Вуглецевий матеріал, спосіб його одержання, застосування, дисперсія вуглецевого матеріалу, спосіб її одержання та застосування

1. Вуглецевий матеріал з органічними групами, який відрізняється тим, що він одержаний взаємодією відповідного вихідного вуглецевого матеріалу з органічними сполуками, вибраними з групи, що складається з: C2 (21) a200608716 (22) 03.08.2006 (24) 11.05.2010 (31) 10 2005 037 336.4 (32) 04.08.2005 (33) DE (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) ЛЮТГЕ ТОМАС, DE/DE, МАКІНТОШ РАЛЬФ, US/DE, ТАУБЕР ГЕРД, DE/DE, КАЛЬБІТЦ ВЕРНЕР, DE/DE, ЛЮДТКЕ ШТЕФАН, DE/DE, ФАНГХЕНЕЛЬ ЕГОН, DE/DE, ШУКАТ ГЕРД, DE/DE (73) ЕВОНІК ДЕГУССА ГМБХ, DE NaO3S NH2 , (19) , SO3 Na OH SO3 Na NH2 NH2 NaO3S , UA NH2 , 3 90462 4 SO3 Na NH2 OH H2N NaO3S , OH , , COONa NH2 NH2 NH2 NH2 OH COONa , , , COONa COONa , COONa NH2 O N2 H OH O NH-CH2 ONa , , NaOOC COONa , N2 H OH NaOOC OH COONa OH , або з вищезазначених сполук, що містять як протиіон К або N(R9)4. 2. Вуглецевий матеріал з органічними групами за п. 1, який відрізняється тим, що він являє собою сажу, графітовий порошок, графітоване волокно, вуглецеве волокно, вуглецеві фібріли, вуглецеві нанотрубки, вуглецеву тканину, склоподібні вуглецеві продукти, активоване вугілля або фулерени. 3. Спосіб одержання вуглецевого матеріалу з органічними групами за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що відповідний вихідний вуглецевий матеріал піддають взаємодії з органічними сполуками, вибраними з групи, що наведена у п. 1. 4. Застосування вуглецевого матеріалу п. 1 або 2 у каучукових системах, пластмасах, друкарських фарбах, чорнилі, фарбах для струминного друку, тонерах для ксерографії, лаках, фарбах, бітумах, бетоні або інших будівельних матеріалах, папері або як відновників у металургії. 5. Дисперсія, яка відрізняється тим, що вона містить вуглецевий матеріал з органічними групами п. 1 або 2 і принаймні один розчинник. та COONa , 6. Дисперсія за п. 5, яка відрізняється тим, що вона додатково містить домішки. 7. Спосіб одержання дисперсії за п. 5, який відрізняється тим, що вуглецевий матеріал з органічними групами диспергують у принаймні одному розчиннику за допомогою бісерних млинів, ультразвукових апаратів, гомогенізаторів високого тиску, мікрофлюїдизаторів, апаратів роторно-статорного типу або аналогічних апаратів. 8. Застосування дисперсії за п. 5 у каучукових системах, пластмасах, друкарських фарбах, чорнилі, фарбах для струминного друку, тонерах для ксерографії, лаках і фарбах, у бітумах, бетоні та інших будівельних матеріалах або папері. 9. Застосування дисперсії за п. 5 для фарбування та для захисту від УФ-випромінювання пластмас, латексів, текстильних виробів, шкіри, клеїв, силіконів, бетону, будівельних матеріалів, паперу, волокон та землі. 10. Застосування дисперсії за п. 5 для надання матеріалам антистатичних властивостей. 5 Даний винахід стосується вуглецевого матеріалу, способу його одержання та його застосування. З EP 0569503 відомий спосіб модифікації поверхні вуглецевого матеріалу ароматичними групами шляхом електрохімічного відновлення відповідної діазонієвої солі. Відомий далі спосіб введення в вуглецевий матеріал органічних груп їх приєднанням до вуглецевого матеріалу шляхом діазотування/азосполучення (WO 96/18688). Відомий також спосіб введення в вуглецеві матеріали органічних груп за рахунок їх зв'язування з вуглецевим матеріалом його взаємодією з речовинами, що утворюють радикали (Ohkita K., Tsubokawa N. та Saitoh E., Carbon 16, 1978, с.41; DE 10012784.3) або циклоприєднанням (DE 10012783.5). Крім цього відомий також спосіб, відповідно до якого вуглецевий матеріал піддають взаємодії з аліфатичними сполуками, які містять діазонієві групи (JP 11315220 А; Tsubokawa N., Kawatsura К. і Shirai Y., Int. Conf. Mater. Proc. 11, 1997, с. 537; Tsabukoawa N., Yanadori К. і Sone Y., Nippon Gomu Kyokaishi 63, 1990, с. 268). Сполуки, які використовуються при цьому є аліфатичними, а не ароматичними діазонієвими солями. Утворення зв'язку між сполуками, які містять діазонієві групи та вуглецевим матеріалом відбувається при відщіпленні азоту та утворенні певних типів радикалів, які можуть бути вихідними функціями для наступних реакцій (наприклад, для прищепленої полімеризації). Таким же чином відомий спосіб модифікації вуглецевого матеріалу його взаємодією із сірчаною кислотою або SO3 (US 3519452; JP 2001254033). З JP 2001-1329205 відомий спосіб, відповідно до якого вуглецевий матеріал піддають взаємодії за двостадійним механізмом спочатку з OHфункціоналізованими циклопентадієнільними сполуками, а потім із сірчаною кислотою. Таким відомим способам властиві наступні недоліки: • Використовувані поряд з токсичним і пожеженебезпечним нітритом натрію для діазотування неіоногенні органічні нітрити є токсичними та легкозаймистими речовинами. Залишки нітритів (протиіони, алкільні залишки) присутні в вуглецевому матеріалі в незв'язаному стані у вигляді небажаних домішок. • Для проведення діазотування нітрит необхідно застосовувати в кислому середовищі. При цьому, однак, можливе утворення токсичних оксидів азоту. • Речовини, які утворюють радикали, є термічно, відповідно фотохімічно нестійкими, вибухонебезпечними та можуть привести до важко керованих ланцюгових реакцій. • Синтез та очищення відповідних попередників речовин, які утворюють радикали, частково протікають із виділенням токсичних, відповідно таких, які мають неприємний запах, речовин, і тому технологія одержання таких попередників, їх транспортування, використання та завершальна 90462 6 утилізація пов'язані з високими витратами. • Виділення азоту, яке відбувається при реакціях циклізації за участю азотовмісних гетероциклів, може приводити до раптового, вибухоподібного об'ємного розширення, відповідно зростання тиску, що істотно ускладнює проведення реакції. • Взаємодія вуглецевого матеріалу зі сполуками, які містять азогрупи та утворюють при виділенні азоту радикали, також може привести до раптового, вибухоподібного об'ємного розширення, відповідно зростання тиску або ж до термічно важко контрольованих ланцюгових реакцій і тим самим ускладнити проведення реакції. • Для взаємодії вуглецевого матеріалу з сірчаною кислотою або олеумом потрібні матеріали, які мають особливо високу опірність, корозійно- та термостійкі, як побічні реакції можуть відбуватися небажані та небезпечні реакції окиснення, а в результаті необхідної нейтралізації по завершенні реакції можуть утворюватися стічні води з високою концентрацією в них солей, що утворюються, частина яких може залишатися на вуглецевому матеріалі як небажана домішка, яка погіршує його експлуатаційно-технічні якості. • Недолік здійснюваної за двостадійним механізмом взаємодії вуглецевого матеріалу з циклопентадієнілами та сірчаною кислотою також полягає в необхідності використання корозійно- та термостійких матеріалів. Крім цього можливе утворення кількісно та якісно більших обсягів частково розчинних побічних продуктів, які також можуть привести до виникнення певних проблем. До недоліків відомих вуглецевих матеріалів з органічними групами слід віднести присутність у них побічних продуктів, які мають власне забарвлення. В основу даного винаходу була покладена задача запропонувати вуглецевий матеріал з органічними групами, мінімізувавши вміст у ньому побічних продуктів, які мають власне забарвлення. Об'єктом винаходу відповідно до цього є вуглецевий матеріал з органічними групами, який відрізняється тим, що його одержують взаємодією відповідного вихідного вуглецевого матеріалу з органічними сполуками загальної формули 1 7 7 у якій X означає О, S, NR або PR , при цьому R -R7 мають ідентичні або різні значення та означають Н, акцепторні групи, донорні групи, алкільні або арильні групи з акцепторними, відповідно донорними групами, гідрофільні та/або гідрофобні групи або R1-R7 утворюють циклічні системи, які у свою чергу заміщені акцепторними, відповідно 1 7 донорними групами і/або гідрофільними, відповідно гідрофобними групами. Взаємодія вуглецевого матеріалу з органічною сполукою загальної формули 1 відбувається без діазонієвої солі. Акцепторними групами можуть бути -COOR8, CO-R8, -CN, -SO2R8 або -SO2OR8, де R8 являє собою метал, Н, алкіл, арил, амоній або функціоналізований алкіл або арил, такий, наприклад, як карбоксіалкіл, HSO3-CyHz-, H2N-CyHz- або H2N-SO2CyHz- (у та z означають числа від 1 до 45). Донорними групами можуть бути SR9, OR9 або 9 N(R )2, де R9 являє собою Н, алкіл, арил або функціоналізований алкіл або арил. Гідрофільними групами можуть бути -SO3M (M означає метал), COOM та -(CH2-CH2-O)n-R9, де n означає число від 1 до 45. Гідрофобними групами можуть бути алкіл, арил, фторалкіл, перфторалкіл, фторарил або перфторарил. Органічні групи R1-R9 - можуть бути заміщеними або незаміщеними, розгалуженими або прямоланцюжковими, - можуть являти собою аліфатичну групу, наприклад, залишки алканів, алкенів, спиртів, простих ефірів, альдегідів, кетонів, карбонових кислот, складних ефірів, вуглеводнів, сульфонових кислот, амінів, триалкіламонієвих, триалкілфосфонієвих або діалкілсульфонієвих солей, - можуть являти собою циклічну сполуку, наприклад, аліциклічні вуглеводні, такі, зокрема, як циклоалкіли або циклоалкеніли, гетероциклічні сполуки, такі, зокрема, як піролідинільні, піролінільні, піперидинільні або морфолінільні групи, арильні групи, такі, зокрема, як фенільні, нафтильні або антраценільні групи, або ж гетероарильні групи, такі, зокрема, як імідазолільні, піразолільні, піридинільні, тієнільні, тіазолільні, фурильні або індолільні групи, - можуть являти собою гетероциклічну сполуку, яка містить азот, вуглець або інші гетероатоми, і утворювати три-, чотири-, п'яти-, шестичленне або таке, що має більшу кількості членів кільце, заміщене у свою чергу Н, алкільними або арильними групами з акцепторними, відповідно донорними замісниками або фрагментами циклічних систем з акцепторними, відповідно донорними замісниками і/або гідрофільними, відповідно гідрофобними групами, 90462 8 - можуть бути заміщені іншими функціональними групами, - можуть являти собою хромофорну групу або барвник або - можуть являти собою відповідні реакційноздатні сполуки, такі, зокрема, як триариламонієві, триарилфосфонієві, діарилсульфонієві та арилйодонієві солі. Групи органічних сполук загальної формули 1 можна при цьому підбирати з урахуванням особливостей потенційних галузей застосування вуглецевого матеріалу, оскільки принцип реакції дозволяє, наприклад, вводити як гідрофільні, так і ліпофільні групи. Такі групи здатні також вступати в іонні реакції, у реакції полімеризації або в будьякі інші реакції. За допомогою зазначених груп можна цілеспрямовано впливати на різні властивості вуглецевого матеріалу, які являють інтерес із експлуатаційно-технічної точки зору. Так, наприклад, гідрофільність вуглецевого матеріалу можна підвищувати до такого рівня, при якому він стане здатним без застосування відповідного змочувача утворювати у водних середовищах стабільні дисперсії. Сполуки загальної формули 1 можуть являти собою, наприклад, сполуки загальної формули 2 або 3 де R1-R6 мають зазначені вище значення, a R -R13 мають ідентичні або різні значення та означають Н, акцепторні групи, донорні групи, алкільні або арильні групи з акцепторними, відповідно донорними групами, гідрофільні і/або гідрофобні групи або R10-R13 утворюють циклічні системи, які у свою чергу заміщені акцепторними, відповідно донорними групами і/або гідрофільними, відповідно гідрофобними групами. Як сполуку загальної формули 1 можна використовувати, наприклад, наступні сполуки: 10 9 90462 10 11 Вищевказані сполуки можна застосовувати у вигляді їх представлених вище солей або у вигляді солей з іншим протиіоном, наприклад, K або N(R9)4. Як відповідний вуглецевий матеріал можна застосовувати сажу, графітовий порошок, графітоване волокно, вуглецеве волокно, вуглецеві фібріли, вуглецеві нанотрубки, вуглецеву тканину, склоподібні вуглецеві продукти, активоване вугілля або фулерени. Як сажу можна використовувати пічну сажу, газову сажу, газову канальну сажу, полуменеву сажу, термічну сажу, ацетиленову сажу, плазмову сажу, інверсійну сажу, відому з DE 19521565, Si 90462 12 вмісні сорти сажі, відомі з WO 98/45361 або DE 19613796, або металовмісні сорти сажі, відомі з WO 98/42778, сажу, одержувану електродуговим методом, а також сорти сажі, які є побічними продуктами процесів хімічного виробництва. Пропонований у винаході вуглецевий матеріал з органічними групами і/або інший вуглецевий матеріал можна активувати проведенням певних попередніх реакцій. Як приклад таких реакцій можна назвати реакції окиснення. Як окисники при цьому можна використовувати, наприклад, пероксодисульфат амонію, пероксид водню, озон, кисень (у чистому вигляді або у складі повітря), бромат калію і/або перборат натрію. 13 Можливе далі застосування вуглецевих матеріалів, які використовуються як армувальні наповнювачі у каучукових сумішах. Можливо також застосування різних сортів кольорової сажі. Із числа інших придатних для застосування вуглецевих матеріалів можна назвати струмопровідну сажу, вуглецевий матеріал для УФ-стабілізації, вуглецевий матеріал, який використовується як наповнювач в інших системах, крім каучукових, наприклад, у бітумах або пластмасах, або вуглецевий матеріал, який використовується як відновник у металургії. Ще одним об'єктом винаходу є спосіб одержання пропонованого в ньому вуглецевого матеріалу з органічними групами, який відрізняється тим, що відповідний вихідний вуглецевий матеріал піддають взаємодії з органічними сполуками загальної формули 1. Таку взаємодію вуглецевого матеріалу з органічною сполукою загальної формули 1 здійснюють при цьому без діазонієвої солі, тобто без її використання або без її утворення під час реакції. Органічну сполуку загальної формули 1 можна наносити на вуглецевий матеріал шляхом розпилювального сушіння дисперсії, яка містить вихідний вуглецевий матеріал і сполуку загальної формули 1, шляхом домішування або набризкування. Органічну сполуку загальної формули 1 можна у вигляді порошку, розплаву або розчину наносити на вуглецевий матеріал. Органічну сполуку загальної формули 1 найбільш краще наносити на вуглецевий матеріал у процесі його одержання, додаючи при цьому органічну сполуку переважно в тому місці реактора, де переважає необхідна для таких цілей температура. Реакцію з модифікації вуглецевого матеріалу краще проводити без використання розчинника, разом з тим, однак, її можна проводити і у розчиннику, краще легколеткому органічному розчиннику. Зазначену реакцію з модифікації вуглецевого матеріалу можна проводити при температурах в інтервалі від -80 до +300 C, краще від 80 до 250 C. При модифікації вуглецевого матеріалу безпосередньо в процесі його одержання діапазон температур може становити від 250 до 1500°С. Як енергію при цьому можна підводити механічну енергію, коливальну енергію, наприклад, ультразвук, або енергію випромінювання, наприклад, мікрохвильового випромінювання, теплового випромінювання, оптичного випромінювання, рентгенівського та електронного випромінювання. Реакцію з модифікації вуглецевого матеріалу можна проводити під час відсутності або ж у присутності окислювача (наприклад, повітря, пероксиду водню, пероксидів, перборатів, персульфатів або озону). Взаємодію вуглецевого матеріалу зі сполуками загальної формули 1 можна проводити при масовому співвідношенні між ними від 99,99:0,01 до 0,01:99,9. У кращому варіанті масове співвідношення між вуглецевим матеріалом і сполукою, що використовується, загальної формули 1 повинно знаходитися в межах від 50:1 до 1:50. Взаємодію вуглецевого матеріалу зі сполуками загальної формули 1 можна проводити при тиску від 1 мбар до 250 бар. Краще проводити цю 90462 14 взаємодію при тиску в інтервалі від 100 мбар до 50 бар. Пропоновані у винаході вуглецеві матеріали з органічними групами можна застосовувати як наповнювач, армувальний наповнювач, УФстабілізатор, струмопровідна сажа або пігмент. Пропоновані у винаході вуглецеві матеріали з органічними групами можна використовувати в каучукових системах, пластмасах, друкарських фарбах, чорнилі, фарбах для струминного друку, тонерах для ксерографії, лаках і фарбах, бітумах, бетоні та інших будівельних матеріалах або папері. Крім того, пропоновані у винаході вуглецеві матеріали з органічними групами можна застосовувати як відновники у металургії. Пропоновані у винаході вуглецеві матеріали з органічними групами можна застосовувати також для приготування гумових сумішей, насамперед при виготовленні шин. Ще одним об'єктом винаходу є дисперсія, яка відрізняється тим, що вона містить пропонований у винаході вуглецевий матеріал з органічними групами та принаймні один розчинник. Органічну групу можна при цьому підбирати з урахуванням особливостей конкретного дисперсійного середовища. Так, зокрема, модифіковані полярними органічними групами вуглецеві матеріали особливо придатні для використання в полярних середовищах. Полярними середовищами можуть бути розчинники, такі, наприклад, як спирти, кетони, складні ефіри, кислоти, аміни, гліколі, прості ефіри гліколю або галогеновані розчинники, або ж олігомери, відповідно полімери з полярними групами, такими, наприклад, як карбонільні, складноефірні, аміно-, карбоксильні і/або гідроксильні групи. Для застосування у водних середовищах найбільш придатні вуглецеві матеріали з такими органічними групами, як -SO3W, COOW або ОН, де W означає, наприклад, Н, іони лужного металу або іони амонію. Для застосування в гідрофобних середовищах, таких як аліфатичні, ароматичні, гетероаліфатичні і/або гетероароматичні вуглеводні, найбільш придатні гідрофобно модифіковані вуглецеві матеріали з гідрофобними групами, такими як алкіл, алкілоксигрупа, арил і/або гетарил. Для застосування в середовищах, які за своєю полярністю займають проміжне положення між відносно неполярними, гідрофобними середовищами та сильно полярними середовищами і як приклад яких можна назвати прості ефіри і/або суміші полярних і неполярних середовищ, найбільш придатні спеціально підібрані модифікації, наприклад, з аміно-, карбонільними або галогеновими замісниками. Пропонована у винаході дисперсія додатково може містити одну або декілька домішок, таких як біоциди, змочувальні речовини, кетони, гліколі, спирти або суміші зазначених сполук. Ці домішки можна вводити в дисперсію з урахуванням її конкретного призначення, і вони можуть являти собою мономерні, олігомерні або полімерні сполуки. Зазначені домішки можуть сприяти поліпшенню таких властивостей дисперсії, як ступінь диспергування, стійкість при зберіганні, морозостійкість, здатність до висихання, здатність до утворення плівки, зда 15 тність до зшивання і/або зв'язування з певними підкладками, такими як папір, метал, скло, полімери, волокно, шкіра, дерево, бетон або каучук. Ще одним об'єктом винаходу є спосіб одержання пропонованої в ньому дисперсії, який відрізняється тим, що пропонований у винаході вуглецевий матеріал з органічними групами диспергують у принаймні одному розчиннику за допомогою бісерних млинів, ультразвукових апаратів, гомогенізаторів високого тиску, мікрофлюїдизаторів, апаратів роторно-статорного типу, наприклад, гомогенізаторів типу Ultra-Turrax, або аналогічних апаратів. Пропоновані у винаході дисперсії можна застосовувати в каучукових системах, пластмасах, друкарських фарбах, чорнилі, фарбах для струминного друку, тонерах для ксерографії, лаках і фарбах, у бітумах, бетоні та інших будівельних матеріалах або папері. Пропоновані у винаході дисперсії можна застосовувати для фарбування та для захисту від УФ-випромінювання пластмас, латексів, текстильних виробів, шкіри, клеїв, силіконів, бетону, будівельних матеріалів, паперу, волокон і землі або для надання відповідним матеріалам антистатичних властивостей. Перевага пропонованих у винаході вуглецевих матеріалів з органічними групами полягає в тому, що - полярно модифіковані вуглецеві матеріали (наприклад, з SO3M-замісниками) мають кращу диспергованість в полярних системах, насамперед у воді, - неполярно модифіковані вуглецеві матеріали (наприклад, з алкільними групами) мають кращу диспергованістю в неполярних системах, таких, наприклад, як масла, - відповідним чином модифіковані вуглецеві матеріали з полярними або стерично утрудненими групами електростатично, відповідно просторово стабілізуються в системах без необхідності використовувати при цьому для стабілізації будь-які додаткові допоміжні речовини, такі, наприклад, як змочувальні речовини, - модифіковані пропонованим у винаході способом вуглецеві матеріали мають більш високу стабільність у дисперсіях і завдяки цьому мають кращі колористичні характеристики, такі як насиченість кольорів та наявність синюватого або блакитнуватого відтінку, - широкі можливості з вибору гідрофільних замісників дозволяють більш точно "налаштовувати" властивості модифікованих пропонованим у винаході способом вуглецевих матеріалів під конкретні вимоги, обумовлені їх призначенням (наприклад, у технології струминного друку надавати високу оптичну густину і зменшувати схильність до розтікання фарби, особливо чорної по жовтій), - вуглецеві матеріали зі зв'язаними барвниками мають змінені колірні тони, - вуглецеві матеріали із реакційноздатними замісниками, що залишаються, можуть використовуватися для зв'язування та зшивання у відповідних системах (наприклад, у каучукових системах), - модифікація вуглецевих матеріалів реакцій 90462 16 ноздатними групами дозволяє зв'язувати ці вуглецеві матеріали з полімером та - вуглецеві матеріали можна при цьому одержувати з мінімальним утворенням побічних продуктів, солей, кислот і мінімальною вологістю. Приклади Як вуглецевий матеріал в наведених нижче прикладах використовували сажу марки S 160. Сажа цієї марки випускається фірмою Degussa AG. Визначення значення рН Значення рН визначали за допомогою вимірника кислотності (рН-метру) типу CG 837 фірми Schott. Вимірювання проводили на нерозбавленій суспензії. Із цією метою скляний електрод занурювали в розчин і після закінчення 5хв зчитували значення рН, що видавалося з поправкою на температуру. Визначення в'язкості Реологічні властивості нерозбавленої суспензії визначали ротаційним методом із заданою швидкістю зсуву за допомогою реометра типу Physica Rheometer UDS 200. Із цією метою температуру зразка підтримували на рівні 23 C. Значення в'язкості зчитували при швидкості зсуву 1000с-1. Визначення поверхневого натягу Динамічний та статичний поверхневий натяг визначали за допомогою тензіометра ВР2 фірми Krüss (тензіометр для визначення поверхневого натягу за методом краплі, що обертається) на зразку, температуру якого підтримували на рівні 20 C. При визначенні динамічного поверхневого натягу кінцеве значення зчитували при 15мс, а при визначенні статичного поверхневого натягу кінцеве значення зчитували при 3000мс. Приклад 1: Модифікація вуглецевого матеріалу 7-аміно-4-гідрокси-2-нафталінсульфонатом натрію 4г 7-аміно-4-гідрокси-2-нафталінсульфонової кислоти суспендують в 150мл води, потім при перемішуванні розчиняють разом з 0,67г гідроксиду натрію в 50мл води, додають 20г сажі S 160, після чого розчинник відганяють у вакуумі та суміш, яка залишилася, нагрівають до 180°С з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Приклад 2: Модифікація вуглецевого матеріалу у твердій фазі 5-аміно-2-нафталінсульфонатом натрію 17 4г 5-аміно-2-нафталінсульфонату натрію змішують з 20г сажі S 160, по краплях додають 5мл води, усі компоненти знову перемішують і потім нагрівають до 180 C з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Приклад 3: Модифікація вуглецевого матеріалу 5-аміно-2-нафталінсульфонатом натрію 4г 5-аміно-2-нафталінсульфонату натрію суспендують в 150мл води, при перемішуванні розчиняють разом з 0,72г гідроксиду натрію в 50мл води, додають 20г сажі S 160, після чого розчинник відганяють у вакуумі та суміш, яка залишилася, нагрівають до 180°С з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Приклад 4: Модифікація вуглецевого матеріалу гідрохінонсульфонатом натрію 4г гідрохінонсульфонату натрію розчиняють в 150мл води та у такій же кількості води розчиняють 4,5г пероксодисульфату амонію, потім кожний із цих розчинів послідовно додають до 20г сажі S 160, після чого розчинник відганяють у вакуумі та суміш, яка залишилася, нагрівають до 180°С з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Модифіковану таким чином сажу промивають 300мл води та на завершення сушать при кімнатній температурі. Приклад 5: Модифікація вуглецевого матеріалу 4,5-дигідрокси-2,7-нафталіндисульфонатом динатрію 4г 4,5-дигідрокси-2,7-нафталіндисульфонату динатрію розчиняють в 200мл води та додають до 20г сажі S 160. Потім додають 10мл 30%-вого пероксиду водню та розчинник відганяють у вакуумі. Суміш, яка залишилася, нагрівають до 180 C з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Модифіковану таким чином сажу промивають 300мл води та на завершення сушать при кімнатній температурі. Приклад 6: Модифікація вуглецевого матеріалу у твердій фазі 4-аміно-3гідроксинафталінсульфонатом натрію 90462 18 4г 4-аміно-3-гідроксинафталінсульфонату натрію змішують із 20г сажі S 160, потім по краплях додають 3мл 30%-вого пероксиду водню, усі компоненти знову перемішують, після чого суміш, яка утворилася, нагрівають до 180 C з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Модифіковану таким чином сажу промивають 300мл води та на завершення сушать при кімнатній температурі. Приклад 7: Модифікація вуглецевого матеріалу 4-аміно-5-гідрокси-2,7-нафталіндисульфонатом динатрію 4г 4-аміно-5-гідрокси-2,7нафталіндисульфонату динатрію розчиняють в 250мл води, додають до 20г сажі S 160 і після цього розчинник видаляють у вакуумі. Залишок змішують із 2,7г пероксодисульфату амонію і потім нагрівають до 180 C з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Модифіковану таким чином сажу промивають 300мл води та на завершення сушать при кімнатній температурі. Приклад 8: Модифікація вуглецевого матеріалу Na-сіллю 6-аміно-2-нафтолкарбонової кислоти 4г 6-аміно-2-нафтолкарбонової кислоти суспендують в 200мл води, суспензію при перемішуванні нейтралізують розчином NaOH (з розрахунку 1моль/л), доводячи значення рН до 7,5, і розчиняють. Потім додають 40г сажі S 160, після чого розчинник відганяють у вакуумі і суміш, яка залишилася, нагрівають до 200 C з наступним витримуванням при цій температурі протягом 4 год. Приклад 9: Дисперсія модифікованого вуглецевого матеріалу у воді 15г одержаного в прикладі 1 вуглецевого матеріалу з органічними групами розмішують в 85мл води і потім протягом 30хв диспергують за допомогою апарата Ultra Turrax при частоті обертання 5000об/хв. Одержана суспензія залишається стабільною без додаткового 19 90462 додавання змочувача. Динамічний поверхневий натяг при 15мс: 78мН/м Статичний поверхневий натяг при 3000мс: 69мН/м Значення рН: 6,5 В'язкість: 3,2мПа с Приклад 10: Дисперсія модифікованого вуглецевого матеріалу у воді 15г одержаного в прикладі 2 вуглецевого матеріалу з органічними групами розмішують в 85мл води і потім протягом 30хв диспергують за допомогою апарата Ultra Turrax при частоті обертання 5000об/хв. Одержана суспензія залишається стабільною без додаткового додавання змочувача. Динамічний поверхневий натяг при 15мс: 82мН/м Статичний поверхневий натяг при 3000мс: 71мН/м Значення рН: 7,2 В'язкість: 2,9мПа с Приклад 11: Дисперсія модифікованого вуглецевого матеріалу у воді 15г одержаного в прикладі 3 вуглецевого матеріалу з органічними групами розмішують в 85мл води і потім протягом 30хв диспергують за допомогою апарата Ultra Turrax при частоті обертання 5000об/хв. Одержана суспензія залишається стабільною без додаткового додавання змочувача. Динамічний поверхневий натяг при 15мс: 77мН/м Статичний поверхневий натяг при 70мН/м Комп’ютерна верстка А. Крулевський 20 3000мс: Значення рН: 7,0 В'язкість: 2,7мПа с Приклад 12: Дисперсія модифікованого вуглецевого матеріалу у воді 15г одержаного в прикладі 4 вуглецевого матеріалу з органічними групами розмішують в 85мл води і потім протягом 30хв диспергують за допомогою апарата Ultra Turrax при частоті обертання 5000об/хв. Одержана суспензія залишається стабільною без додаткового додавання змочувача. Динамічний поверхневий натяг при 15мс: 81мН/м Статичний поверхневий натяг при 3000мс: 70мН/м Значення рН: 7,5 В'язкість: 2,9мПа с Приклад 13: Дисперсія модифікованого вуглецевого матеріалу у воді 15г одержаного в прикладі 8 вуглецевого матеріалу з органічними групами розмішують в 85мл води і потім протягом 30хв диспергують за допомогою апарата Ultra Turrax при частоті обертання 5000об/хв. Одержана суспензія залишається стабільною без додаткового додавання змочувача. Динамічний поверхневий натяг при 15мс: 86мН/м Статичний поверхневий натяг при 3000мс: 71мН/м Значення рН: 8,5 В'язкість: 2,7мПа с Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601