Способ получения композита на основе соединений железа

Изобретение относится к способу получения полимерного композита и может быть использовано при изготовлении материалов в различных направлениях в медицине, сельском хозяйстве, экологии, в которых используют препараты, содержащие железо. Способ получения композита осуществляют путем диспергирования геля оксигидроксида железа с размером частиц 30-50 нм, содержащего 12-15% дисперсного оксигидроксида железа в растворе мочевины в глиоксале, обработки ультразвуком в течение 15-30 мин, выдерживания в течение 10-24 часов, сушки при температуре 50-70 градусов Цельсия до образования твердого осадка. Технический результат – возможность управления свойствами композита, получение конечного продукта с различным содержанием азота. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам получения полимерных нанокомпозитов, а именно металлосодержащих нанокомпозитов, и может быть использовано при изготовлении материалов в различных направлениях в медицине, сельском хозяйстве, экологии, в которых используют препараты, содержащие железо.

Современное развитие нанотехнологий позволяет получать наноструктурные материалы с заданными свойствами путем регулирования физико-химических характеристик наноразмерных материалов. (Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. «Наночастицы металлов в полимерах», Москва, Химия, 2000 г. ).

Создание нанокомпозита, в том числе и с полимерной матрицей предусматривает следующие операции: измельчение одного из компонентов до наноразмеров, перемешивание до получения однородной смеси, стабилизация полученной системы. В настоящее время имеется большое разнообразие методов получения нанокомпозитов. Многие из этих методов весьма сложны и трудоемки, поэтому они далеки от внедрения в повседневную практику (А.Л.Волынский, Н.И.Никанорова, А.В.Волков и др. - Коллоидный журнал, 2010, том 72, №4, с. 458-464).

Известен способ получения полимерных нанокомпозитов, а именно металлосодержащих нанокомпозитов (пат.№2412050), в котором пары металлов в вакууме осаждают на поверхность полимерной пленки, расплавляют, расплав перемешивают и гранулируют. Однако этот процесс требует сложного технологического оформления.

Наиболее близким к предлагаемому способу является патент РФ №2507155, в котором полимерную нанокомпозицию смеси солей двух- и трехвалентного железа и поливинилового спирта получают диспергированием, промыванием и проведением всех операций при непрерывном ультразвуковом воздействии, процесс осуществляют в парах аммиака с использованием водного раствора аммиака (NH4OH) или гидразин-гидрата (N2H4 H2O). Однако способ трудоемкий, не всегда позволяет получать равномерный по структуре композиционный материал.

Наибольший интерес представляет метод получения нанокомпозитов путем включения молекул мономера в поры наночастиц с их последующим превращением в полимерные и олигомерные продукты.

Задачей предлагаемого изобретения является простой способ получения полимерного нанокомпозита, содержащего в своем составе оксигидроксид железа (ОГЖ) в наноразмерном состоянии в олигомерной матрице, содержащей глиоксаль и мочевину.

ОГЖ выделяют на станции обезжелезивания подземных вод с размером частиц 30-50 нм и удельной поверхностью 229,9 м2 в виде геля, содержащего 12-15% дисперсного ОГЖ, который используют для получения «Феррикарба».

Для получения нанокомпозита предлагается метод механического диспергирования наночастиц оксида металла в олигомерной матрице, содержащей глиоксаль и мочевину. Структура таких композитов регулируется образованием супра-структур путем межмолекулярных невалентных взамодействий.

Предлагаемый способ заключается в адсорбции мономеров мочевины и глиоксаля наночастицами ОГЖ с последующей ступенчатой полимеризацией адсорбированных мономеров (пат №2612257), сушкой при температуре 50-70°С до затвердевания реакционной массы. При добавлении к твердому продукту воды идет растрескивание до гранул, которые тщательно промывают водой и анализируют.

Пример 1.

6 г. мочевины растворяют в 15 мл. 40% водного раствора глиоксаля (6 г.), добавляют 700 мл. геля оксигидроксида железа, обрабатывают 15 мин. ультразвуком и оставляют на 10 час. для адсорбции мономеров наночастицами ОГЖ. После этого отстоявшийся верхний светлый слой жидкости сливают, а осадок слоем 0,5-0,8 см высушивают при температуре 50-70°С.При добавлении к сухому остатку воды происходит растрескивание с образованием гранул, которые тщательно промывают водой, высушивают и анализируют. Результаты анализов представлены в таблице.

Примеры 2.

6 г. мочевины растворяют в 15 мл. 40% водного раствора глиоксаля (6 г. ), добавляют 500 мл. геля оксигидроксида железа, обрабатывают 30 мин. ультразвуком и оставляют на 10 час.для адсорбции мономеров наночастицами ОГЖ. После этого отстоявшийся верхний светлый слой жидкости сливают, а осадок слоем 0,5-0,8 см высушивают при температуре 50-70°С. При добавлении к сухому остатку воды происходит растрескивание с образованием гранул, которые тщательно промывают водой, высушивают и анализируют. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 3.

6 г. мочевины растворяют в 15 мл. 40% водного раствора глиоксаля (6 г.), добавляют 500 мл. геля оксигидроксида железа, обрабатывают 15 мин. ультразвуком и оставляют на 24 час. для адсорбции мономеров наночастицами ОГЖ. После этого отстоявшийся верхний светлый слой жидкости сливают, а осадок слоем 0,5-0,8 см высушивают при температуре 50-70°С. При добавлении к сухому остатку воды происходит растрескивание с образованием гранул, которые тщательно промывают водой, высушивают и анализируют. Результаты анализов представлены в таблице.

Пример 4.

12 г. мочевины растворяют в 30 мл. 40% водного раствора глиоксаля (12 г.), добавляют 2 л. геля оксигидроксида железа, перемешивают, обрабатывают 30 мин. ультразвуком. Далее обработку ведут как в примере 1. Результаты анализов представлены в таблице.

Как видно из данных, приведенных в таблице, в зависимости от соотношения компонентов и времени адсорбции мономеров получен нанокомпозит с различным содержанием азота. При увеличении продолжительности времени адсобции содержание азота в продукте увеличивается, вероятно, с увеличением времени адсорбируется больше мономеров.

Предлагаемый способ получения нанокомпозита «Феррикарб» позволяет управлять свойствами получаемого нанокомпозита, который может найти применение в различных направлениях в медицине, сельском хозяйстве, экологии, в которых используют препараты, содержащие железо.

Способ получения композита путем диспергирования геля оксигидроксида железа с размером частиц 30-50 нм, содержащего 12-15% дисперсного оксигидроксида железа в растворе мочевины в глиоксале, обработки ультразвуком в течение 15-30 мин, выдерживания в течение 10-24 часов, сушки при температуре 50-70°С до образования твердого осадка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и направлено на повышение эффективности теплоизоляционных характеристик и срока эксплуатации конструкционно-теплоизоляционного материала, используемого для обеспечения тепловой защиты передового энергетического оборудования.

Изобретение раскрывает способ снижения вязкости конденсационной смолы, характеризующийся тем, что в основном прореагировавшую конденсационную смолу, построенную по меньшей мере из одной, предпочтительно ровно одной мочевины, формальдегида и по меньшей мере одного, предпочтительно ровно одного СН-кислого альдегида в мольном отношении 1:(2-15):(2:15), подвергают взаимодействию по меньшей мере с одним одноатомным спиртом в присутствии по меньшей мере одной кислоты Брэнстеда.

Изобретение относится к многоцелевой полимерной композиции для получения карбамидного пенопласта с расширенным диапазоном функционально-технологических возможностей, используемого для защиты от промерзания карьеров, сырьевых материалов, как противопожарные средство, а также при обработке и рекультивации пахотных земель.

Изобретение относится к смоляной системе, способу ее получения и к готовым изделиям, таким как композиционные древесные плиты. Смоляная система представляет собой смесь аминоформальдегидных смол.

Изобретение относится к гибридной смоле, подходящей, в частности, для импрегнирования бумажных полотнищ. .

Изобретение относится к технологии получения пенопласта на основе карбамидоформальдегидной смолы и может быть использовано для теплозащиты и звукоизоляции чердачных перекрытий, крыш и стен при возведении зданий.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переработке отходов льнопроизводства, и касается составов для получения отделочных плит. .
Изобретение относится к способу получения полимерной композиции и материалам, пропитанным ей. .
Изобретение относится к тензочувствительному хрупкому покрытию для определения деформаций и напряжений в элементах нефтегазохимических аппаратов и трубопроводов.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивных изделий. .

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности, в производстве строительных материалов, полимеров, бумаги. Гематитовый пигмент характеризуется тем, что сумма значений а* при лаковом тестировании в чистом цветовом тоне и в разбеле составляет от 58,0 до 61,0 единиц CIELAB, размер частиц пигмента составляет от 0,1 до 0,3 мкм, а содержание воды в пигменте 1,0% масс.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Резиновая смесь для манжеты пакерного устройства содержит бутадиен-нитрильный каучук, целевые ингредиенты, в том числе водонабухающие полимеры.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внутреннего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к пневматической шине. Пневматическая шина включает в себя гермослой и соединительную резину.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для внешнего слоя уплотнительных элементов в составе водонабухающих пакеров, применяемых в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к термопластичным полимерным частицам, применяемым в процессе стирки. Предложены термопластичные полиамидные частицы, содержащие по меньшей мере один полиамид и по меньшей мере один неорганический наполнитель в виде частиц с плотность по меньшей мере 2,5 г/см3, при этом термопластичные полиамидные частицы имеют плотность по меньшей мере 1,65 г/см3, предпочтительно по меньшей мере 1,9 г/см3, эллипсоидную или почти эллипсоидную форму с наибольшим диаметром 1-100 мм, предпочтительно 2-10 мм, более предпочтительно 3-8 мм, где по меньшей мере один неорганический наполнитель выбран из металлов, оксидов металлов, солей металлов и их смесей, предпочтительно из BaSO4, TiO2, ZnS, Al2O3 и их смесей.

Изобретение относится к композиционным материалам (КМ) на основе высокомолекулярных соединений и к способу его получения. Предложен способ получения КМ на основе СВМПЭ полимеризацией этилена на поверхности частиц наполнителя в присутствии иммобилизованного на них катализатора, состоящего из соединения переходного металла VCl4 и алюминийорганического соединения Al(i-Bu)3.
Изобретение относится к получению полимерного материала триботехнического назначения и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения и других элементов узлов трения, эксплуатируемых в условиях средних нагрузок и скоростей скольжения.

Изобретение может быть использовано при окрашивании изделий из поливинилхлорида. Пигмент содержит по меньшей мере одно неорганическое соединение, выбранное из группы оксидов железа.
Изобретение относится к полимерной композиции для получения изделий, содержащей, по меньшей мере, один полимер и, по меньшей мере, одну добавку основного типа, причем, по меньшей мере, одна добавка основного типа имеет значение pH, равное или составляющее менее чем 13 и равное или составляющее более чем 7 при измерении в водном растворе 1 мас.% при 20°C, причем, по меньшей мере, одна добавка основного типа выбрана из группы, состоящей из оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов, MgCO3, ZnO и Al2O3 основного типа, и причем, по меньшей мере, один полимер выбран из группы, состоящей из сложных эфиров полисахаридов.

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации (получения) водных растворов формальдегида карбамидом (карбамидоформальдегидного концентрата) путем введения карбамида в водный раствор формальдегида с последующей конденсацией полученного раствора.
Наверх