Углеродсодержащая прессмасса для получения углеграфитовых изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф 551347 (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

{22) Заявлено 26.02.74 (21) 2000428/26 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл,а С08К 3/04

С 01 В 31/04

С 9о L 61/10

Гооударственный яомитет

Соовтв Маааотрое СССР оо делам изобретеай и открытнй

{23) Приоритет— (43) Опублиновано 25.03.77. Б1оллетеиь М 11 (53) УДК бч.666.2(088.8) (45) Дата опубликования описании 23.06.77. (72) Авторы изобретении А. Ф. Павлючков, С. A. Асатуров, В. A. Черных, Л. В. Новак, В. Д. Середин н A. Н. Антонов (71) Заявитель (54) УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩАЯ 11РЕССМАССА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

УГЛЕГРАФИГОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к углеродсодержащей прессмассе дпя получения крупногабаритных углеродных изделий, например прессформ горячего прессования, тиглей дпя плавки металлов, чаш дпя .выращивания кристаллов, иэделий химаппаратуры и т.д.

Известна углеродсодержащая прессмасса дпя получения мелкозернистого углеродного материала, состоящая иэ углеродного наполнителя (прокаленный кокс фракций 0 — 0,15 мм): — 70 — 85 вес;% и полимерного связующего из смеси моно — и дифурфурилиденацетонов, взятых в весовом про; центном соотношении 75 — 80: 20-25 — остальное

111

Недостатком получаемого из этой прессмассы материала является то, что после обжига и графита,ции он обладает большой пористостью (11 — 16%).

Известна также углеродсодержащая прессмасса дпя получения углеродных. изделий, включающая полимерное связующее, например, фенолформальдегидную смолу, взятую в количестве 5 — 25 вес.% и графитовый порошок в качестве наполнителя -i

79 — 95 вес.% (21.

В известном способе применен графитовый попошок фракций от 0,05 до 0,16 мм.

Недостатком этого материала является большая пористость и недостаточно высокая прочность после обжига и графитации.

Известна углеродсодержащая прессмасса дпя получения углеродных изделий, включающая, вес.%: порошок углеродного наполнителя (из фенолформальдегидной смолы, прошедшей термообработку при 520 — 700 С вЂ” полукокс) — 20 — 60 и фенолформальдегидную смолу — 40 — 80 131, 1О Недостатком данйой прессмассы является большая линейная усадка нри корбонизацни (10 — 16%), что не позволяет получать крупногабаритные изделия. Большая линейная уса.чка при обжиге является следствием низкой температуры и обработки. наполнителя и примененйя большого количества связунпцего (40 — 80%) . . Целью изобретения является снижение брака по крупногабаритным углеродным изделиям, получен-, ным на основе настоящей прессмассы. о0 Сущность настоящего изобретения заключается в том, что углеродсодержащая прессмасса содержит углеродный наполннтель, фенолформальдегндную смолу, монофурфурилиденацетон.и днфурфурьлиденацетон при следующем соотношении компонент;тов, вес.%:

5 51347

15 — 25

0,1-2,5

0,1 — 2,5

Цстальг1сь

? ) 2!!Ы вЂ”;;21! СЛЬ.",,Ь!М 1т)ИЗНЯКОМ ПрЕдпсжЕНИй ПРЕСC2т, ЯС тг BBJIB! СЛ ВВЕДЬЧТНС В СССТЯВ тСВЯ3УЮЬЦЕГС)

;;- Нтот )т, т)Утт 01 Jl," Ä ;I)r!BTriBB и Дцфт21)21)УРИЛИДЕНЯЦЕТ01?Г), ::ЯЧ ТВС,:;=Л.;РОД?10ГО ?ттЛ10Л!ПГТЕЛЯ ПРЕССМасСа

СсттЕОХС .Т Д-)ОКт;г;Стп т-отй КСКСт ИтсКУССТВЕННЫЙ ГРа- ! р11т „::! i! тср1:::01ттттрацит Аратсп!111 тт.04 — 1„5 мм:

В!т„ ° У .! " г "ОН .)Йттттт )"т т1ЛЦПЕ)таЦЕТОНЯ И ЦифУРй pmHBñB3IIO!0113 В прессмассу обусловлено тем, т!Т !; р :,,!рот, С 1Illÿö!!,, Отттп!10Гябярнтн1тт)т. ЯВГОТСВОК, )1) -.-) .- .Ет тЧЕ;:П!; -Вязу!0)31т)ГО ТрвбуЕтся длнтЕЛЬНОЕ

Все;,;,-т л:..; -Тс),1 1тт!Я,TIIil:IOOTI.- НРессмассы быстРо ; —:р т,т11лтз-.-!ICBlll, . т)ЯСТИЧ;!20 ОТВЕО",1!до!,-,;;.;; -ЧО?ЛЛ:., -:ЬГ1;.;,С!1)Е!Стгт!.,,Ст)ТОрЫС ПССr !

?i H1 2; !11) ",);:))тт?л!с!0> В ))иде т решины. т (-,,-.: т)т р $:rpir!Iт)3, 1!Ят) ТО;-1 П т;Д1фу1)21)уритлтдЕН;Ш. ;-.ЯЮТ СТЕНЕНЬ тОТВСР)111!ЕН1!Я СВЯЗУЮТЦЕГО) .)Л! 1тр ССОВЯ161И.

А ., -1)т)ОПЕССЕ СбжИГя Мятерцял И?1 ЕЕТ ВОЗМОжНОСтЬ !

" .Я . т. ?г цг l сб!)Язс..!, cl" имаlотся бе3 B03". и!?Кьт10т)ЕттЫЯ ТРЕIЦlш 11ЯПРЯжт321ИЯт запсжСIП1ЫЕ ПРИ вЂ”, т:,; f?Br )ОŠ—,)сжЕ)П11,!т:, -1ТРЕДДтт-,) РСДЕРжаи11Я Л 3 !Ентто . - ОПРЕДЕ;Ю1!Ы GBBJIBbIM ПУТСМ . )Сг?олфсрг:1Я!!ьдегг!дной смолы B ко;; —, :, .; -:-: 1,") — "5 -;Ее?% сб) ;СЛСВЛЕНС тЕМт ЧтО ПРИ бс„,;. с,::-",,", !гш т";1,) тттl ттве:шчиВЯется 1пигей" —,,-Я -,т<-т 1?3)т:.С- Г1 .т;3!т сбл;!тГЕ, Я 3ТО Прн"Одтто1Т К

Воз)Г)КНС) ЕП 1.-: ТРст)Ц)!Н, ПР-": МЕНЬШЕМ СОДЕРжаНИИ

СМОЛЫ СС Стаl!ОВ?13 СЯ lтСДССТЯТОтлтот ЧТОСЫ СгэЯЗЯТЬ тт1)СТ?тт Ьт Нат!Олтнт то!!я И ИздЕЛГ?я 1!Лтт раССЬП1Я1ОТСя

ПРН „б)таа ГС„!?; .. Ц)1ЕЮТ ОЧЕНЬ Ни"-:КЫЕ ?т2)стн!Осттнт1Е г,: O llr .

11апслтп!тель D кстлит!Сстве 75--85 Вес.% нссбхо,)3112тт ZlJIB ПОЛУЧСП1!Я МЯТЕРI!ЯЛЯ С ВЫСОКИМИ фИЗИКС

МЕКатгГИЧЕСКИГ Л! СВОйетВЯМИ. УГЛЕРОДНЫЙ НЯНОЛ1ГИтель- (1трскаленнь211 кОкс,;. искусственный графит

11лп термоантрацит, прошедший Высскотемператург?у?с сбрабстктт н нг); !е 1 00 Ц с!по?са -г лиг!ейную Сятц у ттрн Об;„тП Е Изд„-Лий. Полуяотц-;о!.:. ц3 Прсдпожен110)т 1 rCCC т)ЯСС?т1 Д;ГГ!01 Ная )тСЯДКЯ 1!р1Т СттжИГЕ

1:рсссмяссы пя Основе одной фепслформяльдсгид?ой смолы сс та??л)?ст 18--35%. Прыг!Слепые угле; Однотс На!то.?;,::,- 3.—:.:. -С ТЕГ12!Ер.)турсй СбрабОтКИ BC 1 же 1 "00 1 1! 1!0! и!т?ер1IO "0 связттто?це!О В KoJIH:: "". тс дс ". ВСС.% 1!031,о),1 ir=T СПИЗ?lтв ЛЛ11ЕЙПуIO

,1С;лйт т13 !!OCBB!O;:::BB?Cl," Пт)СССМЯССЬ) Bl)H

r" DcIcB- . )10нса; т РфУР11л!1ДснЯЦет01!Я и ДифУРфi pЯЛццс11ацЕТОНЯ В 1:ст11?т?Стствс дс 2т5/о КатжДОГст

ДОСТ?Гтот!Нст -!323бЬ1 У)зт Лцтп?ТЬ !1ЛЯСтт)ттНОСТЬ ПРЕССМЯС

Сеl ПС)! ПС."СCOB !Bl . 1, сбвтс!(Ст!1ГТЬ BC06XGBH2rgrlо СТЕ110?11, аТВЕрждття!я СВЛЗу)ощЕГО, )ГС B ПрОцЕССЕ тЕрь;-0 "-раб тки с)1;?жае-- Орак изделий ло трепп!1!Ям. д)я получения прессмяссы углеродный напол)гитель (прокаленный кокс, искусственный графит. тсрмоантрацит) фракций 0,04 — 1,5 мм смешивагот в.

14,8

0,1

0,1

После сметпения массу вальт!у!от 5 раз при но"> сгоянном ":àçîðå между ва)1ьцви 1,5 мм и темо пературе В шьцов- 80 С. Вяльцованнуто массу сушат при 70 С В тече)п!е 36 час.

В молотковой дробилке высушегптую массу

4О раздрсбл?пот и II1ясецва1от через сито с ячейками 2,0 мм в просвете, Из BpcccM;ссы прессу!от на гидравлическом прессе В обогреваемой до 160 С прес сформе при удельном давлении 100 кгс/см в течение 3 час заготовку размером 420я280 мм, Заго45 товку обжига!ат до 900 С пс 380 час режиму и подвергают графитации при 2400 С, П р H м е р 2. B смесптельной машине по примеру 1 смешивают массу состава, вес.%:

Прокаленный кокс (фракци?1 0,04 — 1,5 мм) 80

5g ФЕНОЛфОРМ!)ЛЬДтЕГ1!ДНЯЯ СМОЛЯ (бакелит )!a:дкий марки БЖ вЂ” 1) 17 монофур фурил1!де11ацетсг! 1,5

1!Ифур!ру 131!л11дс нацетон 1 5

ОСТЯЛЫ1)т!Е ОПСРЯЦ?1И Bl)0H380gJITCJI, YiDK GBBCBHO

В примере 1.

Г р и м е р 3. 3 смесительпой машине по пункту 1 смешивают массу ссстава, Вес.%:

Термоянтрапит (фракции 0,04 — 0,8 мм) 75

ФЕНОЛфОР2 !ЯЛ!тДЕГИДНЯЯ СМОЛа

60 (бакслит )101дки)! марки БЖ вЂ” 1)

v течение 30 — 60 мин в смесителе прц комнатной температуре с фенолфсрмальдегипнсй смолой, монофурфурилцденацетопом и дифурилиденацетсном.

Полученную массу Вальцуют 3 — 8 раз при темпера5 туре вальцов 20 — 130 С при постоянном зазоре между пальцами 0,5 — 2,0 мм.

Провальцованну1о массу сушат при температуо ! ре 60 — 80 С в течение 10 — 48 час. После сушки массу дробят и просеивают через сито. с ячейка1О мм 1,5 —.З,Омм в просвете. Заготовки из пресспорошка получают прессованием в обогреваемую до-

90 — 250 С прессформу или гидростатическим способом при 90 — 170 С и удельном давлении 30-200 кгс/см в течение 1 — 10 час. Заготовки

15 подверга.ют обжигу цо 900 С по 120 — 380 часовому режиму и графин?руют до 2200 — 2800 С, У131ЕРОД)1ЫС H3 ICBHB ПОЛ;тЧЯЮТ !тгсяатП1т1ЕС1есй обработкой Обожжс!111!ля лли гр!)т1)итир!)Ванных заготовок.

@ П р и м е.р 1. В смссцтельной машппе прп комнатной темцературе смешивапот в течение ЗО мин массу состава, вес,%:

Искусственны)1 графит 85

С0 СЛЕДУ1ОЦП!2т1 РЯСЛРЕД)Ет1СНИЕМ фракций:

1,0 — 1,5 мм 8

0„55 — 1,0 мм 23

0,16 =0,55 мг. 52

0,04 — От16 мм 17

З1 Фенслфсрмальдегид)1яя смола (бятт ЕЛИТ ) т!Лтт И)гт МярКИ Er rK, )

1)т1011сфурфурилцд=-пацстоп

Дифурфурилиденяцетсн

551347

По поимеру

1020

7 0

805

100

700

Составитель Т, Ильинскал

Техред, М. Лсвидкая

Редактор 3. Афанасьева

1<оррект .; С. Болдижар

Тираж 610 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открьпий

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

Заказ 84/14

Филиал ППП" Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, Монофурфурилиденацетон 25

Дифурфурилиденацетон 2,5

Остальные операции производит как описано в примере 1.

Пример 4, В смесительной машине по примеру 1 смешивают массу известного состава (по прототипу), вес.%:

Наполнитель фракций 0,05 — 0,25 мм (приготовленньж из термообработанной до 520 С фенолфорGo примеру 2

По примеру 3

По примеру 4 (прототип) .

Известного состава (аналог) Как видно. из таблицы, углеродные изделия из настоящей нрессмассы имеют физико- механические характеристики в тех же пределах, что н изделия из известных прассмасс, но имеют более высокий выход годных изделий после обха1га.

Формула изобретения

Ж

1. Углеродсодержащая прессмасса для получения углеграфнтовых изделий, включающая углеродный наполнитель и фенолформальдегидную смолу, о т л и ча ю щ а я ся тем, что, с целью сниже ния брака по крупногабаритным изделиям она допол-4( нительно содержит монофурфурилиденацетон и дифурфурплиденацетон при следующих соотношениях компонентов, вес.%: мальдегидной смолы) 60

Фснолформальдегидная смола 40

OcTûüHûå операции производят, как описано в примере 1.

В таб1вще представлены физико-механические свойства и данные по выходам бракованных изделий, получе1птых из настоящей прессмассы (примеры 1 — 3) „и известной прессмассы (по прототипу— пример 4) и по аналогу 11).

Феполформальдегндная смола 15 — 25

Молооурфурилиденацетон 0,1 — 2,5

Дифурфурилиденаце тон 0,1-2,5 у гле родльпт наполшгтель Остальное

2. Прессмасса но и. 1, о тлич а юща я ся тем, что в каче тве углеродного наполнителя она содержит прокаленный кокс, искусственный графит или ермоантрацит фракции 0,04 — 1,5 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Х 323357, М.

Yn. C01 В 31/04 от 11.07.69 г (аналог) .

2. Патент Франции Р 2130577, класс С01 В

31/00 от 03.11,72 r (аналог) .

3. Авторское свидетельство СССР 1 476223

В

M.Кл. С 01 В 31/04 от 09.04.73 r (прототип).