Наполнитель для производства эластомеров



Наполнитель для производства эластомеров
Наполнитель для производства эластомеров
Наполнитель для производства эластомеров
Наполнитель для производства эластомеров
Наполнитель для производства эластомеров
Наполнитель для производства эластомеров

 


Владельцы патента RU 2590185:

Товарищество с ограниченной ответственностью "AIM Lab" (KZ)
Товарищество с ограниченной ответственностью "НПЦ ЭКОХИМ" (KZ)

Изобретение относится к области создания усиливающего наполнителя, получаемого из шунгитовых пород месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена. Шунгитовый концентрат месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области с содержанием углерода 13,0-62,0% измельчают до фракции минус 8-10 мкм. Изобретение позволяет расширить область использования шунгитовых пород и арсенала усиливающих наполнителей для производства резинотехнических изделий и композиционных материалов. 2 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области создания усиливающего наполнителя эластомеров, получаемого из шунгитовых пород месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области (далее по тексту - шунгитовый концентрат), и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий (РТИ), а также в качестве углеродного наполнителя композиционных материалов - пластмасса, полиэтилен, полипропилен и т.д.

Известно использование шунгита в различных направлениях водохозяйственной, медицинской и других видов деятельности, например в устройствах для очистки и кондиционирования воды (патент 2135258 РФ, МПК6 C02F 1/42, опубл. 27.08.99, бюл. №24), для получения искусственно минерализованной воды (патент 2140274 РФ, МПК A61K 35/08, C02F 1/68, 1/28, опубл. 27.10.99, бюл. №30).

Известно использование казахстанских шунгитовых пород в керамической массе для изготовления кирпича (патент РК №341, МПК С04В 33/00, опубл. 15.03.94, бюл. №1).

Известно, что усиливающее действие на свойства резин оказывают бинарные наполнители на основе технического углерода и тонкодисперсных природных материалов, близких по составу шунгитовым породам (Шнайдер В.И., Зыкова А.П. Усиливающая активность углерод-минеральных наполнителей // Адсорбция и хроматография макромолекул эластомеров: Материалы второго Всесоюзного семинара по адсорбции и жидкостной хроматографии эластомеров, 8-10 августа, 1988 г. - М., 1989. - Ч. 2. - С. 27-33).

Недостатком применения бинарных наполнителей является использование дефицитного технического углерода, содержание которого, в основном, и определяет такие показатели, как напряжение при удлинении 300%, относительное удлинение, твердость и эластичность; влияние же природных материалов на эти свойства резин незначительно.

Известно повышение прочностных свойств саженаполненных резин за счет введения добавки грубодисперсного шлама, состав которого представлен в основном суммой оксидов фосфора, кальция, кремния и железа (Девикина Л.И., Смирнова Л.А., Цыпкина И.М. и др. Исследование влияния добавок грубодисперсного шлама на свойства резин, наполненных техническим углеродом // Химия и технология переработки эластомеров. - Л., 1989. - С. 49-57).

Недостатком изобретения является то, что сам грубодисперсный шлам - малоактивный наполнитель, особенно в случае наполнения резин низкоактивными марками сажи.

Основным из известных усиливающих наполнителей резин является технический углерод, близкий по структуре и свойствам к заявляемому (Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. - М., 1997. - С. 78), главным недостатком использования технического углерода являются дороговизна и экологические проблемы, возникающие при его производстве.

Наиболее близким к заявляемому является использование шунгитовых пород в качестве наполнителя резиновых смесей (предварительный патент РК №6281 МПК6 С08К 3/04, В29D 30/04, опубл. 15.06.1998 г., бюл. №5). В рамках изобретения предлагается использование в качестве наполнителя резиновых смесей природной шунгитовой руды, измельченной до фракции минус 30 мкм.

Недостатком данного наполнителя является, то что шунгитовые породы, залегающие в рудном теле, непостоянны по своему химическому составу. Этот факт ограничивает его использование, т.к. ингредиенты, используемые в технологическом переделе, должны иметь постоянный химический и гранулометрический состав, в противном случае необходимо постоянное корректирование рецептуры и условий проведения технологического процесса.

Изобретение относится к области использования нового усиливающего наполнителя в производстве эластомеров (резинотехнических изделий и композиционных материалов).

Технический результат - расширение области использования шунгитовых пород и арсенала усиливающих наполнителей эластомеров, в частности резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмассы, полиэтилена, полипропилена и т.д.

Технический результат достигается применением шунгитового концентрата, измельченного до фракции минус 8-10 мкм, месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области с содержанием углерода 13,0-62,0% в качестве усиливающего наполнителя для производства эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена.

Новизной предлагаемого изобретения является использование шунгитового концентрата с содержанием углерода 13,0-62,0%, т.е. с постоянным химическим и гранулометрическим составом, при производстве эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена.

Структурные особенности и физико-химические свойства шунгитовых пород месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области позволяют применять их в качестве усиливающего наполнителя в производстве эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена.

Применение усиливающего наполнителя с постоянным химическим и гранулометрическим составом в производстве эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена достигается путем замены в рецептуре активного технического углерода и инертного каолина на шунгитовый концентрат, содержание углерода в концентрате от 13,0 до 62,0%, в зависимости от требований технологического режима и упругопрочностных характеристик получаемых изделий.

В качестве подтверждения использования шунгитового концентрата как усиливающего наполнителя ниже приводятся его химический состав и состав исходной руды, а также физико-химические характеристики самого шунгитового концентрата. Состав исходной руды сильно отличается, т.к. это природные толщи.

Таблица 1 - Химический состав шунгитовых пород и концентратов
С SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O
1** 45,00 33,2 0,56 6,09 4,09 2,05 1,76 1,90 2,18 1,80
2** 35,00 29,5 0,92 11,76 6,72 1,20 3,93 7,48 0,24 3,20
3* 6,30 59,6 0,76 12,05 5,67 0,34 3,69 3,39 0,76 2,60
5** 24,20 54,71 0,38 9,77 1,22 0,34 0,60 1,12 0,20 1,8
6* 19,70 55,31 0,34 10,40 2,31 3,49 2,31 3,66 0,37 1,98
7* 8,00 57,70 0,16 23,06 1,82 1,88 1,35 0,84 1.34 3,73
8* 12,80 52,30 1,08 22,30 3,11 1,90 0,90 2,28 0,64 4,45
9 20,88 41,19 0,63 12,25 2,79 4,30 1,26 1,75 3,67 2,44
10** 60,60 18,21 0,47 5,59 1,44 2,35 0,93 1,61 0,38 1,93
11* 3,90 60,36 0,73 16,81 1,22 5,20 1,71 1.30 1,22 2,65
* Шунгитовые породы.
** Концентраты шунгитовых пород.
Таблица 2 - Физико-химические свойства шунгитового концентрата (содержание углерода 45,0%)
Диаметр частиц, мкм Адсорбция ДБФ Насыпной вес, кг/м3 pH Влага адсорбционная Структурность Удельная поверхность, м2/г, адсорбцион.
10-5 28-32 580 6,5 0,9 Низкоструктурная, соответствует маркам тех. угл. марок: Т-900, П-803 27-33

Преимущество использования шунгитового концентрата в качестве усиливающего наполнителя заключается в снижении себестоимости конечного продукта и расширении арсенала углеродных наполнителей эластомеров.

Для получения усиливающего наполнителя шунгитовую породу месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области измельчают до размера частиц минус 75 мкм, проводят стадию обогащения пенной флотацией по углероду, в процессе обогащения отбирают концентрат, время отбора зависит от заданного содержания углерода, концентрат измельчают до фракции минус 8-10 мкм, который используют в качестве усиливающего наполнителя эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена. Замена технического углерода на шунгитовый концентрат проводится с учетом количественного содержания углерода в усиливающем наполнителе в зависимости от требований, предъявляемых к изделию.

Использование шунгитового концентрата в качестве усиливающего наполнителя в производстве резин иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Резина при смешении компонентов (мас. ч. на 100 мас. ч. каучука)

Пример 2. Резина при смешении компонентов (мас. ч.)

Пример 3. Резина при смешении компонентов (мас. ч. на 100 мас. ч. каучука)

Технология получения резин при замене технического углерода на шунгитовый концентрат не меняется, возможны незначительные изменения в составе резиновых смесей.

Использование шунгитового концентрата в качестве углеродного наполнителя композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена - иллюстрируется следующими примерами.

Пример 4. Полиэтилен при смешении компонентов (мас. ч. на 100 мас. ч. полиэтилена)

Пример 5. Пластмасса при смешении компонентов (мас. ч. на 100 мас. ч. полиэтилена)

Технология получения высокомолекулярных изделий при использовании в качестве наполнителя шунгитового концентрата не меняется, возможны незначительные изменения в составе резиновых смесей.

Применение шунгитового концентрата, измельченного до фракции минус 8-10 мкм, месторождения «Бакырчик» Восточно-Казахстанской области с содержанием углерода 13,0-62,0% в качестве усиливающего наполнителя для производства эластомеров - резинотехнических изделий и композиционных материалов - пластмасс на основе полиэтилена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции, армированной волокнами, и изделиям, полученными из нее. Композиция содержит гетерофазный сополимер пропилена, гомополимер пропилена и/или сополимер пропилена и волокна со средним диаметром 12,0 µм или менее и аспектным соотношением 150 к 450.

Кабель, включающий по меньшей мере один электрический проводник и по меньшей мере один электроизоляционный слой, окружающий упомянутый электрический проводник, причем упомянутый по меньшей мере один электроизоляционный слой содержит: (a) термопластичный полимерный материал, выбранный из следующих: по меньшей мере один сополимер (i) пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и иного α-олефина, чем пропилен, причем у упомянутого сополимера температура плавления составляет более чем или равняется 130°C, а энтальпия плавления составляет от 20 Дж/г до 90 Дж/г; смесь по меньшей мере одного сополимера (i) с по меньшей мере одним сополимером (ii) этилена с по меньшей мере одним α-олефином, причем у вышеупомянутого сополимера (ii) энтальпия плавления составляет от 0 Дж/г до 120 Дж/г; смесь по меньшей мере одного пропиленового гомополимера с по меньшей мере одним сополимером (i) или сополимером (ii); причем по меньшей мере один из сополимера (i) и сополимера (ii) представляет собой гетерофазный сополимер; (b) по меньшей мере одну диэлектрическую текучую среду, равномерно перемешанную с термопластичным полимерным материалом; (c) по меньшей мере один зародышеобразователь.

Изобретение относится к способу улучшения свойств текучести расплава, содержащего термопластичный полимер, включающему введение в состав названного термопластичного полимера перед переработкой расплава или во время переработки расплава от 0,005% до 0,5% массы из расчета на массу термопластичного полимера одного или нескольких гребенчатых сополимеров или гребенчатых блоксополимеров, которые получают на первой стадии а) свободнорадикальной полимеризацией алкилового эфира акриловой или метакриловой кислоты с числом атомов углерода в алкильной группе от одного до десяти и, при необходимости, одного или нескольких мономеров без сложноэфирной связи, а на второй стадии б) модифицированием в полимераналогичной реакции переэтерификации с первичным или вторичным спиртом с образованием гребенчатого сополимера или гребенчатого блоксополимера.

Изобретение относится к β-нуклеированным полипропиленовым смесям. Описана полипропиленовая смесь для получения труб.

Изобретение относится к полипропиленовой композиции для пенопласта, способу получения полипропиленовой композиции и пенопласта и к вспененным изделиям, полученным из полипропиленовой композиции.
Изобретение относится к клеям. Предложен клей, содержащий по меньшей мере одну полимерную систему, полученную способом уменьшения вязкости расплава по меньшей мере одного полимерного смесевого исходного материала, где способ включает стадию обработки по меньшей мере одной полимерной смеси по меньшей мере одним донором радикалов в условиях сдвигового напряжения при температуре, большей, чем температура размягчения упомянутой полимерной смеси.

Изобретение относится к полиолефиновым композициям, которые используются для получения изделий. Полиолефиновые композиции для получения изделий содержат в массовых процентах по отношению к сумме количеств компонентов 1) и 2): 1) 75-85 мас.% пропиленового гомополимера, имеющего температуру плавления, равную или больше 150°С, 2) 15-25 мас.% сополимера этилена с одним или несколькими С4-С10 α-олефинами (α-олефином), включающего от 20 до 30% упомянутых С4-С10 α-олефинов (α-олефина); при этом упомянутая композиция характеризуется: - значением MFR от 5 до 10 г/10 мин при 230°С, 2,16 кг, - общим уровнем содержания этилена в диапазоне от 10,5 до 20%, - общим уровнем содержания С4-С10 α-олефинов (α-олефина) в диапазоне от 3 до 7,5%, - соотношением (XStot/XSm) между уровнями содержания общей фракции, растворимой в ксилоле при комнатной температуре, и фракции, растворимой в ксилоле при комнатной температуре, компонента (1) в диапазоне от 5 до 15 и - значением XSIVtot - характеристической вязкости общей фракции, растворимой в ксилоле при комнатной температуре, равным 1,5 дл/г и менее.

Изобретение описывает формованное изделие, образованное из полимерной композиции, и способы ее изготовления. Описан способ получения формованного изделия.

Изобретение относится к энергетическому кабелю для передачи или распределения электроэнергии, особенно электроэнергии среднего или высокого напряжения. Кабель содержит по меньшей мере один электрический проводник и по меньшей мере один электроизоляционный слой, окружающий указанный электрический проводник, при этом по меньшей мере один электроизоляционный слой содержит: (a) термопластичный полимерный материал, который выбран из по меньшей мере одного сополимера (i) пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, за исключением пропилена, причем у указанного сополимера температура плавления составляет 130°C и более и энтальпия плавления составляет 20-90 Дж/г; (b) по меньшей мере один наноразмерный неорганический наполнитель.

Изобретение относится к изделию, а именно к силовому кабелю, включающему полупроводниковый слой, содержащий полупроводниковую полиолефиновую композицию. Композиция содержит графеновые нанопластинки, где средняя толщина графеновых нанопластинок находится в диапазоне от 1 нм до 50 нм, а их боковой диаметр составляет 200 мкм или менее, и олефиновую полимерную смолу основы.
Изобретение относится к применению невулканизируемой полимерной композиции в изолирующем слое силового кабеля постоянного тока, к силовому кабелю постоянного тока и способу его получения.

Изобретение относится к способу улучшения свойств текучести расплава, содержащего термопластичный полимер, включающему введение в состав названного термопластичного полимера перед переработкой расплава или во время переработки расплава от 0,005% до 0,5% массы из расчета на массу термопластичного полимера одного или нескольких гребенчатых сополимеров или гребенчатых блоксополимеров, которые получают на первой стадии а) свободнорадикальной полимеризацией алкилового эфира акриловой или метакриловой кислоты с числом атомов углерода в алкильной группе от одного до десяти и, при необходимости, одного или нескольких мономеров без сложноэфирной связи, а на второй стадии б) модифицированием в полимераналогичной реакции переэтерификации с первичным или вторичным спиртом с образованием гребенчатого сополимера или гребенчатого блоксополимера.

Изобретение относится к полимерной композиции с улучшенными электрическими свойствами при постоянном токе, к применению композиции для получения слоя силового кабеля и к силовому кабелю.
Изобретение относится к химии и полимерным композиционным материалам. Монослойное композиционное термопластичное покрытие содержит по меньшей мере один гомо- или сополимер этилена и/или этиленпропиленового каучука (компонент А) с плотностью 0,940-0,980 г/см3; по меньшей мере один гомо- или сополимер пропилена (компонент В), такой как блок-сополимер полипропилена, полипропилен, смесь полипропилена и этиленпропиленового монодиена (EPDM) или этиленпропиленового каучука с плотностью 0,860-0,920 г/см3; гомо- или сополимер привитого этилена, который привит функциональным мономером, таким как карбоновая кислота или ее производное, таким образом, что на 98 мас.% этилена приходится 2 мас.% карбоновой кислоты или ее производного, краситель - 40-50% концентрат углеродной сажи, комплекс стабилизаторов, таких как пентаэритрол тетракис-3-(3,5-дитретбутил-4-гидроксифенил)пропионат; 2,6-ди-трет-бутил-пара-крезол; трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит; дистерил тиодипропионат.

Настоящее изобретение относится к термопластичной эластомерной композиции и способу ее получения. Описана термопластичная эластомерная композиция на основе смеси блок-сополимера стирола с диеновыми сополимерами для изоляции гибких кабелей, для изготовления уплотнителей окон и дверей, прокладок, кровельных материалов, деталей автомобилей, для изготовления товаров народного потребления, включающая эластичную каучуковую фазу, термопластичную полиолефиновую фазу, пластификатор, наполнитель и стабилизатор, в качестве эластичной каучуковой фазы берут блок-сополимер стирола с диеновыми сополимерами, который имеет трехблочную структуру, а именно два жестких кристаллических блока полистирола, сопряженных между собой гибкими блоками сополимеров диеновых мономеров, при этом используют сополимеры с содержанием полистирольных звеньев не менее 25 мас.%, а именно в качестве описанных блок-сополимеров выбирают стирол-этилен/бутилен-стирольный блок-сополимер, либо стирол-этилен/пропилен-стирольный блок-сополимер, либо стирол-(этилен-этилен/пропилен)-стирольный блок-сополимер, либо их комбинации с молекулярной массой от 300000 до 600000 г/моль, в качестве термопластичной полиолефиновой фазы берут комбинацию кристаллического полимера, который выбирают из ряда: полиолефины, а именно полиэтилен низкого или высокого давления (ПЭНД или ПЭВД), полипропилен (ПП) гомополимер, статистические или рандом сополимеры, c добавлением сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА) с содержанием винилацетатных групп не менее 10%, в качестве пластификатора выбирают минеральное парафиновое масло, наполнитель выбирают из карбонат кальция, талька, каолина, углеродной сажи, а также их комбинаций, в качестве стабилизаторов выбирают аминные или фенольные антиоксиданты, причем указанные компоненты берут в следующем соотношении: эластичная фаза стирольного блок-сополимера от 15 до 80 мас.%, термопластичная полиолефиновая фаза от 0,1 до 60 мас.%, минеральное парафиновое масло от 0,1 до 90 мас.%, наполнитель от 0,1 до 80 мас.%, термостабилизатор 0,1 до 5 мас.%.

Изобретение относится к технологии получения полимерных пленочных материалов со специальными механическими свойствами, которые могут быть использованы в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии получения полиолефиновой кислородопоглощающей композиции, предназначенной для изготовления уплотнительных прокладок для герметичного укупоривания полимерных и стеклянных бутылок с пищевыми жидкостями.

Изобретение относится к мультимодальной полиэтиленовой смоле, экструзионной композиции, ее содержащей, и изделиям, которые могут быть использованы для изготовления экструзионных покрытий, экструзионных профилей и пленок.

Изобретение относится к изделию, а именно к силовому кабелю, включающему полупроводниковый слой, содержащий полупроводниковую полиолефиновую композицию. Композиция содержит графеновые нанопластинки, где средняя толщина графеновых нанопластинок находится в диапазоне от 1 нм до 50 нм, а их боковой диаметр составляет 200 мкм или менее, и олефиновую полимерную смолу основы.

Изобретение относится к технологиям создания биоразлагаемых полимерных материалов, в частности к добавкам, повышающим способность полиолефинов к биоразложению, и может быть использовано для создания материалов и изделий из них, способных подвергаться ускоренному биоразложению в природных условиях.

Изобретение относится к способу получения частиц порошка для получения каучуковой композиции. Способ включает пульверизацию частиц соединения, представленного формулой (I), с медианным диаметром (50% D) более 100 мкм с помощью пульверизатора в присутствии по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из диоксида кремния, талька и глины, с получением частиц соединения, представленного формулой (I), с медианным диаметром (50% D) 100 мкм или менее.
Наверх