Патент ссср 370768

 

11 т,,ттT O..."7 с библметфка, .,=,:

370768

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента %в

Заявлено 07.Ч1.1966 (№ 1085911/23-26) N. Кл. С 01Ь 31!02

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень М 11

УДК 66.02.661.66-678.046. .2 (088.8) Дата опубликования описания 22 Ч1.1973

Автор изобретения

Иностранец

Вильям Веир Готшел (Соединенные Штаты Аз?ер??к??) Иностранная фирма

«Маратон Оил Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение касается химической технологии, в частности способа получения углеродистого материала.

Известны способы получения углеродистого материала по которым производят помол сырья, например кокса, с последующим покрытием материала предотвращающей от окисления полимерной пленкой.

Цель изобретения — повысить эффективность способа и обеспечить получение непачкающе- lp гося углерода.

По предложенному способу производят помол нефтяного кокса в неокислительной атмосфере, например в среде азота, гелия, с непосредственным покрытием частиц материала 15 в той же атмосфере. Помол проводят до тех пор пока 90о/о материала не будет иметь размер менее 5 мк, предпочтительно 1 — 2,5 мк.

Покрытие составляют на основе стеарата 30 цинка, в количестве не менее 50%.

Кроме псевдоожиженных нефтяных коксов можно использовать также другие коксы (даже угольные), Желательно до размола проводить прокаливание для снижения летучих до

7, не более.

Во время жидкостного измельчения необходимо получать частицы небольшого размера, предпочтительны размеры частиц не более

2,5 мк, Размер частиц во всех случаях пред- 30 ставляет собой средний диаметр отдельных частиц после размола.

Для снижения расходов на размол предпочтительным является средний диаметр частиц около 1 мк и более.

Мельницы, работающие на энергии жидкой или паровой среды, могут работать с различными инертными неокисляющими средами.

Следует избегать реакционноспособных сред: кислорода, озона, аммиака, хлористого водорода, окислов азота и т. п. Наиболее приемлемой средой для размола является водяной пар, но можно применять и азот, гелий, водород, аргон и другие инертные газы. Для максимальной экономичности процесса размола предпочтительны газы с низким молекулярным весом, например водород и водяной пар.

Продукт, полученный из мельницы, направляют на составление смесей, что предотвращает его соприкосновение с окисляющей атмосферой. В большинстве случаев выгодно обрабатывать углеродистый продукт, выходящий из мельницы, кроющим веществом, которое должно допускать легкое диспергирование углеродистого продукта в резиновых смесях при компаундировании. Кроющее вещество также це должно отрицательно воздействовать на композиций, в которых применя?oT новые типы крытого углерода. Желательно с с й

370768

Предмет изобретения

ЦНИИПИ Заказ 1727/13 Изд. No 2б0 Тираж 523 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

I рименять кроющее вещество, которое испаряс:ãñÿ или плавится в процессе вулканизации ре" 1новых смесей. Предпочтительными являются вещества с т. пл. и т. кип. 70 — 250 Ф (21,1—

121,1 С). Кроме жидкостей, для защиты от окисляющей атмосферы можно применять стеарат цинка, стеариновую кислоту и твердые первичные амины.

Резиновые смеси и смеси других полимерных материалов с новыми формами углерода имеют меньшую плотность, чем сравнимые смеси на обычной саже. Поскольку большую часть углеродистых продуктов вводят в смесь для заполнения объема, меньшая плотность позволяет получать более легкие материалы и дает экономию других ингредиентов. В большинстве случаев не нужно пересматривать состав смесей, примерно 0,87 кг нового углеродистого вещества заменяет 1 кг обычной сажи. Замена ранее применявшейся сажи на эквивалентное количество нового углеродсодержащего вещества в большинстве случаев увеличивает электрическую проводимость в теплопроводность изделия.

Вследствие комбинации высокого модуля, низкой остаточной деформации и необычайно хорошей стойкости к загрязнениям углеродистые соединения черезвычайно выгодны для производства каркасов шин. В этом случае их изкая остаточная деформация обеспечивает низкую постоянную деформацию резины, а следовательно, и небольшое нагревание. Высокий модуль, обеспечивающий максимальную прочность при данной нагрузке, способствует отличному поглощению ударов.

Пример 1. Получение псевдоожиженного нефтяного кокса.

Обычный аппарат для получения псевдоожиженного нефтяного кокса работает при температуре 525,6 С в реакторе и 612,8 C в камере сгорания. Скорость загрузки составляет 810 мз в сутки.

Полученный кокс содержит 4 — 5 /о летучих. Объемный вес равен 881 кг/м, уд. вес. 1.52.

Пример 2. Получение углеродсодержащего материала.

Кокс, полученный по примеру 1, подают в мельницу, работающую на паре при давлении в сопле 7 — 35 кг/сл- и при температуре 371—

427 С в мельнице. На выходе из классификатора получают частицы: 90% менее 5 лк, 50 /о менее 1,5 мк и 10% менее 0,5 як, В классификатор подают около 0,1% стеарата цинка по песу углерода при п остоянном расходе для г,лучения равномерного гокрытия отдельных частиц по мере их прохождения через классификатор. Полученный порошкообразный кокс с покрытыми частицами собирают для использования в дальнейших опытах.

Пример 3. Углеродсодержащий материал, голученный по примеру 1, смешивают со стандартной испытательной резиновой смесью следующего состава, вес. ч.:

Натуральный каучук 100

Стеариновая кислота 3,0

Окись цинка 5,0

Бензотиазил дисульфид 0,6

Сера 2,5

Затем смесь смешивают с сажей. Пластины вулканизируют в течение 10, 30 и 50 мин при

146 С, затем испытывают при комнатной темп ер атур е.

Пример 4. Получение углеродсодержащего вещества из каменноугольного кокса.

Полученный во вращающейся печи обычным способом кокс с последующим обжигом до содержания летучих 5о/о подают в мельницу, работающую на паре. Полученный материал, покрытый 0,1 стеарата цинка дает такие же результаты, как и материал, полученный по примеру 3, при введении его в резиновые смеси подобного состава.

П р и м ер 5. Получение углеродсодержащего вещества из нефтяного кокса, полученного в необогреваемой камере, Нефтяной кокс, полученный в коксующем барабане с задержкой, и прокаленный до содержания летучих 5 /о, измельчают в порошок в мельнице, работающей на паре. Полученный материал после нанесения покрытия из стеарата цинка дает результаты, такие же как материал, полученный по примеру 3, при компаундировании с каучком.

Пример 6. Другие полимерные смеси.

Продукт, полученный по примеру 2, используют в качестве наполнителя в метилметакрилатных, эпоксидных и полиэтиленовых композициях. 1 1з них получают твердые детали с отличными физико-механическими свойствам*;, содержащими около 20% предложенного углеродсодержащего материала.

1. Способ получения углеродистого материала путем помола сырья, например нефтяного кокса, с последующим покрытием материала, предотвращающей от окисления полимерной пленкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа и получения непачкаюц;егося углерода, производят помол нефтяного кокса в неокислительной атмосфере, например в среде азота, гелия, с непосредственным покрытием частиц материала в той же атмосфере.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что помол проводят до тех пор, пока 90 /о материала не будет иметь pa3 1ер мепее 5 лк, предпочтительно 1 — 2,5 мк.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что покрытие составляют на основе стеарата цинка в количестве не менее 50о/о.