Сажевая паста

 

1. САЖЕВАЯ ПАСТА, включающая , мйс.ч: 100 Сажа Мийеральное 150-300 масло Диспер0 ,1-10,0 гатор отличающаяся тем, что, с целью снижения вязкости и повышения устойчивости целевого продукта, она. содержит в качестве диспергатора гидроксилсодержащий олигомер мол.м. 250-2900 и содержанием гидроксильных групп 1-15 мас.%. 2. Песта по п. 1, отличающаяс я тем, что гидроксилсодержащий олигомер имеет функциональ- . ность 1-5.

4(51) С 09 п 17/00 ,(1 ," 1

1 аав мцщ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н *взпюснамм сиидатигьств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3603979/23-26 (22) 28.03.83 (46) 07..01.85. Бюл. Ф 1 (72) Ю.В.Малыгин,М.М. Медников, Г.П. Касаткин, В.Н. Строев, В.А. Панкратов, А.С. Стяжкин и Ю.А. Эльтеков (71) Ярославское научно-проиэводственное объединение "Техуглерод" (53) 678.04.62:62--404.9(088.8) (56) 1. Каргин В.А. и др. ДАН СССР, 105, 1955, И 5, с. 1007.

2. Авторское свидетельСтво СССР

Р 992555, кл. С 09 D 17/00, 1980. (54) (57) 1. САЖЕВАЯ ПАСТА, включающая, мас.ч:

Сажа 100

Мийеральное масло 150-300

Диспергатор О, 1-10,0 отличающаяся тем, что, с целью снижения вяэкости и повыпения устойчивости целевого продукта, она содержит в качестве диспергатора гидроксилсодержащий олигомер мол.м.

250-2900 и содержанием гидроксильных групп 1-15 мас ° X.

2; Паста по п. 1, отличающ а я-с я тем, что гидроксилсодер- Э жащий олигомер имеет функциональность 1-5.

1133282

Изобретение относится к углеродным материалам, а именно к сажевым пастам, которые используются в производстве наполненных пластмасс, лаков, красок, а также в полиграфической и 5 бумажной промышленности.

Известна сажевая паста, содерmamas, мас.ч.: сажа 100, вазелиновое масло 50-250 Я .

Недостатками этой пасты являют- 1О ся очень высокая вязкость и низкое содержание сажи, что ограничивает область ее применения..

Наиболее близкой к изобретению является сажевая наста, включающая !5 сажу, минеральное масло и диспергатор — сополимер бутадиена и винилового мономера мол.м. 3000-30000 и содержанием винилового мономера 5-40 мас.7 при следующем содер- Ю жанни компонентов, мас.ч.: сажа 100, минеральное масло 150-300, диспергатор 0,1-10 0 (21.

Недостатками известной сажевой пасты являются высокая вязкость и 25 низкая агрегативиая устойчивость не соответствующие современным требованиям промьашенности.

Целью изобретения является снижение вязкости и повышение агрегативщ ной устойчивости сажевой пасты.

Поставленная цель достигается тем, что сажевая наста, включиощая,мас.ч.:, Сажа 100

Иинеральное масло 150-300

Диспергатор О, 1-10,0, содержит в качестве диспергатора гидроксилсодержащий олигомер мол.м.

250-2900 и содержанием гидроксильных групп 1-15 мас.Х, Причем гидроксилсодержащий олигомер имеет функциональность 1-5.

Предлагаемая сажевая наста обеспечивает снижение вязкости в 33-90 раз и повышение агрегативиой устойчивости с 99,50Х до 99,85Х по сравненин с известной.

Физико-химическая сущность изобретения состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности сажи, гидроксилсодержащие олигомеры образуют плотную адсорбционную структуру, кото- 45. рая блокирует активные центры и, образуя защитную оболочку., препятствует образованию прочных коагуляционных структур. Это приводит к понижению вязкости и повышению агрегативной устойчивости сажевой пасты.

Предельные значения молекулярной массы, содержания гидроксильных групп и функциональности гидроксилсодержащего олигомера, взятого в качестве диспергатора, а также количественные соотношения компонентов пасты обусловлены следующим.

Использование гидроксилсодержащего олигомера мол.м. менее 250 приводит к понижению агрегативной устойчивости пасты, а увеличение мол.м. выme 2900 — к резкому повышению вязкости состава. Кроме того, значительно падает растворимость олигомеров в минеральных маслах. Ограничение нижнего предела по содержанию гидроксильных групп обусловлено зависимостью его от молекулярной массы олигомера, кроме того применение олигомеров с содержанием гидроксильных групп менее 1,0 мас.Х не повышает агрегативную устойчивость сажевой пасты, а увеличение сожержания гидроксильных групп выше 15,0 мас.Х приводит к повышению вязкости саже-. вой пасты.

В качестве гидроксилсодержащего олигомера мол.м. 250-2900 используют, например, следующие вещества.

Олигодиен мол.м. 1800 и содержанием гидроксильных групп 1,9 мас.Х, имеющий функциональность 2 (две гидроксильные группы на молекулярное звено) ЯО-(-СН -СН Сй-сйз1„-QH.

Олигоэфир на основе окиси этилена мол.м. ч00, содержанием гидроксильных групп 8,0 мас.Х и функциональностью 2 ф(0-СН2-СИДп-ОСИ -СН 0(СН -СН -0)пН

Олигоэфир на основе окиси пропилена мол.м. 500, содержанием гидроксильных групп 10,0 мас.Х и функциональностью 3

Олигоэфир на основе окиси пропилена мол.м. 800, содержащий 1 1,0 мас.X гидроксильных групп, с функциональностью 5

Содержание диспергатора менее . 0,1 мас.ч. не приводит к покрытию поверхности сажи монослоем олигоме40 ра, в результате чего вязкость сажевой пасты не понижается по сравнению с известной, а при увеличении содержания диснергатора более 10,0 мас.ч. не улучшаются реологиОлигоэфир на основе окиси пропи лена, имеющий функциональность 4, мол.м. 560 и содержанием гидроксиль ных групп 14,5 мас.Ж

3, нг (Н2 t<=0)t1Í Я

1 ен- о(ен; ен- о)„н ен, ен — о(ен; ен- о),н ен, ен;о(ен; ен-о},н

СН3

М СН С О)2Н ен, Н2 З еи, ен- о(ен сн-о1 н ен, ен;о(енг ен-о),н

1133282 4 ческие и агрегативные характеристики пасты, одновременно вызывая ее значительное удорожание.

В качестве предлагаемой сажи можно использовать любые печные, канальные или термические сажи, например ПГМ-33Н или ПГИ-40Н, а в качестве минерального масла — индустриальные масла марок И-5А, И-8А, 10 И-12А, И-20А, И-25А, И-ЭОА, И-40А, И-50А, И-7ОА, И-100А, вазелиновое, веретенное и трансформаторные масла марок ТК, Т-750, Т-1500 и ПТ.

Пример. В дисольвер ем-15 костью 20 л, имеющий высокоскоростную дисковую мешалку со скоростью вращения 1450 об/мин, загружают 7 кг минерального масла И-20А, добавляют 17,5 r олигоэфира на основе

20 оксиэтилена мол.м. 400, функциональностью 2 и содержанием гидроксильных групп 8, 0 мас.X и 3,5 кг сажи ПГИ-33Н

Смесь нагревают до 80 С и переме о шивают в течение 6 ч. Полученную

2S сажевую пасту охлаждают, выгружают и перетирают на трехвалковой краскотерке до дисперсности 7 мкм. Затем определяют вязкость и агрегативную устойчивость приготовленной пасты.

Вязкость по Гепплеру определяют по ТУ-38103315-78, а агрегативную устойчивость по изменению концентрации сажи в пасте, помещенной в трубку длиной 50 см до и после выдержжи ее при комнатной температуS ре в течение 1 мес.

Полученная сажевая паста имеет состав, мас.ч.: сажа 100, минеральное масло 200, гидроксилсодержащий олигомер 0,5. Вязкость 3,6 ° 10 сП, агрегативная устойчивость 99,85Х ° в то время как известная сажевая паста аналогичного количестве ного состава имеет вязкость 3,3 ° 10 сП и агрегативную устойчивость 99,50Х.

1133282 -p ее

33

М

Ф .

Ю

3й

%Р е

Ф

Ж рГ

%Р

I

33 Ф фф»фД еаза ) I

Ф

Ю

° евю I

Ф

1

Ф

ЧР

I аГ Р 4й—

Ю

Ф

%Р 33

I CjP вГ е

1ф I

Ж Ж и Ж V»O %э о Ь e е фф ЦЙ Ф р фр м-ю ю- -%е е Ь 4 о

Ж Ж Ж Ф

l l 33282

3 е е t4 и Ж ф д — ю — ю м

Мй ЯI ф@@

Ей ФВ еа, и le4 Фе. ф Ж ж Ж

4 h. 4 6 6 р ° а цФ аюФ аа9 и Ф Ж ф э

IO

Ol и й

1133282

Составитель В. Вожевольнов

Редактор Н. Джуган Техред Т.Маточка Корректор Л. Пилипенко

Заказ 99f9/24 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В.таблице представлены данные по вязкости и агрегативной устойчивости для различных составов йзвестной и предлагаемой сажевых паст, Таким образом, предлагаемая паста обеспечивает снижение вязкости ,в 33-90 раэ и повышение агрегативной устойчивости с 99,50Х до 99,85Х по сравнению с известной.

Технико-экономическая эффективность изобретения определяется значительным снижением вязкости и существенным повышением агрегативной устойчивости сажевой пасты, что делает ее перспективной для использования в ряде отраслей химической, лакокрасочной и полиграфической промышленности