Изобретение относится к химической технологии, а именно к технологии получения гранулированных наполнителей полимеров, обладающих специальными свойствами. . S

Тенденцией развития химическои промышленности является исключение из номенклатуры наполнителей пылящих, порошкообразных, пожаро- и взрывоопасных продуктов. Наиболее экономичiO ным путем улучшения свойств наполнителей является их гранулирование.

Известен способ получениФ гранулоподобного наполнителя для. поли мерных материалов (керэласта) на основе керогена путем обработки последнего модификатором - латексом, содержащим карбоцепной каучук в количестве 15-60 мас.4 по сухому остатку в штыревом грануляторе. Введение каучука в латексной форме в кероген приводит к резкому снижению пыления материала, уменьшению его взрывоопасности (пылящая способность керэласта составляет 3-5 ) (1).

Однако применение керэласта в качестве наполнителя (в основном в производстве эбонитов) заведомо ограничено в связи с тем, что он содержит в большом количестве каучук определенного класса (карбоцепной).

Введение керэласта в полиэтилен низкого давления (ПЭНД) резко снижает

его прочностные свойства по сравнению с полиэтиленом, наполненным чистым керогеном (см. табл. 1).

В табл. 1 приведены свойства полиэтилена, наполненного керэластом или керогеном.

Известный керэласт характеризуется образованием значительного статического электричества (потенциал

2-3 кВ) при его переработке за счет электризации каучука и керогена, не- достаточно низкой пылящей способностью, обусловленной тем, что при совмещении керогена с латексами име3 93551 ет место непрочная адсорбция каучука на керогене и, как следствие этого недостаточной механической прочностью гранул.

Цель изобретения - уменьшение пы5 лящей способности и исключение взрывоопасности, а также повышение антистатических свойств наполнителя для полимерных материалов на основе керогена сланца. 1Ю

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированного наполнителя для полимерных материалов на основе керогена сланца путем обработки последнего модификатором в штыревом грануляторе, используют 60-704-ную водную суспензию керогена (кек), а в качестве модификатора - смесь поверхностноактивного вещества (ПАВ) и неозона Д и обработку проводят при 20-80 С при следующем соотношении компонентов, мас.4:

60-70 -ная Водная суспензия керогена 96,5-99,0

Поверхностно-активное вещество 0 5-2,5

Неозон Д 0,5-1,0

Кек представляет собой водную суспензию концентрата сланца, содержащую 30-401 воды и 60-70 керс гена.

Получение гранулируемой пасты из вы.сушенного керогена нецелесообразно, так как это требует двойного расхода на сушку.

В качестве ПАВ используют, напри35 мер, стеарокс или димерокс, а в качестве антипирена, например, неозон Д.

Димерокс вЂ” неионогенное ПАВ, продукт оксиэтилирования фракции кубовою го остатка синтеза изопрена, содержащий 10-15 групп окиси этилена.

Неозон Д вЂ” фенил-f3-нафтиламин.

Пример ы 1-3. Гранулирование наполнителя из кека и модификаторов (ПАВ и антипирена) осуществляют из45 вестным методом окатывания в штыревом грануляторе, работающим по принципу смешения компонентов. Температуру в процессе грануляции наполнителя из кека и модификаторов поддерживают в диапазоне от 20 до 80 С (см,табл.2)

Полученные гранулы наполнителя сушат при 80-100 С.

В результате грануляции указанных композиций при скорости вращения вала гранулятора 60 об/с получают гранулы наполнителя диаметром от

0,4 до 5 мм, Гранулы наполнителя

3 4 практически не пылят, невзрывоопасны и обладают антистатическими свойст" вами при достаточной их механической прочности и хорошей диспергируемости (табл. 3).

Пылящая способность исходного порошкообразного керогена и гранул определяется по классическому методу

Андреазена, согласно которому пылящая способность материала характеризуется количеством пыли (в процентах к взятой навеске), осевшей после падения навески порошка или гранул с высоты 2,5 м в вертикальной стеклянной трубе диаметром 45 мм. Пылящая способность материала в процентах оценивается по количеству осевшей пыли через 6 с.

В табл. 3 приведены свойства предлагаемого наполнителя.

Как видно из табл. 3, пылящая способность предложенного гранулированного керогена уменьшается по сравнению с исходным керогеном через 6 с в 100 раз, Физико-механические характеристики гранул полученного наполнителя на основе керогена (разрушаемость, поверхностное разрушение, сопротивление истиранию), определение по ГОСТ

7885-77, свидетельствуют о том, что по механической прочности он соответствует требованиям, предьявляемым к гранулированным наполнителям.

Антистатические свойства порошкообразного и гранулированного наполнителя на основе керогена оценивают по методу путем измерения потенциала и поверхностной плотности заряда, возникающих на поверхности материалов при их механической переработке (на вальцах). Степень электризации гранулированного керогена близка к нулю, т.е. он является антистатическим материалом, В табл. 4 показаны составы свойства смеси, а также эбонитов из нее.

Гранулированный наполнитель на основе керогенЪ может быть использован в качестве наполнителя в самых различных классах полимеров, Так, применение гранулированного керогена в эбонитах позволяет получить материал с более высокими прочностными показателями по сравнению с эбонитами, содержащими керэласт (см.табл.4).

9355

Таблица 1

Наполнители

Показатели

Кероген

Кэрэласт

260

5,5

130

2,6

5,9

2,5

Таблица 2

Рецепты, мас. Ф

Температура процесса,оС

96,5

98,0

99,0

0,5

2 5.

1,0

0,7

0,5

Антипирен

В табл. 5 приведены состав и свойства смесей.

Использование гранулированного ке- рогена с добавками ПАВ и антипирена в фенолформальдегидных прессопорошках взамен части древесной муки приводит к некоторому улучшению физикомеханических характеристик: снижение

Степень наполнения полиэтилена ПЭНД 209-01, вес.4

Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см

Твердость по Бринелю, кгс/см

Состав. композиции для гранулирования

Кек, содержащий .303 воды и 703 керогена

Кек; содержащий 351 воды и 653 керогена

Кек, содержащий 403 воды и 603 керогена

Поверхностно-активное вещество (ПАВ) 13 б плотности иэделий, уменьшению водопоглощения (см. табл. 5 )Как видно из представленных данных, предложенный способ позволяет получать наполнитель с меньшей пылящей способностью, меньшей вэрывоопасностью, а также с повышенными антистатическими свойствами.

935513

Таблица 3

СопротивлеПылящая способность через

6 с,4

РазрушаеНижний

Поверхностное

Продукт мость, о разрушение, о предел взрываение истиранию, 4 гранулы мости, г/м

Порошкообразный кероген

30,0 100 2-10 40

3-5 10-20 5-10 70-90 2000-3000 4 -10 -6 -10 325

Керэласт

Гранулированный

0,35 6-9 0,7-1,5 90-95 1,0 2-10

340 наполнитель ,на основе

0,30 6-8 0,7-1,3 90.-97 0,5 10

1О

350

0,31 6-8 0,7-1,4 90-96 0,5 10

-40

355 ц,а 4

Табли

Таблица 5, мас. 4

Рецепты й

Компоненты

Рецепт, мас.4

ГКомпоненты

СКСМ-ЗОРП (бутадиенметилстирольный каучук) Смола фенолформальдегидная Сф-010

42,8 42,8

30,0 43,6

Регенерат РКТ

Древесная мука

Сера

Сантокюр

Известь гашеная

Каолин

1,9

9,2

13,6 Иасло flH-6

9,2

36,8

6,5 6,5

4,4 4,4

Керэласт

Гранулированный наполнитель на основе керогена с добавками ПАВ и антипирена

Физико-механические

22,9 показатели

Пластичность

Хрупкость, кгс/см

0,62 0,59

0,7 0,95 физико-механические показатели

Ударная вязкость не менее, кгс.см/см

Сопротивление изгибу, кгс/см

250,0 315,0

7,0 6,0 керогена с добавками

ПАВ и антипирена

Номер рецепта, по которому полечены

32,0

10,6

0,4

13 9

32,0

10,6

0,4

Потенциал на поверхности и гранул,образующийся при вальцевании,В

Гранулированный наполнитель на основе керогена с добавками ПАВ и антипирена

Урот ропин

Литопон

Нигрозин

Известь

Стеарат кальция

Поверхностная плотность заряда, Кл/м

1,1 1,1

0,9 0,9

0,7 0,7

9 93

Продолжение табл. 5

Рецепт, мас.1

Компоненты

) Предел прочности при статическом изгибе не менее, кгс/см

750,0 700,0

Водопоглощение не более, кг

Плотность, г/см

40,0 55,0

1,26 1,4

Формула изобретения

Составитель В. Островский

Редактор А. Гулько Техред С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

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

Заказ 4154/30 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ получения гранулированного наполнителя для полимерных материалов на основе керогена сланца путем

5513 обработки последнего модификатором в штыревом грануляторе, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения пылящей способности и ucs ключения взрывоопасности, а также повышения антистатических свойств наполнителя, используют 60-703-ную водную суспензию керогена, а в ка. честве модификатора - смесь поверх10 ностноактивного вещества и неозона Д и обработку проводят при температуре 20-80 С при следующем соотношении о компонентов, мас.3:

60-704-ная Водная

1З суспензия керогена 96,5-99,0

Поверхностно-активное вещество 0,5-2,5

Неозон Д 0,5-1,0

Источники информации, го принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2526070/23-05, кл. С 08 К 9/04, 1976 (прототип).

Способ получения гранулированного наполнителя

Похожие патенты: