RU2654959C2 - Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения - Google Patents
Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654959C2 RU2654959C2 RU2016116139A RU2016116139A RU2654959C2 RU 2654959 C2 RU2654959 C2 RU 2654959C2 RU 2016116139 A RU2016116139 A RU 2016116139A RU 2016116139 A RU2016116139 A RU 2016116139A RU 2654959 C2 RU2654959 C2 RU 2654959C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersion medium
- superconcentrate
- carbon nanotubes
- dispersed system
- mass
- Prior art date
Links
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 71
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 abstract 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 38
- -1 for example Substances 0.000 description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 7
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVRCRKLLQYOIKY-UHFFFAOYSA-M 1-methyl-3-prop-2-enylimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+]=1C=CN(CC=C)C=1 QVRCRKLLQYOIKY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 4
- QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethanol Chemical compound OCCOC1=CC=CC=C1 QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- WQRLMAAQAUUCOH-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol;2-(oxiran-2-ylmethoxymethyl)oxirane Chemical compound OCCCCO.C1OC1COCC1CO1 WQRLMAAQAUUCOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 3
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 3
- 229960005323 phenoxyethanol Drugs 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethylhexoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCC(CC)COCC1CO1 BBBUAWSVILPJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 2-(butoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCOCC1CO1 YSUQLAYJZDEMOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCC1CO1 AOBIOSPNXBMOAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SEFYJVFBMNOLBK-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxy]ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCCOCC1CO1 SEFYJVFBMNOLBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002257 Plurafac® Polymers 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Polymers 0.000 description 2
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N diisobutyl phthalate Chemical compound CC(C)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(C)C MGWAVDBGNNKXQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Chemical class 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N Dibutyl decanedioate Chemical compound CCCCOC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCCCC PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GTVWRXDRKAHEAD-UHFFFAOYSA-N Tris(2-ethylhexyl) phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(=O)(OCC(CC)CCCC)OCC(CC)CCCC GTVWRXDRKAHEAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N bis(3,5-difluorophenyl)phosphane Chemical compound FC1=CC(F)=CC(PC=2C=C(F)C=C(F)C=2)=C1 ZFMQKOWCDKKBIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229940043232 butyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 229960001760 dimethyl sulfoxide Drugs 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010685 fatty oil Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000628 photoluminescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M sodium docusate Chemical group [Na+].CCCCC(CC)COC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B1/008—Nanostructures not provided for in groups B82B1/001 - B82B1/007
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/0009—Forming specific nanostructures
- B82B3/0033—Manufacture or treatment of substrate-free structures, i.e. not connected to any support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для изготовления композитных материалов. Углеродные нанотрубки и дисперсионную среду, представляющую собой вещество, имеющее угол смачивания по отношению к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°, смешивают путём механической обработки до максимального размера агломератов углеродных нанотрубок не более 50 мкм. В качестве дисперсионной среды можно использовать ионную жидкость, эпоксидную, или полиэфирную, или полиакриловую смолу, пластификатор, органический растворитель, масло из ряда минерального, синтетического, биологического происхождения; а также силикон, или силан, или липид, или эфир. Дисперсионную среду можно использовать в виде жидкости, пасты, геля или порошка. Механическую обработку осуществляют в трехвалковой, или в шаровой, или в бисерной, или в планетарной мельнице. Полученный суперконцентрат углеродных нанотрубок, представляющий собой высокоустойчивую дисперсную систему, включающую не менее 2 мас.% углеродных нанотрубок в качестве дисперсной фазы, может быть в виде пластичной пастообразной массы или мелкодисперсного порошка. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил., 13 пр.
Description
Изобретение относится к нанодисперсным материалам и может использоваться в химической и других отраслях промышленности для изготовления различных композитных материалов.
Введение углеродных нанотрубок (далее - УНТ) в матрицу сопряжено с такими основными технологическими трудностями, как проблема равномерного распределения УНТ в материале из-за их тенденции к агломерации, а также пылящие свойства порошка УНТ.
Основной подход к решению этих проблем, описанный в литературе, основан на использовании дисперсий УНТ в жидких средах. Как правило, стабильные дисперсии УНТ в жидких - органических или водных средах получают с использованием различных стабилизаторов, таких как, например, поверхностно-активные вещества. Подходы к созданию дисперсии УНТ в органических средах, таких, например, как толуол, тетрагидрофуран, хлороформ и диметилформамид описаны в публикациях [1-4] 1. Т.Р. Chua et al., Effect of surface-functionalized multi-walled carbon nanotubes of the properties of poly(dimethyl siloxane) nanocomposites // Compos. Sci. Technol. 2010, 70, 671-677. 2. J. Hong et al., Effect of dispersion state of carbon nanotube on the thermal conductivity of poly(dimethyl siloxane) composites // Curr. Appl. Phys. 2010, 10, 359-363. 3. R.R. Kohlmeyer et al., Electrical and dielectrical properties of hydroxylated carbon nanotube-elastomer composites // J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 17626-17629. 4. U. Subramanyam et al., PVA networks grafted with PDMS branches // J. Polym. Sci. Part A, 2009, 47, 5272-5277.
Однако большее количество публикаций посвящено водным дисперсиям УНТ [5-7]: 5. V.C. Moore et al., Individually suspended single-walled carbon nanotubes in various surfactants // Nanoletters, 2003, 3, 1379-1382. 6. A.J. Blanch et al., Optimizing surfactant concentrations for dispersion of single-walled carbon nanotubes in aqueous solutions // J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 9805-9811. 7. N. Minami et al., Cellulose derivatives as excellent dispersants for single-wall carbon nanotubes as demonstrated by absorption and photoluminescence spectroscopy // Appl. Phys. Lett., 2006, 88, 093123-3. Получена, так же, водная дисперсия с концентрацией УНТ - 0.1 масс. % с додецилсульфатом натрия в качестве стабилизатора [Патент США №7999028 МПК С01 В 31/00, C08K 3/04, B82Y 35/00, B01J 8/16].
Общим недостатком указанных выше дисперсий является низкая концентрация УНТ - порядка 0.01-0.1 масс. %, что делает промышленное применение этих дисперсий экономически невыгодным с точки зрения транспортировки, ввиду малого значения массового соотношения УНТ/растворитель. Более того, низкое значение концентрации УНТ в дисперсии ограничивает концентрацию УНТ в конечном продукте, а технология введения УНТ в конечный продукт, как правило, достаточно сложна из-за необходимости удаления из продукта значительной части растворителя. В этой связи, задача создания высококонцентрированных дисперсий УНТ является особенно актуальной.
Известна водная дисперсия УНТ, полученная с использованием натриевой соли сульфинированного производного нафталина и аэросила в качестве поверхностно-активного вещества и стабилизирующей добавки, соответственно [Патент РФ №2494961, МПК С01 В 31/02]. Однако данная дисперсия имеет достаточно узкий потенциальный диапазон применений и может применяться только в качестве модифицирующей добавки для строительных материалов и не может претендовать на использование в композитных материалах из-за необходимости удаления воды, поверхностно-активного вещества и стабилизирующей добавки из этой дисперсии в процессе приготовления композитных материалов.
Также известна гелеобразная дисперсия с концентрацией УНТ порядка 2 масс. %, полученная механической обработкой УНТ с ионными жидкостями с дальнейшим центрифугированием этой смеси с целью удаления избытка ионной жидкости [Патент США №7531114, МПК B05D 1/12, С01В 31/02, Н01В 1/00, Н01В 1/12]. Эта гелеобразная дисперсия является наиболее близкой к настоящему изобретению и принята за его прототип.
Основным недостатком приведенной гелеобразной дисперсии является относительно низкая концентрация углеродных нанотрубок в ней, что подтверждается отделением избытка ионной жидкости в процессе центрифугирования. Данный факт свидетельствует о непредельном насыщении дисперсии углеродными нанотрубками и наличии потенциала для увеличения их концентрации.
В основе настоящего изобретения лежит задача создания суперконцентрата углеродных нанотрубок, который представлял бы собой высокоустойчивую дисперсную систему с содержанием УНТ не менее 2 масс. %.
Поставленная задача решается тем, что предлагается суперконцентрат углеродных нанотрубок, представляющий собой дисперсную систему, включающую углеродные нанотрубки в качестве дисперсной фазы и дисперсионную среду, причем названная дисперсная система получена смешиванием углеродных нанотрубок и дисперсионной среды, названная дисперсная система содержит не менее 2 масс. % углеродных нанотрубок и получена при механической обработке смеси углеродных нанотрубок и дисперсионной среды до максимального размера агломератов углеродных нанотрубок в ней не более 50 мкм, при этом дисперсионная среда является веществом, имеющим угол смачивания в отношении к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°.
Также поставленная задача решается тем, что предлагается способ получения суперконцентрата углеродных нанотрубок, представляющего собой дисперсную систему, включающую углеродные нанотрубки в качестве дисперсной фазы и дисперсионную среду; причем, названную дисперсную систему получают смешиванием углеродных нанотрубок и дисперсионной среды, дисперсная система содержит не менее 2 масс. % углеродных нанотрубок и получена при механической обработке смеси углеродных нанотрубок и дисперсионной среды до максимального размера агломератов углеродных нанотрубок не более 50 мкм, при этом дисперсионная среда представляет собой вещество, имеющее угол смачивания в отношении к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°.
Механическая обработка УНТ осуществляется путем приложения сдвиговых усилий, достаточных для получения максимальных размеров агломератов УНТ порядка 50 мкм. Сдвиговые усилия, достаточные для диспергирования УНТ, могут быть получены с помощью таких инструментов, но не ограничены ими, как трехвалковая, бисерная, шаровая или планетарная мельница.
Для получения суперконцентрата количество УНТ в дисперсной системе может бытьне менее 5, или 10 масс. %, или значительно больше.
Для получения суперконцентрата дисперсионная среда должна представлять собой вещество, имеющее значение угла смачивания в отношении к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°. Такая дисперсионная среда может быть выбрана из ряда, но не ограничена им, таких веществ как ионные жидкости, эпоксидные, полиэфирные, полиакриловые, полифенилсилоксановые или полиуретановые смолы минерального, синтетического или биологического происхождения масел, силиконов, силанов, липидов, эфиров, жирных кислот, а также из ряда композиций веществ, применяемых в качестве пластификаторов, активных разбавителей и деаэраторов, а также в качестве дисперсионной среды могут выступать двух- и многокомпонентные смеси перечисленных веществ. Дисперсионная среда может представлять собой жидкость, или гель, или пасту, или порошок.
Суперконцентрат, приготовленный так, как описано выше, может представлять собой, в зависимости от концентрации УНТ и свойств дисперсионной среды, пастообразную массу или порошок.
Снимок просвечивающей электронной микроскопии суперконцентрата представлен на фиг. 1.
Особенности представленного изобретения будут описаны более подробно с использованием следующих примеров, которые не ограничивают представленное изобретение.
Пример 1
Изготовление суперконцентрата УНТ в ионной жидкости.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 2 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 2 г УНТ Tuball и 98 г ионной жидкости 1-бутил-3-метилимидазолия тетрафторбората. Смесь обработали на трехвалковой мельнице ЕХАКТ 80Е с зазором между валами 13 мкм и 5 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 1 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 10 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 2 масс. %, ионная жидкость 1-бутил-3-метилимидазолия тетрафторборат - 98 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других ионных жидкостей, таких как 1-этил-метилимидазолия тетрафторборат, 1-гексил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-аллил-3-метилимидазолия хлорид и др.
Пример 2
Изготовление суперконцентрата УНТ в ионной жидкости.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 5 масс. % УНТ Nanocyl NC7000, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 5 г УНТ Nanocyl NC7000 и 95 г ионной жидкости 1-аллил-3-метилимидазолия хлорида. Смесь обработали на трехвалковой мельнице ЕХАКТ 80Е с зазором между валами 40 мкм и 13 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 2,5 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 15 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Nanocyl NC7000 - 5 масс. %, ионная жидкость 1-аллил-3-метилимидазолия хлорид - 95 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других ионных жидкостей, таких как 1-этил-метилимидазолия тетрафторборат, 1-бутил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-гексил-3-метилимидазолия тетрафторборат и др.
Пример 3
Изготовление суперконцентрата УНТ в ионной жидкости.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 50 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 50 г УНТ Tuball и 50 г ионной жидкости 1-этил-метилимидазолия тетрафторбората. Смесь обработали на шаровой мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой мелкодисперсный порошок черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим:
УНТ Tuball - 50 масс. %, ионная жидкость 1-этил-метилимидазолия тетрафторборат - 50 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других ионных жидкостей, таких как 1-гексил-3-метилимидазолий тетрафторборат, 1-бутил-3-метилимидазолия тетрафторборат, 1-аллил-3-метилимидазолия хлорид и др.
Пример 4
Изготовление суперконцентрата УНТ в алифатической эпоксидной смоле.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 10 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 10 г УНТ Tuball и 90 г диглицидилового эфира 1,4-бутандиола. Смесь обработали на трехвалковой мельнице ЕХАКТ 80Е с зазором между валами 13 мкм и 5 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 1,5 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 10 масс. %, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола - 90 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других алифатических эпоксидных смол, таких как моноглицидиловый эфир н-бутанола, моноглицидиловый эфир 2-этилгексанола, моноглицидиловый эфир алкилфенола, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиоксипропиленгликоля и др.
Пример 5
Изготовление суперконцентрата УНТ в алифатической эпоксидной смоле.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 50 масс. % УНТ Kumho K-Nanos 100Р, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 50 г многостенных УНТ Kumho K-Nanos 100Р и 50 г диглицидилового эфира 1,4-бутандиола. Смесь обработали на трехвалковой мельнице ЕХАКТ 80Е с зазором между валами 40 мкм и 13 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 3,5 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Смесь обработали на шаровой мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой мелкодисперсный порошок черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Kumho K-Nanos 100Р - 50 масс. %, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола - 50 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других алифатических эпоксидных смол, таких как моноглицидиловый эфир н-бутанола, моноглицидиловый эфир 2-этилгексанола, моноглицидиловый эфир алкилфенола, диглицидиловый эфир диэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиоксипропиленгликоля и др.
Пример 6
Изготовление суперконцентрата УНТ в пластификаторе.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 20 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 20 г УНТ Tuball и 80 г дибутилфталата. Смесь обработали на шаровой мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим:
УНТ Tuball - 20 масс. %, дибутилфталат - 80 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других пластификаторов, таких как сложные эфиры (диоктилфталат, диметилфталат, дибутилсебацинат, диоктиладипинат, диоктилсебацинат, диизобутилфталат, три(2-этилгексил)фосфат), эфиры фталевой и тримеллитовой кислоты, сложные эфиры ортофосфорной кислоты, а также минеральные и невысыхающие растительные масла, эпоксидированное соевое масло, хлорированные парафины и др.
Пример 7
Изготовление суперконцентрата УНТ в органическом растворителе.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 5 масс. %УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 5 г УНТ Tuball и 95 г монофенилового эфира этиленгликоля. Смесь обработали на планетарной мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 5 масс. %, монофениловый эфир этиленгликоля - 95 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других органических растворителей, таких как дифениловый эфир, бутилцетат, пропиленкарбонат, дибутилфталат, диметилфталат, диметилсульфоксид, о-ксилол и др.
Пример 8
Изготовление суперконцентрата УНТ в органическом растворителе.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 30 масс. % УНТ Kumho K-Nanos 100Р, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 30 г УНТ Kumho K-Nanos 100Р и 70 г о-ксилола. Смесь обработали на шаровой мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную рассыпчатую массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Kumho K-Nanos 100Р - 30 масс. %, о-ксилол - 70 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других органических растворителей, таких как дифениловый эфир, бутилцетат, монофениловый эфира этиленгликоля, дибутилфталат, диметилфталат, диметилсульфоксид и др.
Пример 9
Изготовление суперконцентрата УНТ в растворе ПАВ.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 10 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 10 г УНТ Tuball и 90 г 10%-ного водного раствора додецилбензосульфоната натрия. Смесь обработали на шаровой мельнице. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 10 масс. %, додецилбензосульфонат натрия - 10 масс. %, вода - 80 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других водных растворов ПАВ, таких как водные растворы поливинилпироллидона, карбоксиметилцеллюлозы, алкилбензосульфонтатов и др.
Пример 10
Изготовление суперконцентрата УНТ в жидком неионогенном ПАВ.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 5 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 5 г Tuball и 95 г неионогенного ПАВ коммерческой марки Brij 35. Смесь обработали на трехвалковой мельнице EXAKT 80Е с зазором между валами 13 мкм и 5 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 1,5 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 5 масс. %, неионогенный ПАВ Brij 35-95 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других ПАВ в жидкой форме, таких как полиоксиэтилированные алифатические спирты (аминоспирты, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль) и алкилфенолы, включая коммерческие марки неионогенных ПАВ Triton Х-100, Brij L23, Plurafac LF 403, Lutensol ТО3, ОП-10 и др.
Пример 11
Изготовление суперконцентратов УНТ в жидком неионогенном ПАВ.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 30 масс. % УНТ Nanocyl NC7000, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 30 г УНТ Nanocyl NC7000 и 70 г неионогенного ПАВ Triton X-100. Смесь обработали на шаровой мельнице до получения размера агломератов УНТ менее 50 мкм, определенной с помощью гриндометра типа «Клин». Полученный суперконцентрат представляет собой пластичную рассыпчатую массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Nanocyl NC7000 - 30 масс. %, неионогенный ПАВ Brij 35 - 70 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других ПАВ в жидкой форме, таких как полиоксиэтилированные алифатические спирты (аминоспирты, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль) и алкилфенолы, включая коммерческие марки неионогенных Brij L23, Plurafac LF 403, Lutensol ТО3, ОП-10 и др.
Пример 12
Изготовление суперконцентрата УНТ в жидком силане.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 10 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 10 г УНТ Tuball и 90 г аминопропилтриэтоксисилана. Смесь обработали на трехвалковой мельнице EXAKT 80Е с зазором между валами 40 мкм и 13 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 2 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет максимальный размер агломератов УНТ, равный 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим:
УНТ Tuball - 10 масс. %, аминопропилтриэтоксисилан - 90 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других кремнийорганических соединений, таких как винилтриметоксисилан, метакрилоксипропилтриметоксисилан, силиконовые жидкости и др.
Пример 13
Изготовление суперконцентрата УНТ в жирной кислоте.
Для приготовления суперконцентрата, содержащего 5 масс. % УНТ Tuball, в стеклянном стакане емкостью 500 мл провели смешивание с помощью металлического шпателя 5 г УНТ Tuball и 95 г олеиновой кислоты. Смесь обработали на трехвалковой мельнице ЕХАКТ 80Е с зазором между валами 13 мкм и 5 мкм до выхода значения линейного давления между валами на постоянную величину 1,2 Н/мм2, что свидетельствует о достижении максимальной степени дисперсности для данных условий. Полученный суперконцентрат имеет размер агломератов УНТ менее 50 мкм. Размер агломератов определялся с помощью гриндометра типа «Клин». Суперконцентрат представляет собой пластичную пастообразную массу черного цвета.
В данной дисперсии содержание компонентов было следующим: УНТ Tuball - 5 масс. %, олеиновая кислота - 95 масс. %.
Таким же образом суперконцентрат был получен с использованием других жирных кислот, масел и липидов, таких как масла на основе полициклических ароматических углеводородов, минеральных и синтетических масел, насыщенных и ненасыщенных триглицеридов жирных кислот и др.
Claims (24)
1. Суперконцентрат углеродных нанотрубок, представляющий собой дисперсную систему, включающую углеродные нанотрубки в качестве дисперсной фазы и дисперсионную среду, причем названная дисперсная система получена смешиванием углеродных нанотрубок и дисперсионной среды, отличающийся тем, что названная дисперсная система содержит не менее 2 мас.% углеродных нанотрубок и получена при механической обработке смеси углеродных нанотрубок и дисперсионной среды до максимального размера агломератов углеродных нанотрубок в ней не более 50 мкм, при этом дисперсионная среда является веществом, имеющим угол смачивания по отношению к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°.
2. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсная система содержит не менее 5 мас.% углеродных нанотрубок.
3. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсная система содержит не менее 10 мас.% углеродных нанотрубок.
4. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионной средой является ионная жидкость.
5. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: эпоксидная смола, или полиэфирная смола, или полиакриловая смола.
6. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионная среда является пластификатором.
7. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионная среда является органическим растворителем.
8. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: масло минеральное, или масло синтетическое, или масло биологического происхождения.
9. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: силикон, или силан, или липид, или эфир.
10. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой пластичную пастообразную массу.
11. Суперконцентрат по п. 1, отличающийся тем, что он представляет собой мелкодисперсный порошок.
12. Способ получения суперконцентрата углеродных нанотрубок, представляющего собой дисперсную систему, включающую углеродные нанотрубки в качестве дисперсной фазы и дисперсионную среду; причем дисперсную систему получают смешиванием углеродных нанотрубок и дисперсионной среды, отличающийся тем, что дисперсная система содержит не менее 2 мас.% углеродных нанотрубок и получена при механической обработке смеси углеродных нанотрубок и дисперсионной среды до максимального размера агломератов углеродных нанотрубок не более 50 мкм, при этом дисперсионная среда представляет собой вещество, имеющее угол смачивания по отношению к высокоупорядоченному пиролитическому графиту не более 120°.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсная система содержит не менее 5 мас.% углеродных нанотрубок.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсная система содержит не менее 10 мас.% углеродных нанотрубок.
15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда представляет собой ионную жидкость.
16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: эпоксидная смола, или полиэфирная смола, или полиакриловая смола.
17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда представляет собой пластификатор.
18. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда представляет собой органический растворитель.
19. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: масло минеральное, или масло синтетическое, или масло биологического происхождения.
20. Способ по п. 12, отличающийся тем, что дисперсионная среда выбрана из ряда: силикон, или силан, или липид, или эфир.
21. Способ по п. 12, отличающийся тем, что используют дисперсионную среду в жидком виде.
22. Способ по п. 12, отличающийся тем, что используют дисперсионную среду в виде пасты или геля.
23. Способ по п. 12, отличающийся тем, что используют дисперсионную среду в виде порошка.
24. Способ по п. 12, отличающийся тем, что механическую обработку смеси углеродных нанотрубок и дисперсионной среды осуществляют в трехвалковой мельнице, или в шаровой мельнице, или в бисерной мельнице, или в планетарной мельнице.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116139A RU2654959C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116139A RU2654959C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016116139A RU2016116139A (ru) | 2017-10-26 |
RU2654959C2 true RU2654959C2 (ru) | 2018-05-23 |
Family
ID=60153767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116139A RU2654959C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654959C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721318C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2020-05-18 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Способ получения золей и суспензий |
WO2022186728A1 (ru) | 2021-03-05 | 2022-09-09 | МСД Текнолоджис С.а р.л. | Добавка к резиновым композициям и способ получения добавки |
RU2803714C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-09-19 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" (АО "ДГК") | Способ формирования гидрофобной структуры поверхности теплообмена |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050156144A1 (en) * | 2002-10-23 | 2005-07-21 | Takanori Fukushima | Composition in gel form comprising carbon nanotube and ionic liquid and method for production thereof |
US20090001326A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Kenichi Sato | Aggregate of carbon nanotubes, dispersion thereof and conductive film using the same |
RU2010137629A (ru) * | 2008-02-13 | 2012-03-20 | Байер МатириальСайенс АГ (DE) | Печатный состав для нанесения токопроводящих покрытий и способ его получения |
RU2564029C2 (ru) * | 2010-03-23 | 2015-09-27 | Аркема Франс | Маточная смесь углеродных проводящих наполнителей для жидких композиций, в частности, в литий-ионных батареях |
RU2573481C2 (ru) * | 2011-09-16 | 2016-01-20 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Композиции проводящего герметика |
RU2573873C1 (ru) * | 2014-11-28 | 2016-01-27 | Мсд Текнолоджис Частная Компания С Ограниченной Ответственностью | Структура из углеродных нанотрубок |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116139A patent/RU2654959C2/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050156144A1 (en) * | 2002-10-23 | 2005-07-21 | Takanori Fukushima | Composition in gel form comprising carbon nanotube and ionic liquid and method for production thereof |
US20090001326A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Kenichi Sato | Aggregate of carbon nanotubes, dispersion thereof and conductive film using the same |
RU2010137629A (ru) * | 2008-02-13 | 2012-03-20 | Байер МатириальСайенс АГ (DE) | Печатный состав для нанесения токопроводящих покрытий и способ его получения |
RU2564029C2 (ru) * | 2010-03-23 | 2015-09-27 | Аркема Франс | Маточная смесь углеродных проводящих наполнителей для жидких композиций, в частности, в литий-ионных батареях |
RU2573481C2 (ru) * | 2011-09-16 | 2016-01-20 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Композиции проводящего герметика |
RU2573873C1 (ru) * | 2014-11-28 | 2016-01-27 | Мсд Текнолоджис Частная Компания С Ограниченной Ответственностью | Структура из углеродных нанотрубок |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТРЕПИХЕЕВ А.А., ДЕРЕВИЦКАЯ В.А. Основы химии высокомолекулярных соединений. Москва, Научно-техническое изд-во химической литературы, 1961, с. 171. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721318C1 (ru) * | 2019-02-28 | 2020-05-18 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Способ получения золей и суспензий |
WO2022186728A1 (ru) | 2021-03-05 | 2022-09-09 | МСД Текнолоджис С.а р.л. | Добавка к резиновым композициям и способ получения добавки |
RU2803714C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-09-19 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" (АО "ДГК") | Способ формирования гидрофобной структуры поверхности теплообмена |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016116139A (ru) | 2017-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Socher et al. | The influence of matrix viscosity on MWCNT dispersion and electrical properties in different thermoplastic nanocomposites | |
Yu et al. | Characterization of conductive multiwall carbon nanotube/polystyrene composites prepared by latex technology | |
Rwei et al. | Dispersion of carbon black in a continuous phase: Electrical, rheological, and morphological studies | |
US11673103B2 (en) | Method for producing stable graphene, graphite and amorphous carbon aqueous dispersions | |
Leong et al. | The effect of surfactant on stability and thermal conductivity of carbon nanotube based nanofluids | |
Schilde et al. | Thermal, mechanical and electrical properties of highly loaded CNT-epoxy composites–A model for the electric conductivity | |
Choi et al. | Electrorheological application of polyaniline/multi-walled carbon nanotube composites | |
RU2654959C2 (ru) | Суперконцентрат углеродных нанотрубок и способ его получения | |
JP6620975B2 (ja) | ナノシート含有分散液、ナノシート複合体及びそれらの製造方法 | |
Larijani et al. | Effect of aligned carbon nanotubes on electrical conductivity behaviour in polycarbonate matrix | |
CN106566267A (zh) | 碳纳米管改性热塑性树脂及其制备方法 | |
KR101400406B1 (ko) | 탄소나노튜브 복합체의 제조방법 | |
Wilkinson et al. | Low viscosity processing using hybrid CNT-coated silica particles to form electrically conductive epoxy resin composites | |
JP6887646B2 (ja) | sp2型炭素含有組成物、グラフェン量子ドット含有組成物およびこれらの製造方法、並びにグラファイトの剥離方法 | |
KR20220044956A (ko) | 분산제 | |
CN107078290A (zh) | 基于硫和含碳纳米填料的母料的生产、生产的母料及其用途 | |
JP6730816B2 (ja) | 熱電変換材料及びその製造方法 | |
TWI753180B (zh) | 複合樹脂粒子之製造方法、樹脂成形體及複合樹脂粒子 | |
US20240166520A1 (en) | Additive-free carbon particle dispersions, pastes, gels and doughs | |
JP5062978B2 (ja) | 無機物膜の製造方法 | |
Kamarudin et al. | Lignin-assisted carbon nanotube dispersion for conductive ink application | |
Sadeghi et al. | Synthesis and characteristic of precipitated nano-silica | |
Diaham et al. | Novel electrical conduction properties obtained in few-layer graphene/epoxy nanocomposites | |
JP2009040908A (ja) | 乾式表面処理炭酸カルシウム及びその製造方法並びにポリマー組成物 | |
Noran et al. | Surfactant role in nano-enhanced phase change materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190312 Effective date: 20190312 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191209 Effective date: 20191209 |