RU2167813C1 - Composition for preparing carbon-containing composite material - Google Patents
Composition for preparing carbon-containing composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167813C1 RU2167813C1 RU2000122133/12A RU2000122133A RU2167813C1 RU 2167813 C1 RU2167813 C1 RU 2167813C1 RU 2000122133/12 A RU2000122133/12 A RU 2000122133/12A RU 2000122133 A RU2000122133 A RU 2000122133A RU 2167813 C1 RU2167813 C1 RU 2167813C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- composite material
- solvent
- graphite
- phenol
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 9
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 9
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 7
- 235000019439 ethyl acetate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004936 Lavsan® Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области материаловедения, и, в частности, к получению углеродсодержащих композиционных материалов, обладающих проводимостью, которые могут быть использованы в различных областях народного хозяйства, например, для изготовления пленочных нагревателей, в качестве носителей катализаторов и адсорбентов, в электрокатализе, в электросорбции, электрохимии и т.п. The invention relates to the field of materials science, and, in particular, to the production of carbon-containing composite materials having conductivity, which can be used in various fields of the national economy, for example, for the manufacture of film heaters, as carriers of catalysts and adsorbents, in electrocatalysis, in electrosorption electrochemistry, etc.
Известны углеродсодержащие композиционные материалы, обладающие электропроводностью, содержащие частицы графита, диспергированные в матрице на основе алифатических и/или ароматических полимерных веществ, предпочтительно в матрице из полиакрилонитрила или полиуретана (ЕР, 0197745, 1986). Carbon-containing composite materials with electrical conductivity are known, containing graphite particles dispersed in a matrix based on aliphatic and / or aromatic polymeric substances, preferably in a matrix of polyacrylonitrile or polyurethane (EP, 0197745, 1986).
Недостатком известных материалов является низкая и непродолжительная адгезия частиц графита к материалу матрицы. A disadvantage of the known materials is the low and short adhesion of graphite particles to the matrix material.
Известен состав для получения углеродсодержащего материала, используемого в качестве компактных адсорбентов, содержащий технический углерод, фенолформальдегидную смолу, карбид кремния, этиловый спирт (RU, 2026735, 1995). A known composition for producing a carbon-containing material used as compact adsorbents, containing carbon black, phenol-formaldehyde resin, silicon carbide, ethyl alcohol (RU, 2026735, 1995).
Известен также композиционный материал, используемый для поглощения нефтепродуктов, содержащий графит, технический углерод, синтетические волокна и резиновый порошок (RU, 2108147, 1998). Also known is a composite material used to absorb oil products containing graphite, carbon black, synthetic fibers and rubber powder (RU, 2108147, 1998).
Однако эти материалы обладают невысокими электропроводящими характеристиками. However, these materials have low conductive characteristics.
Известен композиционный материал, обладающий высокой электропроводностью, содержащий технический углерод и графит в виде частиц с преимущественным размером 0,25-0,41 мкм, равномерно диспергированных в полиимидной матрице, причем материал может быть выполнен в виде гибкой пленки (ЕР, 0413289, 1991). Known composite material having high electrical conductivity, containing carbon black and graphite in the form of particles with a predominant size of 0.25-0.41 microns, uniformly dispersed in a polyimide matrix, and the material can be made in the form of a flexible film (EP, 0413289, 1991) .
Материал имеет удельное сопротивление 1•1010 Ом/см2, а объемное 0,33-2,5•106 Ом•см.The material has a specific resistance of 1 • 10 10 Ohm / cm 2 and a bulk resistance of 0.33-2.5 • 10 6 Ohm • cm.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для получения углеродсодержащего композиционного материала, обладающего электропроводностью, содержащий технический углерод, полиуретановый каучук (уретановый термопласт), полиолефиновую смолу, трехокись сурьмы, окись алюминия, кремнийорганику и галоидоорганический растворитель (SU, 1113391, 1984). The closest in technical essence and the achieved result is a composition for producing a carbon-containing composite material having electrical conductivity, containing carbon black, polyurethane rubber (urethane thermoplastic), polyolefin resin, antimony trioxide, aluminum oxide, organosilicon and organo-halide solvent (SU, 1113391, 1984) .
Недостатком полученного из известного состава материала является нестабильность его свойств, особенно при изменении рабочего напряжения. The disadvantage obtained from the known composition of the material is the instability of its properties, especially when the operating voltage changes.
Задачей настоящего изобретения является разработка состава для получения углеродсодержащего материала, обладающего эксплуатационной надежностью, температурной стабильностью на электронагреваемой поверхности и сохраняющего основные геометрические и физико-химические характеристики независимо от рабочего напряжения. The objective of the present invention is to develop a composition for producing a carbon-containing material with operational reliability, temperature stability on an electrically heated surface and preserving the basic geometric and physico-chemical characteristics regardless of operating voltage.
Поставленная задача решается описываемым составом для получения углеродсодержащего композиционного материала, содержащим следующие компоненты, мас. ч.:
Графит - 100-500
Технический углерод - 35-50
Трехокись сурьмы - 30-40
Хлорпарафин - 15-20
Фенолформальдегидная смола - 50-70
Перекись дикумила - 0,3-1,0
Полиуретановый каучук - 100
Растворитель - 100-150
Предпочтительно в качестве растворителя использовать этиловый эфир уксусной кислоты.The problem is solved by the described composition to obtain a carbon-containing composite material containing the following components, wt. hours:
Graphite - 100-500
Carbon black - 35-50
Antimony trioxide - 30-40
Chloroparaffin - 15-20
Phenol formaldehyde resin - 50-70
Dicumyl Peroxide - 0.3-1.0
Polyurethane Rubber - 100
Solvent - 100-150
It is preferable to use ethyl acetate.
При осуществлении изобретения были использованы серийно выпускаемые вещества по техническим условиям, приведенным в таблице 1. In the implementation of the invention were used commercially available substances according to the specifications given in table 1.
Технология изготовления
Пример 1. Токопроводящий полимерный материал по изобретению получают следующим образом. В шаровую мельницу загружают последовательно 100 м.ч. полиуретанового каучука, 100 м. ч. графита, 35 м.ч. углерода технического элементного, 15 м. ч. хлорпарафина, 30 м.ч. трехокиси сурьмы, 80-100 м.ч. этилового эфира уксусной кислоты. Компоненты перемешивают механической мешалкой в течение 15-20 ч до получения однородной массы. По окончании перемешивания смесь выгружают из шаровой мельницы в реактор, снабженный мешалкой. Затем в реактор добавляют 20 м.ч. этилового эфира уксусной кислоты, 50 м.ч. мелко измельченной фенолоформальдегидной смолы и 0,3 м.ч. перекиси дикумила. Перемешивают в реакторе 30-40 мин до полного растворения фенолформальдегидной смолы. Полученный токопроводяший полимерный материал наносят методом полива на движущуюся полимерную подложку типа лавсан при 80-100oC и отверждают в процессе изготовления изделия в течение 10-15 мин при (150±5)oC.Manufacturing technology
Example 1. A conductive polymer material according to the invention is obtained as follows. In a ball mill is loaded sequentially 100 m.h. polyurethane rubber, 100 mph of graphite, 35 mph carbon of technical elemental, 15 mph of chloroparaffin, 30 mph antimony trioxide, 80-100 mph ethyl ester of acetic acid. The components are mixed with a mechanical stirrer for 15-20 hours until a homogeneous mass is obtained. After mixing, the mixture is discharged from a ball mill into a reactor equipped with a stirrer. Then, 20 mph was added to the reactor. ethyl acetate, 50 m.h. finely ground phenol-formaldehyde resin and 0.3 m.h. Dicumyl peroxide. Stirred in the reactor for 30-40 minutes until the phenol-formaldehyde resin is completely dissolved. The resulting conductive polymer material is applied by irrigation to a moving polymer substrate of the lavsan type at 80-100 o C and cured during the manufacture of the product for 10-15 minutes at (150 ± 5) o C.
Примеры на другие конкретные составы приведены в таблице 1, а некоторые эксплуатационные характеристики токопроводящих материалов, полученных из различных составов, в том числе из составов, приведенных в качестве сравнительных, приведены в таблице 2. Examples of other specific compositions are shown in table 1, and some operational characteristics of conductive materials obtained from various compositions, including from compositions given as comparative, are shown in table 2.
Необходимо отметить, что углеродсодержащий композиционный материал, полученный из предлагаемого состава, при эксплуатации сохраняет постоянство геометрических характеристик (размеров) и физико-химических характеристик, таких как прочность и постоянство химического состава, независимо от приложенного рабочего напряжения в диапазоне 12 - 220 В. It should be noted that the carbon-containing composite material obtained from the proposed composition, during operation, maintains the constancy of geometric characteristics (sizes) and physico-chemical characteristics, such as strength and constancy of the chemical composition, regardless of the applied operating voltage in the range of 12 - 220 V.
Claims (1)
Графит - 100-500
Технический углерод - 35-50
Трехокись сурьмы - 30-40
Хлорпарафин - 15-20
Смола фенолформальдегидная - 50-70
Перекись дикумила - 0,3-1,0
Полиуретановый каучук - 100
Растворитель - 100-150
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит этиловый эфир уксусной кислоты.1. The composition for producing a carbon-containing composite material having electrical conductivity, containing carbon black, polyurethane rubber, antimony trioxide, a polymer resin, a solvent, characterized in that it contains a phenol-formaldehyde resin and additionally graphite, chloroparaffin and dicumyl peroxide in the following ratio components, parts by weight:
Graphite - 100-500
Carbon black - 35-50
Antimony trioxide - 30-40
Chloroparaffin - 15-20
Phenol-formaldehyde resin - 50-70
Dicumyl Peroxide - 0.3-1.0
Polyurethane Rubber - 100
Solvent - 100-150
2. The composition according to p. 1, characterized in that as a solvent it contains ethyl ester of acetic acid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122133/12A RU2167813C1 (en) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Composition for preparing carbon-containing composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122133/12A RU2167813C1 (en) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Composition for preparing carbon-containing composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167813C1 true RU2167813C1 (en) | 2001-05-27 |
Family
ID=20239413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122133/12A RU2167813C1 (en) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Composition for preparing carbon-containing composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167813C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1412846A (en) * | 1972-04-21 | 1975-11-05 | Rhone Progil | Composite materials comprising carbon with a surface which has been modified by electrolysis |
| GB2181422A (en) * | 1985-09-25 | 1987-04-23 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Carbonaceous composite product and process for producing it |
| WO1991017114A1 (en) * | 1990-05-08 | 1991-11-14 | Cabot Corporation | Carbon black and rubber composition containing same |
| RU2026735C1 (en) * | 1992-04-01 | 1995-01-20 | Центральный научно-исследовательский институт материалов | Method for manufacture of carbon article |
| RU2070902C1 (en) * | 1993-02-26 | 1996-12-27 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Molding material for manufacturing products form composite carbon material |
| RU2108147C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-10 | Павел Петрович Шерстнев | Means for absorbing petroleum and petroleum products from water surface |
| US5897813A (en) * | 1995-08-23 | 1999-04-27 | Mirson | Electrically conducting paint material |
-
2000
- 2000-08-23 RU RU2000122133/12A patent/RU2167813C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1412846A (en) * | 1972-04-21 | 1975-11-05 | Rhone Progil | Composite materials comprising carbon with a surface which has been modified by electrolysis |
| GB2181422A (en) * | 1985-09-25 | 1987-04-23 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Carbonaceous composite product and process for producing it |
| WO1991017114A1 (en) * | 1990-05-08 | 1991-11-14 | Cabot Corporation | Carbon black and rubber composition containing same |
| RU2026735C1 (en) * | 1992-04-01 | 1995-01-20 | Центральный научно-исследовательский институт материалов | Method for manufacture of carbon article |
| RU2070902C1 (en) * | 1993-02-26 | 1996-12-27 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Molding material for manufacturing products form composite carbon material |
| US5897813A (en) * | 1995-08-23 | 1999-04-27 | Mirson | Electrically conducting paint material |
| RU2108147C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-10 | Павел Петрович Шерстнев | Means for absorbing petroleum and petroleum products from water surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100373503C (en) | Carbonaceous materials for forming conductive materials and applications thereof | |
| US20100189625A1 (en) | Granulated product of carbon nanotube, and method for production thereof | |
| JP2004538353A (en) | Method of forming conductive polymer nanocomposites and materials produced thereby | |
| EP1786858A2 (en) | Conductive thermosets by extrusion | |
| EP0466766A1 (en) | Conductive polymer-maleimide blends and method of producing same | |
| US4923637A (en) | High conductivity carbon fiber | |
| JPH05105781A (en) | Manufacturing method of conductive composite material | |
| KR20110101347A (en) | Graphene-dispersed polymer composite material and method for manufacturing same | |
| CN106967104A (en) | The preparation and application of silane coupler with isolation white carbon effect | |
| RU2167813C1 (en) | Composition for preparing carbon-containing composite material | |
| Chen et al. | Homogeneous dispersion of nanostructured aluminum nitride in a polyimide matrix | |
| US5254409A (en) | Conductive resin composite | |
| CN112521568B (en) | Temporary high-temperature-resistant dispersing agent and preparation and use methods thereof | |
| CN112479185B (en) | A kind of polytannic acid urethane-stabilized carbon nanotube water dispersion and preparation method thereof | |
| Jeevananda et al. | Fabrication of carbon black/HDPE/polyaniline functionalized multi-walled carbon nanotube composites for enhancing PTC characteristics | |
| RU2166477C1 (en) | Method of preparing carbon-containing composite material | |
| Feng et al. | Preparation and characterization of functionalized carbon nanotubes/poly (phthalazinone ether sulfone ketone) s composites | |
| JP2700798B2 (en) | Manufacturing method of carbon and graphite materials | |
| EP0462274A1 (en) | Production of elastic graphite molding | |
| CN114752209A (en) | Conductive self-repairing polyurethane elastomer based on dynamic coordination bonds and preparation method thereof | |
| JPS6053560A (en) | Conductive polyphenylene sulfide resin composition | |
| KR102885202B1 (en) | An infusible method for physical activation of petroleum-based pitches | |
| CN118879192B (en) | A high temperature resistant low toxicity spray paint and preparation method thereof | |
| JPS63286469A (en) | Composition for molding carbon fiber composite resin | |
| JP5747649B2 (en) | Spherical carbon material-containing resin material and method for producing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030824 |