Patent RU-2767910-C1 (RU)
Title: Способ капсулирования субмикронных частиц полимером и устройство для его реализации
Inventor: DANILAEV MAKSIM PETROVICH
IPC: C08J3/28
Filed: 2020-12-18
Granted: 2022-03-22
Abstract: Группа изобретений относится к материаловедению, а именно к способу и устройству капсулирования субмикронных частиц, и может быть использована как для получения наполнителей полимерных композитных материалов, так и капсулированных частиц для медицинского назначения, сельского хозяйства, печатной промышленности. Способ капсулирования субмикронных частиц полимером включает формирование первого двухфазного потока субмикронных частиц за счет того, что получают устойчивую взвесь субмикронных частиц в газе в замкнутом объеме, на вход которого подают газ-носитель, и на выходе которого получают первый двухфазный поток субмикронных частиц, температура которых совпадает с температурой окружающей среды (18÷30)°C, а расход первого двухфазного потока субмикронных частиц устанавливают за счет изменения концентрации субмикронных частиц в их взвеси в газе, одновременно с первым двухфазным потоком субмикронных частиц формируют второй поток частиц мономера, за счет того, что используют жидкий мономер стирола и осуществляют испарение стирола за счет его нагрева до температуры кипения мономера стирола, и формируют второй поток мелкодисперсных частиц мономера стирола, температура которых выше температуры субмикронных частиц, затем после заряда, диспергирования одновременно субмикронных частиц и частиц мономера, а также осаждения мелкодисперсных частиц мономера на поверхности субмикронных частиц получают слой мономера на поверхностях субмикронных частиц в камере смешения, выполненной в виде усеченного конуса, получают слой мономера на поверхностях субмикронных частиц, требуемую толщину которого обеспечивают путем подбора расхода субмикронных частиц, затем осаждают субмикронные частицы со слоем мономера на их поверхностях в дистиллированную воду, температура которой не ниже 85°C и не выше 100°C, и отделяют капсулированные субмикронные частицы от продуктов реакции и газа-носителя, затем осуществляют полимеризацию мономера стирола на поверхностях субмикронных частиц путем перемешивания получившегося раствора в течение не менее 4 часов при температуре 90±5°C и получают водную суспензию субмикронных частиц, капсулированных полистиролом. Устройство капсулирования субмикронных частиц полимером для осуществления способа включает источник газа-носителя, выход которого подсоединен к входу газового тракта, выход которого подсоединен к редуктору газа, резервуар для конгломератов субмикронных частиц, выход которого подсоединен к входу первой разрядной камеры, к электродам которой подсоединен выход первого регулируемого источника тока разряда, второй регулируемый источник тока разряда, выход которого подсоединен к электродам второй разрядной камеры, камеры смешения, к первому и второму входам которой подсоединены выходы первой и второй разрядной камер соответственно. При этом выход газового тракта подсоединен к входу резервуара для конгломератов субмикронных частиц, дно которого представляет собой мембрану, расположенную в основании резервуара на подвижной части электромагнита, к входу которого подключен генератор колебаний с регулировкой частоты и амплитуды колебаний, также дополнительно содержит испаритель для жидкого мономера, к которому подсоединен первый регулируемый источник напряжения, выход испарителя для жидкого мономера соединен с входом второй разрядной камеры, а выход камеры смешения, выполненной в виде усеченного конуса, обращенный к емкости для дистиллированной воды меньшим своим основанием, расположен над емкостью для дистиллированной воды, в которой расположен нагревательный элемент, вход которого подсоединен к выходу второго регулируемого источника напряжения, а также перемешивающая лопатка. Технический результат предлагаемого способа капсулирования субмикронных частиц полимером и устройства, его реализующего, заключается в повышении эффективности отделения капсулированного полимерного материала от продуктов реакции и газа-носителя. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.