируемый источник тока разряда, источник газа-носителя для нано- или микрочастиц через регулятор скорости потока второго газа-носителя подсоединен к первому входу второго газового тракта, ко второму входу второго газового тракта через устройство ввода нано- или микрочастиц и/или их конгломератов подсоединен резервуар для нано- или микрочастиц и/или их конгломератов, выход второго газового тракта подсоединен к первому входу второй разрядной камеры, к электродам второй разрядной камеры подсоединен второй регулируемый источник тока разряда, выходы первой и второй разрядных камер соединены с камерой смешения.7. A device for producing a powder of encapsulated polymer material containing a carrier gas source for nano- or microparticles, a reservoir of nano- or microparticle conglomerate, an ionizer for charging nano- or microparticles, a charge current regulator for nano- or microparticles, a mixing chamber, a modified separation chamber polymer particles, characterized in that it further comprises a carrier gas source, which is connected through a flow rate regulator to the first input of the first gas path, to the second input of the first gas of the path through the monomer particle input device, a reservoir for the monomer and / or monomer mixture is connected, the output of the first gas path is connected to the first input of the first discharge chamber, the first adjustable discharge current source, the carrier gas source for nano- or microparticles is connected to the electrodes of the first discharge chamber through the flow rate controller of the second carrier gas is connected to the first input of the second gas path, to the second input of the second gas path through the input device of nano- or microparticles and / or their conglomerate eratov reservoir connected to nano- or microparticles and / or the conglomerates of the second gas path output connected to the first input of the second discharge chamber to the discharge chamber a second electrode connected a second power adjustment of the discharge current, the outputs of the first and second discharge chambers are connected to the mixing chamber. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что часть поверхности камеры смешения выполняют из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, напротив этой части камеры смешения размещают источники ультрафиолетового излучения.8. The device according to claim 7, characterized in that a part of the surface of the mixing chamber is made of a material that is transparent to ultraviolet radiation, and sources of ultraviolet radiation are placed opposite this part of the mixing chamber. 9. Устройство получения порошка капсулированного полимерного материала, содержащее источник газа-носителя для нано- или микрочастиц, резервуар конгломерата нано- или микрочастиц, ионизатор для заряда нано- или микрочастиц, регулятор величины тока заряда нано- или микрочастиц, камеру смешения, камеру отделения модифицированных полимерных частиц, отличающееся тем, что содержит первый регулятор скорости потока газа-носителя, вход которого подсоединен к источнику газа-носителя для нано- или микрочастиц, а выход подсоединен к первому входу первого газового тракта, ко второму входу первого газового тракта через устройство ввода частиц мономера подсоединен резервуар для мономера и/или смеси мономеров, выход первого газового тракта подсоединен к первому входу первой разрядной камеры, к электродам первой разрядной камеры подсоединен первый регулируемый источник тока разряда, второй регулятор скорости потока газа-носителя, вход которого подсоединен к источнику газа-носителя для нано- или микрочастиц, а выход подсоединен к первому входу второго газового тракта, ко второму входу второго газового тракта через устройство ввода нано- или микрочастиц и/или их конгломератов подсоединен резервуар для нано- или микрочастиц и/или их конгломератов, выход второго газового тракта подсоединен к первому входу второй разрядной камеры, к электродам второй разрядной камеры подсоединен второй регулируемый источник тока разряда, выходы первой и второй разрядных камер соединены с камерой смешения.9. A device for producing a powder of encapsulated polymer material containing a carrier gas source for nano- or microparticles, a reservoir of nano- or microparticle conglomerate, an ionizer for charging nano- or microparticles, a charge current regulator for nano- or microparticles, a mixing chamber, a modified separation chamber polymer particles, characterized in that it contains a first carrier gas flow rate regulator, the input of which is connected to a carrier gas source for nano- or microparticles, and the output is connected to the first input of the first gas path, a reservoir for the monomer and / or mixture of monomers is connected to the second input of the first gas path through the monomer particle input device, the output of the first gas path is connected to the first input of the first discharge chamber, the first adjustable discharge current source is connected to the electrodes of the first discharge chamber, the second a carrier gas flow rate regulator, the input of which is connected to a carrier gas source for nano- or microparticles, and the output is connected to the first input of the second gas path, to the second input at the second gas path through the input device of nano- or microparticles and / or their conglomerates, a reservoir for nano- or microparticles and / or their conglomerates is connected, the output of the second gas path is connected to the first input of the second discharge chamber, a second adjustable source is connected to the electrodes of the second discharge chamber discharge current, the outputs of the first and second discharge chambers are connected to the mixing chamber. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что часть поверхности камеры смешения выполняют из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, напротив этой части камеры смешения размещают источники ультрафиолетового излучения. 10. The device according to claim 9, characterized in that a part of the surface of the mixing chamber is made of a material that is transparent to ultraviolet radiation, and sources of ultraviolet radiation are placed opposite this part of the mixing chamber.
RU2011136827/04A 2011-09-05 2011-09-05 Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions) RU2470956C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136827/04A RU2470956C1 (en) 2011-09-05 2011-09-05 Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136827/04A RU2470956C1 (en) 2011-09-05 2011-09-05 Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470956C1 true RU2470956C1 (en) 2012-12-27

Family

ID=49257463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011136827/04A RU2470956C1 (en) 2011-09-05 2011-09-05 Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470956C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767910C1 (en) * 2020-12-18 2022-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method of encapsulating submicron particles with polymer and device for implementation thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01184034A (en) * 1988-01-14 1989-07-21 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Production of microencapsulated fine particle
JPH03234733A (en) * 1990-02-08 1991-10-18 Lintec Corp Microcapsuled composite conductive material, its production and its conductive molded article
RU2220046C2 (en) * 1998-05-15 2003-12-27 Лео Хатьясало Method and installation for electric control of material flow
US20080182917A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-31 Seiko Epson Corporation Production method of encapsulated material, and encapsulated material
RU2009136167A (en) * 2009-09-29 2011-04-10 Юрий Ехилевич Польский (RU) METHOD FOR DISPERSING NANO AND MICROPARTICLES, THEIR ATTACHING TO THE SURFACE OF A POLYMER AND THE DEVICE IMPLEMENTING IT

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01184034A (en) * 1988-01-14 1989-07-21 Japan Synthetic Rubber Co Ltd Production of microencapsulated fine particle
JPH03234733A (en) * 1990-02-08 1991-10-18 Lintec Corp Microcapsuled composite conductive material, its production and its conductive molded article
RU2220046C2 (en) * 1998-05-15 2003-12-27 Лео Хатьясало Method and installation for electric control of material flow
US20080182917A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-31 Seiko Epson Corporation Production method of encapsulated material, and encapsulated material
RU2009136167A (en) * 2009-09-29 2011-04-10 Юрий Ехилевич Польский (RU) METHOD FOR DISPERSING NANO AND MICROPARTICLES, THEIR ATTACHING TO THE SURFACE OF A POLYMER AND THE DEVICE IMPLEMENTING IT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767910C1 (en) * 2020-12-18 2022-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method of encapsulating submicron particles with polymer and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8784949B2 (en) Remote non-thermal atmospheric plasma treatment of temperature sensitive particulate materials and apparatus therefore
Zhang et al. Flash nanoprecipitation of polystyrene nanoparticles
Sowinski et al. Effect of fluidizing particle size on electrostatic charge generation and reactor wall fouling in gas–solid fluidized beds
Kim et al. Uniform nonspherical colloidal particles with tunable shapes
Solař et al. Nanostructured thin films prepared from cluster beams
Brunet et al. Tailored waveform of dielectric barrier discharge to control composite thin film morphology
US6428861B2 (en) Apparatus and process for plasma treatment of particulate matter
RU2470956C1 (en) Method of producing powder of encapsulated polymer material (versions) and apparatus for realising said method (versions)
Profili et al. Interaction of atomized colloid with an ac electric field in a dielectric barrier discharge reactor used for deposition of nanocomposite coatings
RU2428402C2 (en) Method of dispersing nano- and microparticles, fixation thereof on polymer surface and device for realising said method
Ladmiral et al. Synthesis of monodisperse zinc sulfide particles grafted with concentrated polystyrene brush by surface-initiated nitroxide-mediated polymerization
Cao et al. Deposition kinetics on particles in a dusty plasma reactor
Chen et al. Controllable distribution of ultrafine diamond particles by electrostatic spray deposition
Sigmund et al. Defined polymer shells on nanoparticles via a continuous aerosol-based process
Li et al. A long chain-induced depletion effect for abnormal grafting in the preparation of bimodal bidisperse polymer-grafted nanoparticles
Wang et al. Dispersion investigation of TiO2 nanoparticles coated by pulsed RF plasma polymer
Deleuze et al. Hybrid core@ soft shell particles as adhesive elementary building blocks for colloidal crystals
Lotierzo et al. Effect of the addition of salt to Pickering emulsion polymerizations using polymeric nanogels as stabilizers
RU2767910C1 (en) Method of encapsulating submicron particles with polymer and device for implementation thereof
JPH04269721A (en) Polymer beads having modified surface and its production
US20140061026A1 (en) Finely divided particles of core-shell structure
Rudd et al. Plasma gas aggregation cluster source: Influence of gas inlet configuration and total surface area on the heterogeneous aggregation of silicon clusters
EP3565386A1 (en) Method for plasma powder treatment and coating
Ellis et al. Continuous process to deposit nanoparticles onto microparticles
Vacková et al. Plasma Treatment of Powders and Fibers

Legal Events

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

Effective date: 20150906

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170116

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200906