Состав для получения гранулированнойсажи

 

Союз Советскид

Социалистическив т еснублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЮЛЬСТВУ

tu)823401 (б1) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 1601.79 (21) 2713871/23-26 с присоединением заявки М - 2735678/23-26 (23) Приоритет

Опубликовано 230481 бюллетень Н9 15 (53)м. К,.з

С 09 С 1/58

Государственный комнтет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 661.666.4 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

N,N,Ìåäíèêîâ, С.В.Орехов, Г.Г. Богданов, И.Г.Бороэняк, И.A.Ильин ., A.Г,.Иварц, E.À.Стрельцова, Д.П.Емельянов, В.В.Устинов, В.A.ÅÔèìîâ, l0.Н.Никитин и IO.H.Âàñèëåíoê

Изобретение относится к промышленности технического углерода, а именно, для получения гранулированной сажи, применяемой для получения сажевых дисперсий и сажемасляных.каучуков.

Известен состав для получения гранулированной сажи, включающий сажу, воду и мелассу (1).

Недостатком известного состава является неравномерное значение влаги в зависимости от гранулометрического состава, кроме того, меласса является пищеэым продуктом.

Наиболее близким к предлагаемому 1$ является состав, включающий сажу, воду и полимерную добавку — поливиниловый спирт, при следующем соотношении компонентов (2),вес.ч.:

100

Сажа

Вода

90-130

Сополимер метакриламида с диэтиламиноэтилметакрилатом

О, 5-6 или сополимер метакриламида с метакриловой кислотой

100

Сажа

Вода

90-13 О

О, 1-1,5

Сополимер метакриламида и диэтиламиноэтилметакрилата (молярнсе соотношение звеньев к макромолекуле 1г1) с молекулярной массой около 30000

xoporao растворяется в воде, характеризуется сильной хемосорбцией из водного раствора на поверхность пыляПоливиниловый спирт 0,5-10

Укаэанный состав имеет определен-. 25 ную неравномерность содержания влаги по Фракциям, что приводит к изме нению прочности массы влажных гранул к комкованию, а этот фактор является определяющим для всего комплек- 30 са физико-механических характеристик сухого гранулята.

Цель изобретения - повышение прочности массы влажных гранул к комкованню и более равномерное распределение влаги по Фракциям. влажных гранул.

Указанная цель достигается тем, что состав в качестве полимерной добавки содержит сополимер метакриламнда с диэтиламиноэтилметакрилатом или с метакриловой кислотой при следующем соотношении компонентов, вес.ч.

823401

Таблица 1

Влажность,В,во фракции влажных гранул размером,мм

Равновесная влажность сухих гранул, %

Количество связу- . ющей добавки / (амифлок) на 100 вес.ч. сажи,вес.ч.

Количество воды на 100 вес.ч.сажи,вес.ч.

Прочность массы влажных гранул к комковаСодержание пыли в сухих гранулах,%

0 2-0,8 0,8-1,6 1,6-2,0 2,0-1,5

47,1

6,2

100

0,3

51,0:

47,4

0,19

0,23

0,24

0,23

15,6

46,1

50,3 . 17,4

49,3

0,5

4,8

100

50,2

47,3

48,9

3,0

18, 3

49,4

100

49,3

51,6

4., 2

50,8 19,6

5,0

100

50,1

49,8

49,4

3,1

6,0

100

48,3

48,2

50,1

50,6

2,8

0,29

7,0

2,8

0,55 О, 25

100

49,6

49,0

49,1

20,4

49,1

3,0

47,0

18,7

6,0 щей сажи, резко увеличивает прочность массы влажных гранул к комкованию.

Пределы содержания сополимера метакриламида и диэтиламицоэтилметакрилата амифлока 0,5- 6 вес. ч. на -100 вес. ч. сажи обуславливаются тем, что при ,содержании полимера меньше, чем 0.,5 вес.ч., прочность массы гранул к ком« кованию не отличается от известных, а при величинах больших, чем 6 вес.ч. затрудняется сушка влажйых гранул.

Сополимер метакриловой кислоты и метакриламида (молярное соотношение звеньев в элементарном звене макро-. молекулы 1:1) с молекулярной массой около 450000, примененный в качестве связующей добавки в составе для полу. — 5 чения гранулированной сажи, дает меньший разброс значения содержания влаги по фракциям гранул, увеличивает прочность массы влажных гранул к комкованию. 20

Пределы содержания сополимера метакриловой кислоты и метакриламида

0,1-1,5 вес.ч. на 100 вес.ч. сажи определяется тем, что при содержаЪии полимера меньшем, чем 0,1 вес.ч., прочность массы влажных гранул к комкованию остается на одном уровне, а при количестве сополимера выше, чем

1,5 вес.ч.,возникают технологические трудности приготовления состава иэза высокой вязкости раствора.

Наиболее оптимальные значения со держания воды в составе 100 вес.ч, но оно может меняться в пределах от

90 до 130 в зависимости от типа сажи. Прн изготовлении состава можно использовать малоактивные, полуактивные и высокоактивные типы сажу высокой средней и низкой структурности.

П р и,м е р l. В 1 литр дистиллированной воды растворяют 5 г сополимера метакриламида и диэтиламцноэтилметакрилата: (реагент амифлок) при атмосферном.давлении и комнатной температуре. Далее в лабораторный смеситель-гранулятор, снабженный рубашкой для подогрева и оборудованный паль-. цевым ротором, Пальцы которого раСположены в, виде двухзаходной винтовой линии (длина гранулятора 420 мм, диаметр .120 мм)< загружают 300 r пыль. ной сажи ПМ-50, добавляют 300 мп приготовленного 0,5%-ного водного раствора амифлока. В смесителе-грануляторе за счет вращения пальцев ротора (число оборотов 380 об/мин) при 65 С в течение 3 мин образуются гранулы сажи. Состав анализируют -по содержанию влаги в различных фракциях, прочность массы влажных гранул к комкованию.

Прочность, влажных гранул к комкованию определяют на приборе конструкции ВНИИТУ, принцип действия которого основан на способности гранул к уплотнению под действием определенной нагрузки. За показатель прочности приr нимают наименьшую сжимающую нагрузку (в килограммах), при KQTopQA в стакане образуется мостик, из спрессованных гранул.

Опыт по.приготовлению состава повторяют, изменяя количество амифлона и- соотношение сажа — вода.

- Параллельно"готовят контрольный состав для грануляции сажи путем смеще ния пылящей сажи с 1,5%-ным водным.

1 аствором поливинилового спирта в . соотношении 1:1. Результаты аяализа влажных гранул контрольного и опытных составов приведены в табл.1.

823401

1 Продолжение табл.).

Влажность,Ъ,во фракции влажных гранул размером, .мм

Равновесная влажность су хих гранул,%

Количество воды на 100 вес.ч.са жи,вес.ч.

1,6-2,0

Ог2-0,8

0 8-1,6.2,0-1,5

53 8 lбг2 4 1 0 20

3,0

53, 3 53,5

56,2 56,4

115

53,2

3,0

56,7 15,8 4,0 0,23

56,5

130

140

58, 3. 10, 3 3, 8 0,23

58,2 58,0

3,0

58,4

Известный состав ., (c 1,5 вес. ч. поливинилового спирта) 100

42,3. 49,4 54,8 14,1 4,5 0,4?

39,4

Пример. 2. 10 г сополимера метакриламида и метакриловой кислоты (продукт метас ) смешивают. в фарфоровой стувке при .перемешивании с 2,5 мл ЗОЪ-ного водного раствора натриевой щелочи, после чего содер,жимое разбавляют водой до концентрации 0,5 вес.Ъ в плоскодонной колбе; З устанавливают на качалку и раство! ряют при перемешивании в течение

4-6 ч при комнатной или. повышенной температуре (но не выше температуры кипения воды). Далее готовят состав и получают на его основе влажные гранулы в смесителе-грануляторе в соответствии с. описанием примера 1.

Результаты анализа влажных гранул приведены в.табл.2.

Т а б л и ц а 2

Влажность,Ъ, по фракциям влажных гранул, мм

Прочность массы влажных гранул к комкованию, кг

0,6-1,;4 1,4-1,8 1,8-2,2

0,2-0, б

11,3

0,05

0,1

0,1

47,5

49,5 50,9

15,1

46,4

0,5

15,4

50„1

52,6

47,1

48,2

48у 7 48,8 50,1 . 51,6

48,9 49,1 51,3 51,5

15,8

li0

16,2

1,5

Неравномерность распределения метаса в саже, наличие крупных агломератов

1,7

Известный состав (0,5 поливинилового спирта)

45, 1.

52,0 53,6 12,0

41,0 фракциях сухого гранулята, и повйсить прочность массы влажных гранул к комкованию, что является определяющим для повыаения качества сухой граиулированной сажи. Кроме того,этот

;показатель имеет большое,эначение для приготовления водно* дисперсии

Как следует иэ приведенных в табл.

2 данных, предложенный состав, по 60 сравнению с известным, позволяет уменьшить неравномерность содержания влаги во фракциях влажных гранул различного размера, что определяет равномерность содержания влаги во всех 6S

Количество связующей добавки (амифлок) на 100 ,вес;ч.сажи,вес.ч.

Количество связующей добавки (метас),вес.ч. на 100 вес.ч. сажи (соотношение сажа-во; да 1:1) Прочность массы влаж, ных гранул к комконанию кг

Содержание пыли в сухих гранулах,Ъ

823401

Сажа.

Вода

100

-90-130 или сополимер метакриламида с метакриловой кислотой

Формула иэобретения

О, 1-1,5

Составитель Т. Ильинская

Техред А.Савка Корректор М.Демчик

Редактор А. Химчук

Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Закаэ 2000/31

««

Филиал НПП Патент, г. Ужгс рад, ул. Проектная, 4 сажи. Чем выше покаэатель прочности влажных гранул к комкованию при одном и том же содержании влаги, тем быстрее обраэуется устойчивая сажевая дисперсия, применяемая при получении . сажемасляных каучуков.

Состав для получения гранулированиой сажи, включающий сажу, воду и полимерную добавку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности массы влажных гранул к комкованию в качестве полимерной добавки он содержит сополимер метакрнламида с диэтиламиноэтилметакрнлатом или с ме- 15 такриловой кислотой при следующих соотношениях .компонентов, вес.ч.:

Сополимер метакрил,амида с диэтиламиноэтилметакрилатом О, 5-6

Источники информации, принятые во внимание при экспертнэе

1. Патент ФРГ 9 1224859, кл. 22 f 14, опублнк. 15. 09 ° 66.

2. Авторское свидетельство СССР

9 637049 кл. С 09 С- 1/58,05.07.76 (прототип).