Способ получения модифицированного осажденного кремнеземного наполнителя

 

Изобретение относится к способам получения модифицированных осажденных кремнеземных наполнителей для шинной промышленности. Сущность изобретения заключается в карбонизации раствора силиката натрия углекислым газом, нейтрализации суспензии серной кислотой, фильтрации, промывке, разбавлении суспензии полученного кремнезема до плотности, равной 1,07 - 1,08 г/см3, обработке острым паром при 95 - 100°С, смешении со связующим, например жидким мылом или латексом, смешении с кремнийорганическим модифицирующим агентом -этилгидросилоксановым маслом, и распылительной сушке. Согласно изобретению увеличивается насыпная способность продукта, а также его качественные показатели. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области получения осажденных кремнеземных наполнителей для шинной промышленности.

Известен способ получения осажденного кремнеземного наполнителя, включающий карбонизацию жидкого стекла углекислым газом, гидродинамическую активацию карбонизованной суспензии, нейтрализацию серной кислотой до Ph 5-8.5, фильтрацию, промывку, распылительную сушку. (RU, 2023664, C 01 B 33/18, 1994 г.).

Известен также способ получения модифицированного кремнеземного наполнителя путем смешения водной суспензии кремнезема с алкилсиликатом натрия или алюмометилсилоксанатом натрия в количестве 10-40% от массы кремнезема и сушки при температуре 680-750oC. (RU, 2021203, C 01 B 33/18, 1994 г.).

Недостатком способа является низкая степень гидрофобности при большом расходе модификатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения модифицированного кремнеземного наполнителя, включающий карбонизацию раствора силиката натрия с плотностью 1,06-1,09 г/см3 углекислым газом при температуре 78-82oC до pH 9-10.5, нейтрализацию серной кислотой до pH 5-8.5, фильтрацию, промывку, смешение полученной водной суспензии кремнезема с этилгидросилоксановым маслом, взятым в количестве 5-20 мас.% и распылительную сушку. (RU, 2107658, C 01 B 33/18, 1998 г.).

Недостатком известного способа является невысокая насыпная способность получаемого наполнителя.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего обеспечить увеличенную насыпную способность и усиливающую способность целевого продукта.

Поставленная задача решается описываемым способом получения осажденного модифицированного кремнеземного наполнителя, включающим карбонизацию раствора силиката натрия предпочтительно с плотностью 1.06-1.063 г/см3 углекислым газом, предпочтительно, при температуре 75 - 78oC до pH = 10.2-10.3, нейтрализацию суспензии серной кислотой, фильтрацию, промывку, разбавление суспензии кремнезема до плотности, равной 1.07 - 1.08 г/см3, обработку ее острым паром при температуре 95-100oC, смешение суспензии со связующим агентом и с кремнийорганическим модификатором, предпочтительно этилгидросилоксановым маслом, взятым в количестве до 5 мас.% в расчете на высушенный кремнезем, и распылительную сушку.

В качестве связующего предпочтительно жидкое мыло или латекс в количестве 0,8 - 1,5 мас.% Полученный по предложенной технологии осажденный кремнеземный наполнитель марки ОКН-III используется в шинной и резино-технической промышленностях, имеет формулу mSiO2nH20 и следующие качественные показатели: массовая доля SiO2 в сухом прокаленном веществе не менее 94%, pH водной вытяжки 6.0-8.5; удельная поверхность по адсорбции фенола не менее 100 м2/г; удельная поверхность по адсорбции азота не менее 120 м2/г; массовая доля летучих веществ не более 6.5%; насыпная плотность не менее 200 г/дм3; потери массы при прокаливании не более 7%.

При использовании в качестве наполнителя резиновых смесей упруго-прочностные свойства стандартных резин следующие.

Вязкость по Муни при 100oC - 90-105; Кинетика вулканизации - 45-55 мн;
Температура вулканизации - 145 -155oC;
Модуль при 500% удл. - 6,0 - 8,5 МПа;
Прочность при разрыве не менее -16.0 МПа;
Относительное удлинение - 600 - 680%;
Сопротивление к раздиру не менее - 60 нм.

Пример осуществления способа. В автоклав с водой загружают силикат-глыбу и разваривают при давлении 0.58 МПа. Полученное жидкое стекло разбавляют до плотности 1.062 г/см3, проводят очистку от механических примесей и подвергают карбонизации углекислым газом (печной газ с объемной долей CO2, равной 17-25%) при температуре 77oC в до pH 10,25. Из сборника полученную суспензию подают в на нейтрализацию серной кислотой до достижения pH 4,5 и выдерживают в реакторе 10-12 минут. Далее суспензию подвергают фильтрованию и промывают на фильтр-прессах, репульпируют и разбавляют водой по плотности 1,08 г/см3. Далее суспензию перекачивают в емкость, где ее обрабатывают острым паром при температуре 95-100oC.

В суспензию вводят жидкое мыло из расчета 1% от SiO2, после чего вводится кремнеорганический агент из расчета около 50 кг на одну тонну вышеуказанного продукта - ОКН-III.

В качестве модифицирующего агента вводят эмульсию КЭ-30-04 (этилгидросилоксановое масло), перемешивают в течение 40 минут и подвергают распылительной сушке при 700oC.

Полученный наполнитель ОКН-III уплотняют и упаковывают в четырехслойные ламинированные мешки марки ПМ.

Использование полученного ОКН-III в рецептуре резин позволило существенно повысить стойкость к тепловому старению и улучшить другие физико-механические свойства протекторных резин грузовых и легковых шин.


Формула изобретения

1. Способ получения модифицированного осажденного кремнеземного наполнителя, включающий карбонизацию раствора силиката натрия углекислым газом, нейтрализацию суспензии серной кислотой, фильтрацию, промывку, смешение водной суспензии полученного кремнезема с кремнийорганическим модифицирующим агентом и распылительную сушку, отличающийся тем, что перед смешением водной суспензии кремнезема с модифицирующим агентом ее разбавляют до плотности, равной 1,07 - 1,08 г/см3, обрабатывают острым паром при температуре 95 - 100°С и смешивают со связующим.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что карбонизации подвергают раствор с плотностью 1,06 - 1,063 г/см3 и ведут ее при температуре 75 - 78°С до рН = 10,2 - 10,3.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве модифицирующего агента используют этилгидросилоксановое масло и берут его в количестве до 5 мас.% в расчете на массу высушенного кремнезема.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют жидкое мыло или латекс, взятые в количестве 0,8 - 1,5% от массы SiO2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пигментам, в частности к светоотражающим покрытиям класса "солнечные отражатели", и может быть использовано в летательных аппаратах космической техники

Изобретение относится к модифицированию пигментов и может быть использовано для получения светоотражающих покрытий, применяемых в летательных аппаратах космической техники

Изобретение относится к пигментам и может быть использовано для светоотражающих покрытий, применяемых в летательных аппаратах космической техники

Изобретение относится к силикатам на основе щелочноземельного металла, меди и (в случае необходимости) титана, синим или фиолетовым пигментам на основе этих силикатов, способу их получения

Изобретение относится к области физической химии, конкретно к способу получения гидрофобного дисперсного материала и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности

Изобретение относится к получению гидрофобных сыпучих композиций, используемых в промышленности строительных материалов для гидроизоляции элементов зданий и сооружений, фундаментов, элементов гидротехнических устройств, при сооружении плотин, дамб, устьев рек, при укладке дорог, асфальта, для гидро- и антикоррозийной защиты магистральных газо- и нефтепроводов, металлических труб, бетонных коллекторов, при установке нефтяных скважин, а также уменьшения фильтрационных потерь воды в искусственных каналах и водоемах

Изобретение относится к составам неорганических пигментов и способам их получения, полученным на основе отходов производств

Изобретение относится к способам получения осажденных кремнеземных наполнителей резиновых композиций
Изобретение относится к химической промышленности

Изобретение относится к способам получения высокодисперсного диоксида кремния углекислотным методом, раствор силиката натрия карбонизуют углекислым газом, нейтрализуют суспензию серной кислотой, подвергают ионообменной очистке, фильтруют, промывают, возможно, обрабатывают модифицирующим реагентом и сушат

Изобретение относится к области органической и физической химии, а конкретно к способу получения модифицированного высокодисперсного кремнезема, обладающего дифильными свойствами, и может быть использовано при производстве твердых неионогенных поверхностно-активных веществ

Изобретение относится к частично гидрофобным осадочным кремниевым кислотам, способу их получения, их применению в качестве носителя для чувствительных к гидролизу биологически активных соединений, а также их применению для получения пеногасителей

Изобретение относится к способу силилирования сверхтонкодисперсных неорганических оксидов и высоконеполярной пирогенной кремниевой кислоте, полученной этим способом, которая применяется в качестве загустителя в полярных системах, в качестве абсорбента для масел, для улучшения сыпучести тонеров, а также в антивспенивателях

Изобретение относится к физической химии, а конкретно - к способам получения гидрофильного, органофобного материала, и может быть использовано в строительной, химической, нефтяной и газовой промышленности
Изобретение относится к производству высокодисперсных оксидов металлов или металлоидов из галогенидов

Изобретение относится к модифицированным кремнеземным наполнителям, применяемым в производстве антислеживающих веществ для огнетушащих порошков, минеральных удобрений, матирующих средств для лаков, наполнителей для резинотехнических изделий
Изобретение относится к способу получения микродисперсной двуокиси кремния, имеющей отражающую способность 65 - 90%, в плавильной печи для производства ферросилиция или кремния с использованием шихты, которая включает источник SiO2 и твердый углеродсодержащий восстановитель, при этом микродисперсную двуокись кремния выделяют из выходящих из плавильной печи газов, твердый восстановитель, загружаемый в печь, содержит летучие вещества в количестве менее 1,25 кг на кг получаемой микродисперсной двуокиси кремния, и температуру в газовой атмосфере печи над шихтой поддерживают выше 500oC

Изобретение относится к области физической химии, конкретно к способу получения гидрофобного дисперсного материала и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности
Наверх