CZ2002549A3 - Saze, způsob jejich přípravy a pouľití - Google Patents

Saze, způsob jejich přípravy a pouľití Download PDF

Info

Publication number
CZ2002549A3
CZ2002549A3 CZ2002549A CZ2002549A CZ2002549A3 CZ 2002549 A3 CZ2002549 A3 CZ 2002549A3 CZ 2002549 A CZ2002549 A CZ 2002549A CZ 2002549 A CZ2002549 A CZ 2002549A CZ 2002549 A3 CZ2002549 A3 CZ 2002549A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
carbon black
rubber
zone
size distribution
aggregate size
Prior art date
Application number
CZ2002549A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302574B6 (cs
Inventor
Burkhard Dr. Freund
Original Assignee
Degussa Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa Ag filed Critical Degussa Ag
Publication of CZ2002549A3 publication Critical patent/CZ2002549A3/cs
Publication of CZ302574B6 publication Critical patent/CZ302574B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT 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
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values

Description

Vynález se týká sazí, způsobu přípravy těchto sazí jakož i jejich použití.
Dosavadní stav techniky
Průmyslově nejdůležitější způsoby přípravy sazí spočívají na oxidační pyrolýze sazových surovin obsahujících uhlík. Při tom se sazové suroviny za přítomnosti kyslíku při vysokých teplotách neúplně spalují. K této třídě způsobů přípravy sazí patří například metoda retortových sazí, metoda plynových sazí nebo metoda lampových sazí. Jako sazové suroviny obsahující uhlík se převážně používají vícejaderné aromatické sazové oleje. Proud produktů oxidační pyrolýzy se skládá z odpadních plynů obsahujících vodík a oxid uhelnatý a v nich suspendovaných jemných částic sazí, které se od odpadního plynu oddělují ve filtračním zařízení. Takto získané saze se potom pro lepší manipulaci konfekcionují jako perličkové saze většinou v procesu granulovaní zamokra nebo zasucha. Vlhkost sazí pocházející z výrobního procesu se závěrečným sušením snižuje pod 1 % hmotn.
Průmyslově vyrobené saze se používají z více jak 90 % jako plnidlo a jako ztužovadlo při přípravě gumárenských směsí. Důležitou oblastí použití jsou vysoce plněné těsnicí profily v automobilovém průmyslu. (Poznámka překladatele: profil = tvarování výřezu bšhounu pmeumatiky) Typické gumárenské směsi tohoto druhu obsahují 20 až 40 % hmotn.
syntetického kaučuku, s výhodou EPDM, 20 až 50 % hmotn.
sazí, minerální olej a další pomocné látky jako síru nebo • · · « • ·
-2 ·· ·· ·· • · · · · · · * · · · · · · • · · · ···· · • · · · · · · • · · · · · · · · · · · · peroxidy jako vulkanizační prostředky.
Saze ovlivňují svými specifickými vlastnostmi viskozitu směsi, vstřikovací rychlost a rychlost bobtnání po vytlačení, disperzi plniva, tuhost, compression set a další vlastnosti takových těsnicích profilů. Pro takové profilové směsi je vyžadována nízká bobtnavost po vytlačení, vysoká vytlačovací rychlost, dobrá dispergovatelnost při předem dané tuhosti. Toto umožňuje zvláště hospodárnou přípravu profilu.
Důležitou charakteristikou je specifický povrch, zejména CTAB-povrch, který je mírou pro kaučukově působící povrchový podíl sazí. S klesajícím CTAB-povrchem stoupá vstřikovací rychlost a dispergovatelnost.
Dalším důležitým parametrem sazí jsou DBP-absorpce jako míra výchozí struktury a 24M4-DBP-absorpce jako míra zbytkové struktury ještě přetrvávající po mechanickém namáhání sazí. Vysoká čísla DBP vedou k dobré dispergovatelnosti a nižšímu bobtnání po vytlačení.
Pro profilové směsi jsou vhodné saze, které vykazují CTAB-povrchy mezi 10 a 50 m2/g a DBP-hodnoty absorpce mezi 80 a 160 ml/lOOg.
__Z EP 0609433 jsou známy retortové saze s nízkým jodovým__ číslem a vysokou hodnotou DBP.
Nevýhodou známých sazí, i přes nizké specifické povrchy a velkou strukturu, je špatná dispergovatelnost při přibývajících kritičtějších recepturách, které jsou založeny na částečně krystalických EPDM-typech, a ta ekonomicky podmiňuje přibývající kratší doby míšení.
Úkolem předkládaného vynálezu je připravit saze, které jsou v gumárenských profilových směsích při vysokých stupních plnění rychleji a lépe dispegovatelné než obvyklé saze, a které současně ovlivňují rychlou extruzi a nízké vstřikové bobtnání.
·· 99
9 9 • ·
99 • · · · • · ·
-3 ·»*« • · · · ·· ·· ·«·«
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu jsou saze s CTAB-povrchem od 10 do 35 m2/g, s výhodou 10 až 30 m2/g, a DBP-absorpcí od 40 do 180 ml/100 g, s výhodou 70 až 160 ml/100 g, vyznačující se tím, že hodnota ΔΌ50 distribuce velikosti agregátů je větší než 340 nm, s výhodou větší než 400 nm, zvláště výhodně větší než 500 nm. Všechny hodnoty distribuce velikosti agregátů se týkají hmotnostního rozdělení.
Hodnota M (podíl Dw a DmOd) distribuce velikosti agregátů může být větší než 2, s výhodou větší než 2,15, zejména výhodně větší než 2,3. Standardní odchylka distribuce velikosti agregátů může být větší než 300 nm. Poměr D 75%/25% distribuce velikosti agregátů může být větší než 2,4. Poměr ÁDBP/DBP může být větší než 0,24, s výhodou větší než 0,35, zvláště výhodně větší než 0,45.
Poměr (ÁDBP · 100)/DBP2 může být větší než 0,29 (ml/lOOg)-1, s výhodou větší než 0,30 (ml/100 g)-1. Sazemi mohou být saze retortové.
Dalším předmětem vynálezu je způsob přípravy sazí podle vynalezu v retortovem sazovém reaktoru, obsahuj icím podél osy reaktoru spalovací zónu, reakční zónu a přerušovací zónu, produkováním proudu horkého odpadního plynu ve spalovací zóně úplným spalováním paliva v plynu obsahujícím kyslík, a vedení odpadního plynu ze spalovací zóny reakční zónou do přerušovací zóny, vmíšení sazové suroviny do horkého odpadního plynu v reakční zóně a zastavení tvorby sazí v přerušovací zóně rozprášením vody vyznačující se tím, že se kapalná a plynná sazová surovina vstřikuje tryskami v zúženém místě. Sazové suroviny mohou být vstřikovány radiálními tryskami. Může být použito 2-64, s výhodou 8-32, zvláště výhodně 12-16 radiálních trysek.
···»
Poměr olejových radiálních trysek k plynovým radiálním tryskám může činit 4:1 až 1:4, s výhodou 1:1. Olejové trysky a plynové trysky mohou být uspořádány střídavě. Hloubka vsunutí olejových radiálních trysek a plynových radiálních trysek může být přitom rozdílná.
Kapalná sazová surovina se může rozprašovat tlakem, parou, stlačeným vzduchem nebo plynnou sazovou surovinou. S výhodou je možno přivádět jak plynnou, tak také kapalnou sazovou surovinu v zúženém místě současně.
Tím se v sazích nacházejí podíly, které se tvoří z plynu a takové, které se tvoří z kapaliny.
Překvapivě působí nasazení relativně malých plynných množství jako suroviny v zúženém místě výrazné snížení specifického povrchu sazí. Specifické povrchy menší než 20 m2/g jsou tím při mírných olejových množstvích připravitelné podle vynálezu relativně jednoduše a bez hrubých zrn. Navíc může zemní plyn namísto jiné techniky pyrolýzy ve srovnání se sazovým olejem způsobit obzvlášť široké rozdělení velikosti agregátů.
Jako míra k označení přebytku vzduchu se často užívá tak zvaný faktor K. U faktoru K se jedná o poměr množství paliva, k množství vzduchu skutečně přivedeného ke spalování. Faktor K rovný 1 znamená tedy stechiometrické spálení. Při přebytku vzduchu je faktor K menší než 1. Přitom se mohou použít jako u známých sazí faktory K mezi 0,2 a 0,9. S výhodou lze pracovat s faktory K mezi 0,2 a 0,5.
Jako kapalnou sazovou surovinu lze použít kapalné alifatické nebo aromatické, nasycené nebo nenasycené uhlovodíky nebo jejich směsi, destiláty z černouhelného dehtu nebo zbytkové oleje, které vznikají při katalytickém • **4 • · « 4 4 4 « Φ 4 4 ·
Φ 4« 4 4** 4 • Φ44) * · 4 * 4 • 44 444 «4«
444 4· 44 ·Μ* 44 44«· krakování frakcí zemního oleje respektive při přípravě olefinů krakováním ropy nebo zemního oleje.
Jako plynnou sazovou surovinu lze použít plynné alifatické, nasycené nebo nenasycené uhlovodíky, jejich směsi nebo zemní plyn.
Popsaný způsob se neomezuje na určitou geometrii reaktoru. Může být naopak přizpůsoben různým typům reaktorů a velikostem reaktorů.
Jako rozprašovače sazové suroviny mohou být použity jak čistě tlakové rozprašovače (jednolátkové rozprašovače), tak také dvoulátkové rozprašovače s vnitřním nebo vnějším mícháním, přičemž jako rozprašovací medium se může použít plynná sazová surovina. Dříve popsaná kombinace kapalné suroviny s plynnou surovinou se tedy může realizovat například použitím plynné suroviny jako rozprašovacího media pro kapalnou sazovou surovinu.
K rozprašování kapalné sazové suroviny se mohou použít dvoulátkové rozprašovače. Zatímco u jednolátkových rozprašovačů může změna prosazení vést též ke změně velikosti kapek, může být velikost kapek u dvoulátkových rozprašovačů ovlivněna dalece nezávisle na prosazení.
---y—současném_použití __sazového olej e_a__plynných uhlovodíků, jako například methanu, jako sazové suroviny, se mohou plynné uhlovodíky odděleně od sazového oleje sadou plynových trysek vstřikovat do proudu horkého odpadního plynu.
Saze podle vynálezu mohou být používány jako ztužovací saze v gumárenských směsích, zejména pro extruzní profily.
Dalším předmětem vynálezu jsou kaučukové směsi, vyznačující se tím, že obsahují kaučuk, saze podle vynálezu, a rovněž vysráženou kyselinu křemičitou, organosilan a/nebo další kaučukové pomocné prostředky.
Pro přípravu kaučukových směsí podle vynálezu jsou vhodné kromě přírodního kaučuku také syntetické kaučuky. Preferované syntetické kaučuky jsou například popsány v práci W. Hofmann, Kautschuktechnologie, Genter Verlag, Stuttgart 1980. Zahrnují mimo jiné polybutadien (BR) , polyizopren (IR), kopolymerizáty styren/butadien s obsahem styrenu 1 až 60, s výhodou 5 až 50 % hmotn. (SBR), kopolymerizáty izobutylen/izopren (IIR), kopolymery butadien/akrylonitryl s obsahy akrylonitrjřlu 5 až 60, s výhodou 10 až 50 % hmotn. (NBR), kopolymerizáty ethylen/propylen/dien (EPDM), jakož i směsi těchto kaučuků.
Kaučukové směsi podle vynálezu mohou dále obsahovat další kaučukové pomocné produkty jako mimo jiné urychlovače reakce, zpomalovače reakce, ochranné prostředky proti stárnutí, stabilizátory, zpracovatelské pomocné prostředky, změkčovadla, vosky, oxidy kovů, jakož i aktivátory jako triethanolamin, polyethylenglykol, hexantriol, které jsou v kaučukovém průmyslu známy.
Kaučukové pomocné látky se používají v obvyklých rmnojžsinzicJi/__které se řídí kromě jiného podle účelu použití.
Obvyklá množství jsou například množství 0,1 až 50 % hmotn., vztaženo na kaučuk.
Jako zesíťovadla mohou sloužit: síra, organické donory síry nebo tvůrci radikálů. Kaučukové směsi podle vynálezu mohou navíc obsahovat urychlovače vulkanizace.
Příklady pro vhodné vulkanizační urychlovače jsou merkaptobenzthiazoly, sulfenamidy, guanidiny, thiuramy, dithiokarbamáty, thiomočoviny a thiokarbonáty..
Urychlovače vulkanizace a zesíťovadla mohou být použity v množstvích 0,1 až 10 % hmotn., výhodně 0,1 až 5 % hmotn., vztaženo na kaučuk.
-7 se nejdříve následuj ících pricemz sobě připravuj i v jednom
Smísení kaučuků s plnidlem, rovněž i s kaučukovými pomocnými prostředky a organosilany, se může provádět v běžných mísicích agregátech, jako jsou válce, hnětače a směšovací extrudery. Obvykle se takové kaučukové směsi v hnětačích strojích, nebo několika po termomechanických směšovacích stupních přimísí kaučuky, saze podle vynálezu, rovněž kyselina křemičitá a organosilan a kaučukové pomocné látky při 100 až 170 °C. Přitom může pořadí přidávání a časový okamžik přidání jednotlivých komponent působit rozhodujícím způsobem na vlastnosti získávaných směsí. Tato takto získaná kaučuková směs se potom obvyklým způsobem smísí v hnětacim mísiči nebo na válci při 40 - 110 °C se síťovacími chemikáliemi a zpracovává se na tak zvanou surovou směs pro následné kroky procesu, jako je například tvarování a vulkanizace.
Vulkanizace kaučukových směsí podle vynálezu se může provádět při teplotách 80 až 200 °C, s výhodou 130 až 180 °C, případně pod tlakem 10 až 200 bar.
Kaučukové směsi podle vynálezu jsou vhodné k přípravě tvarovaných těles, například pro výrobu vzduchových pneumatik,-^Qběuriýr±i_plnch_ pneumatik,_plášťů kabelů, hadic, pohonných řemenů, dopravních pásů, potahů válců, pneumatik, podrážek bot, těsnicích kroužků, profilů a tlumičových prvků.
Saze podle vynálezu mají výhodu ve zlepšené disperzi, sníženém vstřikovacím bobtnání a zlepšené hospodárnosti vzhledem k vysokému stupni plnění.
Saze podle vynálezu se vyznačují v nízkoviskózních gumárenských směsích obzvláště příznivým disperzním chováním.
• · · · • · · · · • · · · · • ·· · · ····
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím příkladu provedení znázorněného na výkresu, na kterém představuje obr. 1: Podélný řez retortového sazového reaktoru
Příklady provedení vynálezu
Řada sazí podle vynálezu byla připravena v sazovém reaktoru znázorněném na obrázku 1.
Obrázek 1 znázorňuje podélný řez retortovým reaktorem. Sazový reaktor se skládá ze spalovací komory, ve které se vyrábí horký procesní plyn pro pyrolýzu sazového oleje spalováním zemního plynu za přísunu přebytku vzdušného kyslíku.
Přísun spalovacího vzduchu a paliva se provádí otvory 1 v čelní stěně spalovací komory. Spalovací komora probíhá kónicky k zúženému místu. Sazová surovina je vstřikována
-r^dú41uiími-^rys-kamj___2 rv_zúzeném místě._ Po proniknutí zúženým místem expanduje reakční směs do reakční komory.
V přerušovací zóně se tryskou 3 pro zhášení vodou vstřikuje voda.
Rozměry použitých reaktorů j sou k disposici
z následujícího přehledu:
I II
největší průměr spalovací komory: 930 mm 1143 mm
délka spalovací komory až k zúženému místu:2127 mm 1985 mm
délka kónické části spalovací komory: 1307 mm 1180 mm
průměr zúženého místa: 114 mm 260 mm
• · · ·
• · • · · · · • · · · • · · • · • · · • · < · · ♦ • · • · • · · · · ·
délka zúženého místa: 80 mm 320 mm
průměr reakční komory: 875 mm 1400 mm
maximální pozice zhášecí 9705 mm 14750 mm
vodní trysky (trysek)1’ 11 měřeno před vstupem do zúženého místa (+: po vstupu, před vstupem)
K přípravě sazí podle vynálezu se jako palivo používá zemní plyn a sazový olej s obsahem uhlíku 91,3 % hmotn. a obsahem vodíku 7,87 % hmotn.
Reaktorové parametry pro přípravu sazí podle vynálezu jsou uvedeny v tabulce 1. Byly připraveny šesterý různé saze (saze Rl až R6) . Podmínky přípravy se odlišují zejména pokud jde o množství vstřikovaného sazového oleje a zemního plynu v zúženém místě.
Připravené saze byly před charakterizací a zapracováním do gumárenských směsí běžným postupem konfekcionovány zamokra na perličky.
Tabulka 1:
Reaktor I II
Parametr reaktoru Jednotka Rl R2 R3 R4 R5 R6
Spalovaný vzduch Nm3/h 1800 1800 1800 1800 6800 5300
Teplota spalovaného vzduchu °C 492 490 496 520 640 520
Palivo (zemní plyn) Nm3/h 67 67 67 67 108 155
Sazový olej kg/h 730 830 675 780 3950 3150
Teplota sazového oleje °C 148 116 118 121 170 170
Zemní plyn v zúženém místě Nm3/h 10 10 10 10 140 160
Aditivum (K2CO3) g/i 15
Zhášecí pozice1) mm 9705 8290 9705 8290 14750 14750
^Měřeno před vstupem do zúženého místa.
Analytické charakteristiky sazí pro připravené saze byly zjištěny podle následujících norem a jsou uvedeny v tabulce 2:
CTAB-povrch: ASTM D-3765 jodové číslo ASTM D 1510
------SÍSA_____________ASTM D 4820/5816_______
DBP-absorpce: ASTM D-2414
24M4-DBP-absorpce: ASTM D-3493
Hodnota ΔΌΒΡ se spočítá odečtením hodnoty 24M4-DBPabsorpce od hodnoty DBP-absorpce.
Pro měření distribuční křivky velikosti agregátů se používala disková centrifuga BI-DCP s diodou s červeným světlem firmy Brookhaven. Tento přístroj byl speciálně vyvinut pro měření distribučních křivek velikosti agregátů jemnozrnných pevných látek z extinkčních měření a je vybaven automatickým měřicím a vyhodnocovacím programem ke
-11« · · · · · • · · · · ·· ···· · · · · · · zjištění rozdělení velikosti agregátů.
K provedení měření byl nejprve připraven disperzní roztok ze 200 ml ethanolu, 5 kapek roztoku amoniaku a 0,5 g Tritonu X-100 a doplněn demineralizovanou vodou na 1000 ml. Dále byla zhotovena spinová kapalina z 0,5 g Tritonu X-100, kapek roztoku amoniaku a doplněna demineralizovanou vodou na 1000 ml.
Potom bylo 20 mg sazí smícháno s 20 ml disperzního roztoku a suspendováno v chladicí lázni po dobu 4,5 minut ultrazvukovým výkonem 100 Watt (80 % pulsů) v roztoku.
Před začátkem vlastního měření byla centrifuga poháněna 30 minut při počtu otáček 11000 min-1 . Na rotující kotouč byl nastříknut 1 ml ethanolu a pak opatrně podvrstven 15 ml spinové kapaliny. Asi po jedné minutě bylo nastříknuto 250 μΐ sazové suspenze a nastartován měřící program přístroje a spinová kapalina byla převrstvena v centrifuze 50 μΐ dodekanu. U každého měřeného vzorku bylo provedeno dvojí stanovení.
Vyhodnocení křivky hrubých dat se potom provádí výpočetním programem přístroje za zohlednění korekce rozptýleného světla a s automatickým přizpůsobením základní ~HnŤe~.
Hodnota ÁD50 je šířka distribuční křivky velikosti agregátů při poloviční výšce píku. Hodnota Dw je střední hodnota hmotnosti rozdělení velikosti agregátů. Hodnota Dmod je velikost agregátů s největší četností (maximum píku distribuční křivky velikosti agregátů). Hodnota M je podíl Dw a DmOd · Poměr D 75%/25% se vypočte z podílu průměru částic, u kterého je 75 % částic menších a 25 % větších a průměru částic, u kterého je 25 % částic menších a 75 % částic větších, vztaženo na sumy hmotnostního rozdělení velikosti agregátů.
000467 RS/AL
Tabulka 2:
I II
Saze Rl R2 R3 R4 R5 R6
CTAB m2/g 20 17 19 25 18 18
Jodové číslo mg/g 18 16 16 24 14 14
STSA m2 /g 19 16 18 24 16 16
DBF ml/lOOg 141 118 79 149 131 138
CDBP ml/lOOg 76 76 60 79 73 75
ΔΟΒΡ ml/lOOg 65 42 19 70 68 73
ADBP/DBP 0,46 0,36 0,24 0,47 0,52 0,53
ΔΟΒΡ x 100 DBP2 (ml/lOOg)'1 0,33 0,30 0,30 0,32 0,40 0,38
Dw nm 523 555 558 429 511 497
Dmod nm 153 161 317 195 221 213-_
Hodnota M 3,42 3,45 2,2 2,94 2,29 2,33
Δ D50 nm 576 621 512 437 398 350
s nm 307 326 287 267 304 317
D 75%/25% 2,54 2,57 2,58 2,48 2,45 2,49
• · · ·
-13• ·
Příklad:
Receptura použitá pro kaučukové směsi je udána v následující tabulce 3. Přitom jednotka phr znamená hmotnostní díly, vztaženo na 100 dílů vsazeného surového kaučuku. Obecný způsob přípravy kaučukových směsí a jejich vulkanizátů je popsán v následující knize: „Rubber Technology Handbook, W. Hofmann, Hanser Verlag 1994.
Referenční saze 1 mají jodové číslo 21,7 mg/g, CTAB 24,3 m2/g, DBP 115,9 ml/lOOg, CDBP 78,0 ml/100 g a hodnotu Δϋ50 296 nm.
Tabulka 3
Látka Cl (phr) C2 (phr)
1.stupeň
Buna EP G 5455 150 150
referenční saze 1 130 -
saze 1 - 130
ZnO 5 5
kyselina stearová 2 2
c ...... □
• 3 sj
parafinový olej 50 50
2. stupeň
vsádka stupně 1
MBT 1 1
TBzTD 1,2 1,2
Renocure TP/S 2 2
síra 1,5 1,5
U polymeru EP G 5455 od firmy Bayer AG se jedná o EPDMpolymer.
-14- ♦...... ·· .·· ·· ••••li Z ···· ··· • · · · · · · ·«· ·· ·· ···· ·· • · • · * • · • · • « ·
Referenční saze 1 jsou EB 160, konvenčně připravené
retortové saze firmy Degussa AG.
Lipoxol 4000 (PEG) od firmy Huls AG je
polyethylenglykolový aktivátor.
Parafinový olej od firmy Sun Oil Company (Belgie) N. V.
je olejové změkčovadlo.
MBT (Vulkazit Mercapto C) od firmy Bayer AG je
vulkanizační urychlovač.
TBzTD (PerKacit TBzTD) od firmy Akzo Chemie GmBH je
druhý vulkanizační urychlovač Renocure TP/S od firmy Rhein Chemie Rheinau GmbH je
vulkán!začni urychlovač.
Kaučukové směsi byly připraveny v hnětacím mísiči podle předpisu míšení uvedeném v tabulce 4.
Tabulka 4
Stupeň 1
Nastavení
mísící agregát Werner & Pfleiderer GK 1,5 E
počet otáček 60 min-1
blak- ~ra zní ku------ f- Γ- 1
vir
prázdný objem 1,58 1
stupeň plnění 0, 56
průtoková teplota 70 °C
Mísící postup
0 až 1 min Buna EP G 5455, saze, ZnO,
kyselina stearová, parafinový olej
1 min čištění, Lipoxol 4000
1 až 5 min míšení
5 min vyjmutí
teplota vsádky 110 - 130 °C
skladování 24 h při pokojové teplotě
-15·· ·· • ···· ···« • · · · · · · ···· · · · · * ·· · · · · · · tt tt a··· · · · · · 1
Stupeň 2
Nastavení
mísící agregát Werner & Pfleiderer GK 1,5 E
počet otáček 50 min-1
tlak razníku 5,5 bar
prázdný objem 1,58 1
stupeň plnění 0,54
průtoková teplota 70 °C
Postup míšení
0 až 2 min vsádka stupně 1, MBT, TBzTD, síra,
Rhenocure TP/S
2 min vyjmutí
teplota vsádky 90 - 105 °C
V tabulce 5 jsou shrnuty metody pro gumárenské testy.
Tabulka 5
Fyzikální testování Norma/Podmínky
ML 1+4, 100 °C DIN 53523/3, ISO 657
žLouska tahem na kruhu, 23 °C DIN 53504,”Τ5ΓΓ37
pevnost v tahu (MPa)
hodnoty napětí (MPa)
tažnost (%)
tvrdost podle Shorea A, 23 °C (SH) DIN 53 505
balí rebound, 23 °C (%) ASTM D 5308
disperze Phillips ( ) ISO/DIS 11345
disperze drsnost/topografie podle DE-PS 19917975
V příkladu je porovnávána referenční směs Cl se směsí
C2, která obsahuje saze Rl podle vynálezu.
• « · ·
-16Tabulka 6 ukazuje výsledky gumárensko-technologické zkoušky. Směsi byly vulkanizovány 12 minut při 170 °C.
Tabulka 6
Cl C2
ML (1+4) (MU) 48 49
tvrdost podle Shorea A (SH) 56 56
pevnost v tahu (MPa) 8,7 8,2
hodnota napětí 100 % (MPa) 2,3 2,1
hodnota napětí 300 % (MPa) 7,3 6,7
tažnost (%) 380 390
balí rebound (%) 59, 3 60, 1
disperze Phillips ( ) 6 8
disperze drsnost/topografie
Ra [μια] 0,764 0,234
Pc [1/cm] 30 1
počet píků 2-5 μια [ - ] 224 16
počet píků 5-10 μια [ - ] 71 5
počet píků 10-15 μια [ - ] 10 0
počet píků > 15 μια [ - ] 5 0
plocha píků [%] 9 0, 8
Jak jednoznačně vyplývá z dat v tabulce 6, je disperze směsi C2 se sazemi podle vynálezu oproti referenční směsi C2 výrazně zlepšena.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Saze, s CTAB-povrchem 10 až 35 m2/g a DBP-absorpcí 40 až 180 ml/100 g, vyznačující se tím, že hodnota Δϋ50 distribuce velikosti agregátů je větší než 340 nm.
  2. 2. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota M distribuce velikosti agregátů je větší než 2.
  3. 3. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že standardní odchylka distribuce velikosti agregátů je větší než 300 nm.
  4. 4. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr D 75%/25% distribuce velikosti agregátů je větší než 2,4.
  5. 5. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr ÁDBP/DBP je větší než 0,35.
  6. 6. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr (ADBP *100)/DBP2 je větší než 0,29 (ml/lOOg)'1.
  7. 7. Způsob přípravy sazí podle nároku 1 v retortovém sazovém reaktoru, obsahujícím podél osy reaktoru spalovací zónu, reakční zónu a přerušovací zónu, produkováním proudu horkého odpadního ~plynu~ve spalovaci zórfě_ úplnýnr opalováním------paliva v plynu obsahujícím kyslík, a vedení odpadního plynu ze spalovací zóny reakční zónou do přerušovací zóny, vmíšení sazové suroviny do horkého odpadního plynu v reakční zóně a zastavení tvorby sazí v přerušovací zóně rozprášením vody vyznačující se tím, že se kapalná a plynná surovina vstřikuje tryskami v zúženém místě.
  8. 8. Způsob přípravy sazí podle nároku 7, vyznačující se tím, že se sazová surovina vstřikuje pomocí radiálních trysek.
  9. 9. Použití sazí podle nároku 1 jako ztužovacích sazí v gumárenských směsích.
    • · · « · · · · · · · ·· ····
  10. 10. Použití sazí podle nároku 1 jako ztužovacích sazí v extruzních profilech.
  11. 11. Kaučukové směsi, vyznačující se tím, že obsahují kaučuk, saze podle nároku 1, a rovněž vysráženou kyselinu křemičitou, organosilan a/nebo další kaučukové pomocné prostředky.
CZ20020549A 2001-02-16 2002-02-13 Saze, zpusob jejich prípravy, jejich použití a kaucukové smesi CZ302574B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10107228A DE10107228A1 (de) 2001-02-16 2001-02-16 Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2002549A3 true CZ2002549A3 (cs) 2002-10-16
CZ302574B6 CZ302574B6 (cs) 2011-07-20

Family

ID=7674258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20020549A CZ302574B6 (cs) 2001-02-16 2002-02-13 Saze, zpusob jejich prípravy, jejich použití a kaucukové smesi

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6762236B2 (cs)
EP (1) EP1233042B8 (cs)
JP (1) JP3839330B2 (cs)
KR (1) KR100815066B1 (cs)
AT (1) ATE489434T1 (cs)
BR (1) BR0200478B1 (cs)
CA (1) CA2372135C (cs)
CZ (1) CZ302574B6 (cs)
DE (2) DE10107228A1 (cs)
ES (1) ES2356231T3 (cs)
HU (1) HUP0200589A3 (cs)
PL (1) PL210843B1 (cs)
PT (1) PT1233042E (cs)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7776602B2 (en) 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of providing product consistency
US7776604B2 (en) * 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of selecting and developing a particulate material
US7776603B2 (en) * 2003-04-01 2010-08-17 Cabot Corporation Methods of specifying or identifying particulate material
US7000457B2 (en) * 2003-04-01 2006-02-21 Cabot Corporation Methods to control and/or predict rheological properties
DE10351737A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-16 Degussa Ag Ruß
US20050100502A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Kai Krauss Carbon black
US7666383B2 (en) * 2005-04-06 2010-02-23 Cabot Corporation Method to produce hydrogen or synthesis gas and carbon black
US7722713B2 (en) * 2005-05-17 2010-05-25 Cabot Corporation Carbon blacks and polymers containing the same
DE102005037336A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Degussa Ag Kohlenstoffmaterial
CN101688071B (zh) * 2007-04-24 2014-02-12 卡伯特公司 低结构炭黑及其制造方法
DE102007026214A1 (de) 2007-06-05 2008-12-11 Evonik Degussa Gmbh Flammruß
DE102008049313A1 (de) * 2008-09-29 2010-04-01 Continental Reifen Deutschland Gmbh Kautschukmischung und Fahrzeugluftreifen mit verbesserter Luftdichtigkeit und verbesserter Ermüdungsbeständigkeit
DE102008043641A1 (de) 2008-11-11 2010-05-20 Evonik Degussa Gmbh Rußgranulat, Verfahren zur Herstellung von Rußgranulat und dessen Verwendung
DE102008044116A1 (de) 2008-11-27 2010-06-02 Evonik Degussa Gmbh Pigmentgranulat, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE102010002244A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-25 Evonik Carbon Black GmbH, 63457 Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
CN102910454A (zh) * 2012-10-22 2013-02-06 新乡市华音再生能源设备有限公司 一种真空炭黑提升机
WO2016016869A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Bridgestone Corporation Rubber mixture comprising pyrolysis carbon black, a method to prepare the mixure and use of said mixture
DE102016201801A1 (de) 2015-11-21 2017-05-24 Suncoal Industries Gmbh Partikelförmiges Kohlenstoffmaterial herstellbar aus nachwachsenden Rohstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3632973A1 (en) * 2018-10-01 2020-04-08 Trinseo Europe GmbH Method of preparing vulcanizable rubber composites
ES2954495T3 (es) 2019-06-25 2023-11-22 Orion Eng Carbons Gmbh Un procedimiento para producir negro de carbón y reactor de horno relacionado
JPWO2022118921A1 (cs) * 2020-12-04 2022-06-09
JP2024515272A (ja) 2021-04-13 2024-04-08 オリオン エンジニアード カーボンズ アイピー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディト ゲゼルシャフト 再生可能なカーボンブラック原料に基づくカーボンブラック
WO2023208654A1 (en) 2022-04-29 2023-11-02 Orion Engineered Carbons Gmbh Carbon blacks based on renewable carbon black feedstocks

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3213908B2 (ja) * 1992-08-27 2001-10-02 キャボット コーポレイション カーボンブラック
DE4427136A1 (de) * 1994-07-30 1996-02-01 Degussa Rußreaktor und Verfahren zur Herstellung von Ofenruß
DE19521565A1 (de) * 1995-06-19 1997-01-16 Degussa Verbesserte Furnaceruße und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19839925A1 (de) * 1998-04-09 1999-10-14 Degussa Verbesserte Inversionsruße und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6056933A (en) * 1998-04-09 2000-05-02 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Inversion carbon blacks and method for their manufacture
PL196825B1 (pl) * 1998-04-09 2008-02-29 Degussa Sadza piecowa, sposób wytwarzania sadzy piecowej oraz zastosowanie sadzy piecowej
US6391274B1 (en) * 1998-09-05 2002-05-21 Degussa Huls Aktiengesellschaft Carbon black

Also Published As

Publication number Publication date
DE50214782D1 (de) 2011-01-05
JP3839330B2 (ja) 2006-11-01
US20020156177A1 (en) 2002-10-24
HU0200589D0 (en) 2002-04-29
CA2372135A1 (en) 2002-08-16
EP1233042A3 (de) 2003-10-01
EP1233042A2 (de) 2002-08-21
CA2372135C (en) 2009-10-27
HUP0200589A2 (hu) 2002-11-28
ES2356231T3 (es) 2011-04-06
BR0200478A (pt) 2002-10-08
BR0200478B1 (pt) 2011-04-05
HUP0200589A3 (en) 2003-12-29
PT1233042E (pt) 2011-02-09
EP1233042B1 (de) 2010-11-24
DE10107228A1 (de) 2002-09-05
PL210843B1 (pl) 2012-03-30
EP1233042B8 (de) 2011-02-02
JP2002322386A (ja) 2002-11-08
ATE489434T1 (de) 2010-12-15
KR100815066B1 (ko) 2008-03-19
US6762236B2 (en) 2004-07-13
KR20020067675A (ko) 2002-08-23
CZ302574B6 (cs) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2002549A3 (cs) Saze, způsob jejich přípravy a pouľití
RU2572321C2 (ru) Сажа, способ ее получения и ее применение
US5859120A (en) Carbon black and processes for manufacturing
US4500672A (en) Rubber composition comprising furnace carbon black
US5977213A (en) Pre-coupled silicon-treated carbon blacks
KR101460394B1 (ko) 블랙, 그의 제조 방법 및 용도
CA2904178C (en) Carbon black compositions
JP5761969B2 (ja) ゴム混合物
SI9620068A (sl) Elastomerne spojine, ki vključujejo s silicijem obdelane ogljikove saje
US6391274B1 (en) Carbon black
CZ2001642A3 (en) Carbon black, process of its preparation and use
CA3062139C (en) Carbon black with an stsa of 80 to 150 m2/g, an oan of at least 180 ml/100g and a coan of at least 110 ml/100g and rubber compounds incorporating same
JP2003292822A (ja) カーボンブラック及びゴム組成物
JPH10306231A (ja) カーボンブラック及びゴム組成物
JPH10306230A (ja) カーボンブラック及びゴム組成物
MXPA01002038A (en) Carbon black, method for producing carbon black and use of the same

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Effective date: 20220213