CH488790A - Process for the production of an oleophilic graphite - Google Patents

Process for the production of an oleophilic graphite

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CH488790A
CH488790A CH456267A CH456267A CH488790A CH 488790 A CH488790 A CH 488790A CH 456267 A CH456267 A CH 456267A CH 456267 A CH456267 A CH 456267A CH 488790 A CH488790 A CH 488790A
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CH
Switzerland
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sep
graphite
oleophilic
grinding
ground
Prior art date
Application number
CH456267A
Other languages
German (de)
Inventor
Jerzy Groszek Aleksander
Original Assignee
British Petroleum Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/46Graphite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof

Description

  

  Verfahren zur Herstellung eines     oleophilen    Graphits    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren von     oleophilem    Graphit, der neue und nützliche  Eigenschaften aufweist.  



  Es ist bekannt, Graphit an der Luft unter Ver  wendung z. B. von Kugel- oder     Schwingmühlen    zu mah  len. Es ist auch bekannt, Graphit in Wasser zu mahlen,  wobei der auf diese Weise gemahlene     Graphitölen    zur  Bildung von Dispersionen einverleibt werden kann.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver  fahren zur Herstellung eines     oleophilen    Graphits, das  dadurch gekennzeichnet ist, dass man natürlichen oder  synthetischen Graphit unter     Luftabschluss    in einer or  ganischen Flüssigkeit vermahlt, bis die     Graphitteilchen     eine Oberflächengrösse von 20 bis 800 m'/ g, vorzugs  weise 30 bis 200     m'-'1'g,    aufweisen. Der so hergestellte  Graphit wird im folgenden kurz als      oleophiler>    Graphit  bezeichnet, um ihn vom nicht behandelten Ausgangs  material zu unterscheiden.

   Im Gegensatz zum unbe  handelten Ausgangsmaterial absorbiert      oleophiler>     Graphit     n-Dotriacontan    eher als     n-Butanol.     



  Sowohl natürlicher als auch synthetischer Graphit  ist bekannt und leicht erhältlich. Das synthetische Mate  rial wird z. B. aus     Petrolkoks    hergestellt, indem dieser  im Vakuum oder in einem     inerten    Gas auf 1000 bis       3000 C    erhitzt wird. Normalerweise enthält es 95 bis  100     Gew.'    Kohlenstoff. Das natürliche Material kann  einen etwas geringeren Kohlenstoffgehalt aufweisen  und hat gewöhnlich grössere Kristalle.  



  Befriedigende Produkte können erzielt werden, in  dem in den meisten organischen Flüssigkeiten gemahlen  wird, doch wird es vorgezogen, eine Flüssigkeit zu  verwenden, deren Grossteil aus dem     oleophilen    Graphit  leicht entfernt werden kann. Daher werden Flüssigkeiten.  bevorzugt, die unterhalb von     500''    C destillieren und bei  38  C eine Viskosität von weniger als 600     Centistokes     aufweisen. Bevorzugt werden Flüssigkeiten, die bei  25  C eine Oberflächenspannung von weniger als  72     dyn,/cm    und vorzugsweise 10 bis 40     dyn/cm    auf  weisen.

      Geeignete organische Flüssigkeiten sind Kohlen  wasserstoffe mit einem geringen     Molekulargewicht,        ein-          @chliesslich        geradkettiger    oder     verzweigtkettiger,    gesättig  ter oder ungesättiter     Alkylverbindungen,    gesättigter  oder ungesättigter,' substituierter oder     unsubstituierter          Cycloalkylverbindungen    und substituierter oder     unsub-          stituierter    aromatischer Verbindungen.

   Beispiele solcher       Verbindungen    sind     n-Heptan,        Octen-2,2,2,4-Trime-          thylpentan,        Cyclohexan,    Benzol und     Toluol.    Besonders  bevorzugt werden     verzweigtkettige        Alkylverbindungen.     Andere geeignete organische Flüssigkeiten sind diejeni  gen Verbindungen, die Fluor, Chlor oder Phosphor und  Chlor enthalten, wie z. B.     Tetrachlorkohlenstoff.     



  Andere     geeignete    organische Flüssigkeiten sind die  polaren Sauerstoffverbindungen, wie z. B.     Isopropytal-          kohol.        Siliconflüssigkeiten    können ebenfalls verwendet  werden.  



       Ein    niedriges     Molekulargewicht    aufweisende     Koh-          lenwasserstoffe,    wie z. B. Propan, Butan und     Pentan,     können unter Druck als Mahlflüssigkeiten verwendet  werden.  



  Um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollte die  Menge Graphit im Gemisch des Graphits mit der  organischen Flüssigkeit 50     GewA    nicht übersteigen; vor  zugsweise sollte sie 2 bis 20     Gew. ,    betragen.  



  Das Mahlen kann in irgendeiner geeigneten Mühle  oder Mahlvorrichtung ausgeführt werden; es sollte, wie  gesagt, fortgesetzt werden, bis ein     oleophiler    Graphit mit  einer (z. B. durch die     Adsorption    von Stickstoff bestimm  ten) Oberfläche von 20 bis 800 und vorzugsweise von  30 bis 200     m=Ig    erzielt wird. Dies kann gewöhnlich  erzielt werden, indem während der erforderlichen Zeit  dauer bei normaler Temperatur gemahlen wird, doch  kann die Temperatur des Gemisches gegebenenfalls  z. B. bis zu 400' C künstlich erhöht werden. In diesem  Fall können Flüssigkeiten, die eine Viskosität von bis  zu 600     Centistokes    bei 38<B>'</B> C aufweisen, wie z.

   B Mine  ral-Schmieröle, von     Spindelölen    bis zu      bright        stock-s>,     verwendet werden.      Eines der raschesten und wirksamsten Verfahren  besteht darin, das Mahlen in einer Schwingmühle vor  zunehmen.  



  Beim Mahlen ist es nötig, Luft soweit als möglich  auszuschliessen; dies lässt sich am leichtesten dadurch  erreichen, wenn die Mühle     ztrsit    der organischen  Flüssigkeit und     darin    mit den Kugeln und dem Graphit  beschickt wird. Ein zweckmässiges Verfahren besteht  darin, die Mühle mit der Flüssigkeit und der Hälfte der  Kugeln und dann mit dem Graphit und schliesslich mit  den übrigen Kugeln zu beschicken. Ein solches Mahl  verfahren kann als     (,geschlossenes     System bezeichnet  werden.  



  Bei Verwendung einer Kugelmühle ist es natürlich       wünschenswert,    Kugeln aus einem Material, das mit  dem Graphit nicht reagiert und sich beim Mahlen nicht  ungebührend abnutzt, zu verwenden. Schwingmühlen  weisen gewöhnlich Stahlkugeln auf, die sich für den  vorliegenden Zweck gut eignen. Es wird besonders be  vorzugt, für die Kugeln und die Mahlmühle eine harte       Stahlsor:e    zu verwenden.  



  Wenn erwünscht, kann ein magnetischer Filter ver  wendet werden, um feine Stahlteilchen zu entfernen, die  in der beim Mahlen entstehenden Aufschlämmung vor  kommen können. Es kann auch ein Umlaufsystem ver  wendet werden, bei dem die Aufschlämmung durch  einen äusseren magnetischen Filter gepumpt und dann  zur Mühle zurückgeführt wird. Das Umlaufsystem kann  halbkontinuierlich sein, wobei die Aufschlämmung nach  der Mahlperiode herausgepumpt und dem System fri  sches Material beigefügt wird.  



  Eine geeignete Schwingmühle wird von der Firma       Pilamec        Limited    hergestellt und unter dem Namen        Megapact     verkauft.  



  In     einer    Anfangsstufe kann die beim Mahlen er  zielte Aufschlämmung des     oleophilen    Graphits von den    Mahlkugeln durch Sieben oder Verdrängung der Mahl  flüssigkeit durch eine andere Flüssigkeit und dann Sie  ben getrennt werden.  



  Wenn zum Mahlen eine organische Flüssigkeit mit  einem verhältnismässig hohen Siedepunkt verwendet  wird, kann es wünschenswert sein, diese Flüssigkeit  durch eine solche mit einem niedrigen Siedepunkt zu  verdrängen. Diese letztere Flüssigkeit kann dann durch  Sieben entfernt werden. ES wird vorgezogen, ein kräfti  ges Sieden zu verwenden.  



  Es ist ebenfalls möglich, die Aufschlämmung zu  filtrieren, um einen aus dem     oleophilen    Graphit be  stehenden Filterkuchen zu erzielen.  



  Im einen wie im anderen Fall wird es vorgezogen,  die letzten Spuren Mahlflüssigkeit oder Verdrängungs  flüssigkeit zu entfernen, indem der     oleophile    Graphit  mehrere Stunden in einem Vakuumofen z. B. auf 100' C  und bei 1 mm He erhitzt wird.  



  In einer Alternative, die in gewissen Fällen bevor  zugt wird, wird die Mahl- oder die Verdrängungsflüssig  keit nicht aus dem     oleophilen    Graphit entfernt, der in  der Aufschlämmung verbleibt. Dieses Vorgehen wird  am meisten bevorzugt, wenn die Mahlflüssigkeit auch  als Basisöl für eine Zusammensetzung zum Schmieren  wirken kann.  



  <I>Beispiel 1</I>  Zwei     oleophile        Graphitprodukte    gemäss der vor  liegenden Erfindung wurden wie nachstehend beschrie  ben aus synthetischem Graphit erzeugt. In der nach  stehenden Tabelle 1 werden die Eigenschaften dieser  Produkte mit denjenigen eines eine gleiche Oberfläche  aufweisenden gemahlenen Graphits, der durch Mahlen  an der Luft mit einer sehr     grosse    Oberfläche aufweisen  den hochgradig absorbierenden aktivierten Holzkohle  hergestellt wurde.

    
EMI0002.0017     
  
    <I>Tabelle <SEP> I</I>
<tb>  Aus <SEP> einer <SEP> 0,1"öigen <SEP> Lösung <SEP> Aus <SEP> einer <SEP> 0,1"öigen <SEP> Lösung
<tb>  A <SEP> und <SEP> B <SEP> erfindungsgemäss <SEP> BET <SEP> in <SEP> n-Heptan <SEP> adsorbiertes <SEP> in <SEP> n-Heptan <SEP> adsorbierter
<tb>  P <SEP> und <SEP> Q <SEP> Vergleich <SEP> Oberfläche <SEP> m_ <SEP> /g <SEP> n-Dotriacontan <SEP> n-Butylalkohol
<tb>  mg/m'- <SEP> mg/m=
<tb>  A: <SEP> In <SEP> einer <SEP> Megapact-Schwingmühle <SEP> 80 <SEP> min
<tb>  in <SEP> n-Heptan <SEP> gemahlener <SEP> Graphit <SEP> 70 <SEP> 0,44 <SEP> 0,03
<tb>  B: <SEP> In <SEP> einer <SEP> 1legapact-Schwingmühle <SEP> 160 <SEP> min
<tb>  in <SEP> n-Heptan <SEP> gemahlener <SEP> Graphit <SEP> 68 <SEP> 0,44 <SEP> 0,03
<tb>  P:

   <SEP> In <SEP> einer <SEP> Megapact-Schwingmühle <SEP> 35 <SEP> min
<tb>  in <SEP> Luft <SEP> gemahlener <SEP> Graphit <SEP> 68 <SEP> 0,38 <SEP> 0,10
<tb>  Q: <SEP> Hochgradig, <SEP> adsorbierende <SEP> aktivierte
<tb>  Holzkohle <SEP> y <SEP> 1345 <SEP> 0,07 <SEP> -            plan    sieht, dass die beiden     oleophilen    Graphite  (A und B), die gemäss der vorliegenden Erfindung her  gestellt wurden, ein höheres     Adsorptionsvermögen    für       n-Paraffine    und ein viel geringeres     Adsorptionsvermögen     für polare Verbindungen als ein Graphit (P) von gleicher  Oberfläche, der durch Mahlen an der Luft hergestellt       wurde,

          attfw-eisen.    Die     oleophilen    Graphite gemäss der  vorliegenden Erfindung hergestellt, weisen auch eine viel  höhere     Adsorptionsfähigkeit    gegenüber     n-Paraffinen    als  die aktivierte Holzkohle (Q) auf, die der Stoff mit dem    höchsten     Adsorptionsvermögen    für     n-Paraffine    war, die  den Erfindern bekannt war.  



  Die verbesserten     oleophilen    Eigenschaften der     oleo-          philen    Graphite gemäss der vorliegenden Erfindung her  gestellt, wurden ferner durch die verschiedene     Adsorp-          tionswärme    von     n-Dotriacontan    und     n-Butylalkohol    an  den Graphiten B und P gezeigt, die unter Verwendung  des in     Chemistry        and        Industry    vom 20. März 1965,  Seiten 482-489, beschriebenen     Fliess-Mikrocalorimeters     gemessen wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehen  den Tabelle 2 angeführt.

      
EMI0003.0001     
  
    <I>Tabelle <SEP> 2</I>
<tb>  Adsorbens <SEP> Adsorptionswärme <SEP> aus <SEP> n-Heptan <SEP> 9-Kalorien
<tb>  n-Dotriacontan <SEP> n-Butylalkohol
<tb>  P <SEP> 690 <SEP> 830
<tb>  B <SEP> 825 <SEP> 39       <I>Beispiel 2</I>  Es wurde gefunden, dass die Form der Teilchen  von     oleophilen    Graphiten sich von derjenigen der Teil  chen von an der Luft gemahlenen Graphiten beträchtlich  unterscheidet.

   Die     oleophilen    Graphite bestehen aus  dünnen Plättchen ähnlichen Teilchen von 0,1 bis 5     Mi-          kron    auf 0,1 bis 5     Mikron,    die 50 bis 200 A dick sind,  während an der Luft gemahlene Graphite aus groben         Teilchen    von 0,1x 0,1x 0,1     Mikron    bis 0,5 x 0,5 x 0,5       Mikron.     



  Die Mikrophotographien, die mit einem Elektronen  mikroskop 20000facher Vergrösserung aufgenommen  worden sind, zeigen deutlich den Unterschied in der       Partikelgrösse    und in der Form. Der an der Luft ge  mahlene Graphit     (Fig.    1) wurde 30 Minuten an der  Luft gemahlen, während der     oleophile    Graphit     (Fig.    2)  2 Stunden in     n-Heptan    gemahlen wurde.  



       Beispiel   <I>3</I>  Es hat sich herausgestellt, dass die Eigenschaften  von in verschiedenen Milieus gemahlenen Graphiten  klassifiziert werden konnten, indem der Härtegrad von  unter Verwendung dieser Graphite hergestellten Fetten  bestimmt wurde. Diese Eigenschaft der Fette ist in der  nachstehenden Tabelle 3 angeführt:

    
EMI0003.0016     
  
    <I>Tabelle <SEP> 3</I>
<tb>  Mahlmilieu <SEP> BET <SEP> Durchdringungsvermögen <SEP> von <SEP> aus <SEP> 17,5 <SEP> Gew. ,ä <SEP> Graphit
<tb>  8stündiges <SEP> Mahlen <SEP> Oberfläche <SEP> des <SEP> Graphits <SEP> in <SEP> BG <SEP> 150/75 <SEP> hergestelltem <SEP> Fett, <SEP> mm-[
<tb>  mz/g <SEP> unbearbeitet <SEP> bearbeitet
<tb>  Luft <SEP> * <SEP> 200 <SEP> Fett-Bildung <SEP> Fett-Bildung
<tb>  nicht <SEP> möglich <SEP> nicht <SEP> möglich
<tb>  n-Pentan <SEP> 120 <SEP> 294 <SEP> 306
<tb>  n-Hexan <SEP> 114 <SEP> 287 <SEP> 290
<tb>  n-Heptan <SEP> 100 <SEP> 272 <SEP> 290
<tb>  n-Octan/n-Heptan <SEP> min <SEP> 125 <SEP> 287 <SEP> 302
<tb>  2,2,4-Trimethylpentan
<tb>  ( Isooctann) <SEP> 111 <SEP> 252 <SEP> 276
<tb>  2,2,

  5-Trimethylhexan <SEP> 113 <SEP> 252 <SEP> 290
<tb>  Cyclopentan <SEP> 88 <SEP> 283 <SEP> 298
<tb>  Cyclohexan <SEP> 90 <SEP> 276 <SEP> 290
<tb>  Äthylcyciohexan <SEP> 102 <SEP> 264 <SEP> 283
<tb>  Hepten-3 <SEP> 67 <SEP> 279 <SEP> 298
<tb>  Octen-1 <SEP> 81 <SEP> 272 <SEP> 290
<tb>  Octen-2 <SEP> 73 <SEP> 272 <SEP> 283
<tb>  Diisobutylen <SEP> 48 <SEP> 313 <SEP> 331
<tb>  Toluol <SEP> 105 <SEP> 264 <SEP> 290
<tb>  Benzol <SEP> 103 <SEP> 287 <SEP> 302
<tb>  Tetrachlorkohlenstoff <SEP> 87 <SEP> 279 <SEP> 298
<tb>  <B>"</B> <SEP> Mahldauer <SEP> nur <SEP> 30 <SEP> Minuten.       Bei den obigen Versuchen wurde eine abgeänderte       Meuapact-l%-?ühle    verwendet, die von einem stärkeren  Motor angetrieben wurde, wobei die ganze Mühle auf  flexiblen Kupplungen einer anderen Konstruktion mon  tiert war.

   Es wurde eine grössere Schwingungsamplitude  erzielt. Das Basisöl, BG     150g75,    war ein unvermischtes       Mineral-Schmieröl    mit einem     Viskositätsindex    von 75  und einer     Redwood    I Viskosität von 150 sec bei 60  C.  



  Die obige Tabelle 3 zeigt,     dass        oleophile    Graphite  Fette bilden können, während dies mit an der Luft ge  mahlenen Graphiten in Öl nicht möglich ist. Ferner  zeigt sich, dass mit in     verzweigkettigen    Kohlenwasser  stoffen, wie z. B.     Isooctan,    gemahlenen Graphiten eine  Fettbildung leichter erzielt werden kann.  



  Die zum Mahlen verwendete Mühle war eine    Schwingmühle, die vom Hersteller als      lviegapact -          Mühle    bezeichnet wird. Bei der verwendeten Aus  führung waren die     Mahlkammern        Stahlzylinder    von  3,1 cm Innendurchmesser und 3,8 cm Länge,  die mit Stahlkugeln von 0,6 cm Durchmesser  beinahe gefüllt waren. Die Mühle war mit einem  elektrischen Motor von     t/8    PS ausgerüstet, und  die Oszillation konnte von 1-5 mm eingestellt wer  den. Im Betrieb wurde jeder Zylinder vollständig mit  dem     n-Heptan    gefüllt, und die     Stahlkug--In    und 25-30 g  Graphit wurden beigefügt.

   Es blieben somit     in    jedem  Zylinder etwa 150 bis 200     ec        n-Heptan.    Die Enden  wurden dann mit Metallkapseln, die mit Gummiunter  lagsscheiben versehen waren, verschlossen, worauf das  Mahlen durchgeführt wurde. Nach dem Mahlen wurde      der Inhalt der Zylinder in Siebe gegeben, die die Kugeln  zurückhielten, und das     n-Heptan    wurde durch rasches  Verdunsten aus dem     oleophilen    Graphit entfernt.  



  Im Gegensatz zu an der Luft gemahlenem Graphit  eignen sich die     oleophilen    Graphite zur Verwendung  als Verdickungsmittel für organische Flüssigkeiten mit  hohem     Molekulargewicht.    Die Verwendung der     oleophi-          len    Graphite bildet den Gegenstand der britischen Pa  tentschrift Nr. 1 168 784. Eine weitere nützliche Eigen  schaft der     oleophilen    Graphite besteht darin, dass sie als       Adsorbentien    für wachsartige Komponenten von Erdöl  destillaten verwendet werden können und dass ihre ent  wachsende Wirkung eher selektiver ist, als dies bei ande  ren Graphiten der Fall ist.

   Diese Verwendung der       oleophilen    Graphite bildet den Gegenstand der briti  schen Patentschrift Nr. 1 126 482.



  Method for producing an oleophilic graphite The present invention relates to a method of oleophilic graphite which has new and useful properties.



  It is known to use graphite in the air using z. B. of ball or vibratory mills to mah len. It is also known to mill graphite in water, which graphite oils milled in this way can be incorporated into dispersions.



  The present invention relates to a method for the production of an oleophilic graphite, which is characterized in that natural or synthetic graphite is ground in an organic liquid in the absence of air until the graphite particles have a surface area of 20 to 800 m '/ g, preferably 30 to 200 m '-' 1'g. The graphite produced in this way is briefly referred to below as oleophilic> graphite in order to distinguish it from the untreated starting material.

   In contrast to the untreated starting material, oleophilic> graphite absorbs n-dotriacontane more than n-butanol.



  Both natural and synthetic graphite are known and readily available. The synthetic mate rial is z. B. made of petroleum coke by heating it to 1000 to 3000 C in a vacuum or in an inert gas. Usually it contains 95 to 100 wt. ' Carbon. The natural material can have a slightly lower carbon content and usually has larger crystals.



  Satisfactory products can be obtained by milling most organic liquids, but it is preferred to use a liquid the majority of which can be easily removed from the oleophilic graphite. Hence, liquids become. preferred which distill below 500 ″ C and have a viscosity of less than 600 centistokes at 38 C. Liquids which have a surface tension of less than 72 dynes / cm and preferably 10 to 40 dynes / cm at 25 ° C. are preferred.

      Suitable organic liquids are hydrocarbons with a low molecular weight, including straight-chain or branched-chain, saturated or unsaturated alkyl compounds, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted cycloalkyl compounds and substituted or unsubstituted aromatic compounds.

   Examples of such compounds are n-heptane, octene-2,2,2,4-trimethylpentane, cyclohexane, benzene and toluene. Branched-chain alkyl compounds are particularly preferred. Other suitable organic liquids are those compounds which contain fluorine, chlorine or phosphorus and chlorine, e.g. B. Carbon tetrachloride.



  Other suitable organic liquids are the polar oxygen compounds, e.g. B. Isopropyl alcohol. Silicone fluids can also be used.



       Low molecular weight hydrocarbons such as B. propane, butane and pentane can be used as grinding fluids under pressure.



  In order to achieve the best results, the amount of graphite in the mixture of the graphite with the organic liquid should not exceed 50 wtA; Preferably, it should be 2 to 20 wt.



  Milling can be carried out in any suitable mill or milling device; As said, it should be continued until an oleophilic graphite with a (z. B. determined by the adsorption of nitrogen) surface of 20 to 800 and preferably of 30 to 200 m = Ig is obtained. This can usually be achieved by milling at normal temperature for the required time, but the temperature of the mixture may optionally e.g. B. be artificially increased up to 400 ° C. In this case, liquids that have a viscosity of up to 600 centistokes at 38C, such as

   B Mineral lubricating oils, from spindle oils to bright stock-s>, can be used. One of the quickest and most effective methods is to use a vibrating mill to grind.



  When grinding it is necessary to exclude air as much as possible; This can be achieved most easily if the mill is charged with the organic liquid and then with the balls and the graphite. A useful method is to charge the mill with the liquid and half of the balls, then with the graphite and finally with the remaining balls. Such a grinding process can be referred to as (, closed system.



  Of course, when using a ball mill, it is desirable to use balls made of a material which does not react with the graphite and which does not wear unduly during grinding. Vibratory mills usually have steel balls which work well for the purpose at hand. It is particularly preferred to use a hard steel core for the balls and grinder.



  If desired, a magnetic filter can be used to remove fine steel particles that may be present in the grinding slurry. A recirculation system can also be used in which the slurry is pumped through an external magnetic filter and then returned to the mill. The recirculation system can be semi-continuous with the slurry being pumped out after the milling period and fresh material added to the system.



  A suitable vibratory mill is manufactured by Pilamec Limited and sold under the name Megapact.



  In an initial stage, the slurry of the oleophilic graphite achieved during grinding can be separated from the grinding balls by sieving or displacing the grinding liquid by another liquid and then sieving.



  If an organic liquid with a relatively high boiling point is used for grinding, it may be desirable to replace this liquid with one with a low boiling point. This latter liquid can then be removed by sieving. IT is preferred to use vigorous simmering.



  It is also possible to filter the slurry in order to obtain a filter cake consisting of the oleophilic graphite.



  In one case, as in the other, it is preferred to remove the last traces of grinding liquid or displacement liquid by placing the oleophilic graphite in a vacuum furnace for several hours. B. is heated to 100 'C and 1 mm He.



  In an alternative, which is preferred in certain cases, the milling or displacing fluid is not removed from the oleophilic graphite that remains in the slurry. This approach is most preferred when the milling fluid can also act as a base oil for a lubricating composition.



  <I> Example 1 </I> Two oleophilic graphite products according to the present invention were produced from synthetic graphite as described below. In Table 1 below, the properties of these products are compared with those of a ground graphite having the same surface area, which was produced by grinding in air with a very large surface area, the highly absorbent activated charcoal.

    
EMI0002.0017
  
    <I> Table <SEP> I </I>
<tb> From <SEP> a <SEP> 0.1 "oil <SEP> solution <SEP> From <SEP> a <SEP> 0.1" oil <SEP> solution
<tb> A <SEP> and <SEP> B <SEP> according to the invention <SEP> BET <SEP> adsorbed in <SEP> n-heptane <SEP> <SEP> adsorbed in <SEP> n-heptane <SEP>
<tb> P <SEP> and <SEP> Q <SEP> comparison <SEP> surface <SEP> m_ <SEP> / g <SEP> n-dotriacontane <SEP> n-butyl alcohol
<tb> mg / m'- <SEP> mg / m =
<tb> A: <SEP> In <SEP> of a <SEP> Megapact vibratory mill <SEP> 80 <SEP> min
<tb> <SEP> graphite <SEP> 70 <SEP> 0.44 <SEP> 0.03 ground in <SEP> n-heptane <SEP>
<tb> B: <SEP> In <SEP> of a <SEP> 1legapact vibrating mill <SEP> 160 <SEP> min
<tb> <SEP> graphite <SEP> 68 <SEP> 0.44 <SEP> 0.03 ground in <SEP> n-heptane <SEP>
<tb> P:

   <SEP> In <SEP> a <SEP> Megapact vibratory mill <SEP> 35 <SEP> min
<tb> <SEP> graphite <SEP> 68 <SEP> 0.38 <SEP> 0.10 ground in <SEP> air <SEP>
<tb> Q: <SEP> Highly, <SEP> adsorbent <SEP> activated
<tb> Charcoal <SEP> y <SEP> 1345 <SEP> 0.07 <SEP> - plan sees that the two oleophilic graphites (A and B), which were produced according to the present invention, have a higher adsorption capacity for n -Paraffins and a much lower adsorption capacity for polar compounds than a graphite (P) of the same surface, which was produced by grinding in the air,

          attfw iron. The oleophilic graphites produced according to the present invention also have a much higher adsorption capacity for n-paraffins than the activated charcoal (Q), which was the substance with the highest adsorption capacity for n-paraffins known to the inventors.



  The improved oleophilic properties of the oleophilic graphites produced according to the present invention were further demonstrated by the different heats of adsorption of n-dot triacontane and n-butyl alcohol on graphites B and P, which were obtained using the method published in Chemistry and Industry from 20 March 1965, pages 482-489, described flow microcalorimeter was measured. The results are given in Table 2 below.

      
EMI0003.0001
  
    <I> Table <SEP> 2 </I>
<tb> Adsorbent <SEP> Heat of adsorption <SEP> from <SEP> n-heptane <SEP> 9 calories
<tb> n-Dotriacontane <SEP> n-butyl alcohol
<tb> P <SEP> 690 <SEP> 830
<tb> B <SEP> 825 <SEP> 39 <I> Example 2 </I> It has been found that the shape of the particles of oleophilic graphite differs considerably from that of the particles of graphite ground in the air.

   The oleophilic graphites consist of thin flake-like particles from 0.1 to 5 microns by 0.1 to 5 microns, which are 50 to 200 Å thick, while graphites ground in the air consist of coarse particles of 0.1x 0.1x 0.1 micron to 0.5 x 0.5 x 0.5 micron.



  The photomicrographs, which have been taken with an electron microscope magnified 20,000 times, clearly show the difference in particle size and shape. The graphite ground in the air (FIG. 1) was ground in the air for 30 minutes, while the oleophilic graphite (FIG. 2) was ground in n-heptane for 2 hours.



       Example <I> 3 </I> It has been found that the properties of graphites ground in different milieus could be classified by determining the degree of hardness of fats produced using these graphites. This property of fats is listed in Table 3 below:

    
EMI0003.0016
  
    <I> Table <SEP> 3 </I>
<tb> grinding medium <SEP> BET <SEP> penetration capacity <SEP> from <SEP> from <SEP> 17.5 <SEP> wt., ä <SEP> graphite
<tb> 8 hour <SEP> grinding <SEP> surface <SEP> of the <SEP> graphite <SEP> in <SEP> BG <SEP> 150/75 <SEP> produced <SEP> grease, <SEP> mm- [
<tb> mz / g <SEP> unprocessed <SEP> processed
<tb> Air <SEP> * <SEP> 200 <SEP> Fat formation <SEP> Fat formation
<tb> not <SEP> possible <SEP> not <SEP> possible
<tb> n-pentane <SEP> 120 <SEP> 294 <SEP> 306
<tb> n-hexane <SEP> 114 <SEP> 287 <SEP> 290
<tb> n-heptane <SEP> 100 <SEP> 272 <SEP> 290
<tb> n-octane / n-heptane <SEP> min <SEP> 125 <SEP> 287 <SEP> 302
<tb> 2,2,4-trimethylpentane
<tb> (Isooctann) <SEP> 111 <SEP> 252 <SEP> 276
<tb> 2.2,

  5-trimethylhexane <SEP> 113 <SEP> 252 <SEP> 290
<tb> Cyclopentane <SEP> 88 <SEP> 283 <SEP> 298
<tb> Cyclohexane <SEP> 90 <SEP> 276 <SEP> 290
<tb> Ethylcyciohexane <SEP> 102 <SEP> 264 <SEP> 283
<tb> Hepten-3 <SEP> 67 <SEP> 279 <SEP> 298
<tb> Octene-1 <SEP> 81 <SEP> 272 <SEP> 290
<tb> Octene-2 <SEP> 73 <SEP> 272 <SEP> 283
<tb> diisobutylene <SEP> 48 <SEP> 313 <SEP> 331
<tb> Toluene <SEP> 105 <SEP> 264 <SEP> 290
<tb> Benzene <SEP> 103 <SEP> 287 <SEP> 302
<tb> Carbon tetrachloride <SEP> 87 <SEP> 279 <SEP> 298
<tb> <B> "</B> <SEP> grinding time <SEP> only <SEP> 30 <SEP> minutes. In the above tests, a modified Meuapact oil mill was used, which is driven by a more powerful motor where the whole mill was mounted on flexible couplings of a different construction.

   A larger oscillation amplitude was achieved. The base oil, BG 150g75, was an unmixed mineral lubricating oil with a viscosity index of 75 and a Redwood I viscosity of 150 seconds at 60 C.



  Table 3 above shows that oleophilic graphites can form fats, while this is not possible with graphites ground in oil in the air. It also shows that with substances in branched hydrocarbons, such as. B. Isooctane, ground graphite fat formation can be achieved more easily.



  The mill used for grinding was a vibrating mill, which the manufacturer calls the lviegapact mill. In the embodiment used, the grinding chambers were steel cylinders 3.1 cm in inner diameter and 3.8 cm in length, which were almost filled with steel balls 0.6 cm in diameter. The mill was equipped with an electric motor of t / 8 HP and the oscillation could be set from 1-5 mm. In operation, each cylinder was completely filled with the n-heptane, and the steel ball-In and 25-30 g of graphite were added.

   About 150 to 200 ec n-heptane thus remained in each cylinder. The ends were then sealed with metal capsules fitted with rubber washers, followed by grinding. After milling, the contents of the cylinders were placed in sieves that retained the spheres and the n-heptane was removed from the oleophilic graphite by rapid evaporation.



  In contrast to graphite ground in the air, the oleophilic graphites are suitable for use as thickeners for organic liquids with high molecular weight. The use of oleophilic graphites is the subject of British patent specification No. 1 168 784. Another useful property of oleophilic graphites is that they can be used as adsorbents for waxy components of petroleum distillates and that their dewaxing effect is more selective than is the case with other graphites.

   This use of the oleophilic graphites forms the subject of British patent specification No. 1,126,482.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines oleophilen Graphits, dadurch gekennzeichnet, dass man natürlichen oder synthetischen Graphit unter Luftabschuss in einer organi schen Flüssigkeit vermahlt, bis die Graphitteilchen eine Oberflächengrösse von 20 bis 800 m=/g aufweisen. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Oberflächengrösse der Graphitteilchen durch Adsorption von Stickstoff bestimmt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vermahlung in einer Schwingmühle erfolgt. 3. PATENT CLAIM Process for the production of an oleophilic graphite, characterized in that natural or synthetic graphite is ground in an organic liquid with the blast of air until the graphite particles have a surface area of 20 to 800 m = / g. SUBClaims 1. Method according to claim, characterized in that the surface area of the graphite particles is determined by adsorption of nitrogen. 2. The method according to claim, characterized in that the grinding takes place in a vibrating mill. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Graphit-Flüssigkeitsgemisch vermah- len wird, das höchstens 50 Gew.%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.%, Graphit, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthält. 4. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeich net, dass eine Vermahlung erfolgt, bis die Oberflächen grösse der Graphitteilchen 30 bis 200 m'/g beträgt. Method according to patent claim, characterized in that a graphite-liquid mixture is ground which contains at most 50 wt.%, Preferably 2 to 20 wt.%, Graphite, based on the total weight of the mixture. 4. The method according to claim or one of the preceding dependent claims, characterized in that grinding takes place until the surface size of the graphite particles is 30 to 200 m '/ g.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416197A1 (en) * 1977-12-23 1979-08-31 Ramu Int Graphite particles treated to give hydrophobic character - used on ski soles, recording tapes and cable insulation

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