СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНОГО ГРАФИТА Советский патент 1972 года по МПК C01B31/04 

Изобретение относится к способам получения коллоидных растворов графита, которые могут быть использованы для получения токопроводящих, антифрикционных, светонепроницаемых и других локрытий.

Известен способ получения коллоидного графита из тонкодиспероных графитовых лорошков с применением силиката калия в качестве стабилизатора.

Полученные таким образом коллоидные растворы имеют сравнительно низкую электролроводность и не могут быть использованы для покрытия гибких подложек вследствие их хрулкости после высыхаиия.

С целью получения устойчивой -коллоидной системы лредложено -после тонкого сухого помола графита, окислять его смесью азотной, серной кислот и воды, взятых в определенных соотношениях.

При этом на поверхности зерен графита образуются кислородсодержащие функциональные группы, способствующие смачиванию графита.

Добавление в смесь кислот небольшого количества воды ведет к «разбуханию зерен гр1афита и за счет сольватации и внутрикристаллического лотлощения воды гексагональные кристаллические сетки графита разделяются в л-ределе до шлоских макромолекул.

Этот процесс (протекает лри следующем составе окисляющей смеси (в вес. %):

Безводная азотная кислота 8-14

Безводная серная кислота76-82

Вода4-16

Расход окисляющей смеси, во избежание образования неэлектропроводной окиси графита, не должен .превышать 10-15 л на I кг графита.

В результате такой химической обработки порошки графита после отмывки от окисляющей смеси приобретают способность коллоидно растворяться в воде, спирте, ацетоне и других кислородсодерл.ащих растворителях.

При высыхании таких коллоидных растворов образуются электропроводные пленки с хорошей адгезией к подложкам.

Пример 1. 20 г Тайгинского обеззоленного графита с удельной ловерхностью 240

в термостойкой колбе емкостью 0,5 л заливают 150 мл концентрированной серной кислоты с уд. вес. 1,84 и лосле тщательного перемешивания и полного смачивания порошка добавляют 50 мл Концентрированной азотной кислоты с уд. вес. 1,43, что соответствует в пересчете на безводные кислоты (в. %): серной кислоты 76, азотной кислоты 15 и воды 9.

температуры колбу накрывают часовым стеклом, назревают до 90° и выдерживают при этой температуре 3 час, после чего ставят на листовой асбест и охлаждают до комнатной температуры. Далее в реакционную омесь добавляют 100 мл дистиллированной воды и содержимое переносят (В литровый фарфоровый стакан. Колбу ополаскивают водой, а стакан наполняют дистиллированной водой почти до краев. Окисленный трафит промывают деконтацией до плотности сливаемого раствора 1,010-1,005, после чего осадок промывают 0,1 н. раствором НС1 в воронке Бюхнера на плотном фильтре до исчезновения S04. Осадок после отсасывания жидкости переносят в фарфоровую Ч1ашку и растворяют в ацетоне до желаемой концентрации.

Полученный таким образом раствор имеет удельную поверхность частиц графита 1667 ж2/г.

При высыхании раствора образуется п-рочная пленка с удельным электросопротивлением 103--.электросопротивление пленf.Л€

ки после отжига при 300° С понижается до

СП ОМ.ММ

ьи.

: М

Раствор может |быть использован для покрытия графитом обратной стороны магнитной ленты для снятия электростатических разрядов и Снижения коэффициента трения ленты по латуни в целях устранения искажений звукозаписи.

Пример 2. 20 г порошка обеззоленного графита с удельной поверхностью 555 окисляют по примеру 1. Удельная поверхность частиц графита в растворе 1949 , удельное электросопротивление пленок

ппгг- ОМ..с, л OM.MMf

2275и 484 после отжига.

лм

Раствор графита в этиловом спирте может быть использован для получения пленок на стекле с заданным светопропуоканием. Величина светопропускания хорошо регулируется толщиной покрытия.

Предмет -изобретения

1.Способ получения коллоидного графита из тонкодисперсных графитовых порошков,

отличающийся тем, что, с .целью создания высокоустойчивой коллоидной системы, (графитовый порошок обрабатывают смесью азотной кислоты, серной кислоты и воды, взятых (в вес. %):

Безводная азотная кислота 8-14

Безаодная серная кислота 76-82 Вода4-16

2.Способ по л. 1, отличающийся тем, что графит берут с удельной поверхностью не менее 200 .