CZ284059B6 - Saze a kompozice je obsahující - Google Patents

Saze a kompozice je obsahující Download PDF

Info

Publication number
CZ284059B6
CZ284059B6 CZ94983A CZ98394A CZ284059B6 CZ 284059 B6 CZ284059 B6 CZ 284059B6 CZ 94983 A CZ94983 A CZ 94983A CZ 98394 A CZ98394 A CZ 98394A CZ 284059 B6 CZ284059 B6 CZ 284059B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
carbon black
dbp
epdm
carbon
properties
Prior art date
Application number
CZ94983A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ98394A3 (en
Inventor
Bruce E. Mackay
Mark A. Wilkinson
Barrie J. Yates
Original Assignee
Cabot Corporation
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26766084&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ284059(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cabot Corporation filed Critical Cabot Corporation
Publication of CZ98394A3 publication Critical patent/CZ98394A3/cs
Publication of CZ284059B6 publication Critical patent/CZ284059B6/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
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • 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
    • 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
    • C01P2006/22—Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Jsou popsány saze, které mají jodové adsorpční číslo J.sub.2.n.No 17-23 mg/g a číslo dibutylftalátové adsorpce DBP 115-150 cm.sup.3.n./100 g. Saze dodávají kaučukovým a plastovým hmotám výhodné vlastnosti a jsou použitelné místo lampových nebo termálních sazí a směsí termálních sazí. Dále jsou popsány nové kaučukové a plastové hmoty, obsahující nové saze, vykazují výhodné kombinace zpracovatelských a fyzikálních vlastností.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález navazuje na americkou přihlášku vynálezu číslo 07/935794, podanou 27. srpna 1992 a týká se sazí, kterých se může používat pro nejrůznější účely a zvláště pro plasty a kaučuky.
Dosavadní stav techniky
Sazí je možno používat jako pigmentů, plnidel, vyztužovacích činidel a pro řadu jiných aplikací. V široké míře se jich používá k přípravě kaučukových kompozic a plastových kompozic, kde je žádoucí dosažení optimální kombinace zpracovatelských charakteristik hmot a fyzikálních vlastností vyráběných dílů.
Saze jsou obecně charakterizovány svými vlastnostmi, jako jsou například bez snahy o jakékoliv omezení, jejich povrch, chemické vlastnosti povrchu, velikost agregátů a velikost částic. Analyticky se vlastnosti sazí zjišťují zkouškami, mezi než patří jodové adsorpční číslo (J2No), absorpce dibutylftalátu (DBT), barvicí hodnota (TINT), Dst, Dmode aM-poměr, definovaný jako střední Stokesův průměr Dst, dělený Stokesovým mode-průměrem (M-poměr = Dst/Dmode).
Jakožto nejbližší stav techniky se uvádějí následující patentové spisy:
Americký patentový spis číslo 4 366139, americký patentový· spis číslo 4 221772, americký patentový spis číslo 3 799788, americký patentový spis číslo 3 787562, sovětský patentový spis číslo 1279991, kanadský patentový spis číslo 455504, japonský patentový spis číslo 61-047759, britský patentový spis číslo 1022988 a japonský patentový spis číslo 61-283635. Žádný zjmenovaných odkazů se netýká výrobků sazí podle tohoto vynálezu. Nadto nepopisuje žádný z uvedených odkazů použití sazí zamýšlené tímto vynálezem.
Vynález se týká nových sazí hodících se pro různé aplikace a vhodných zejména k použití v plastových a kaučukových kompozicích.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu jsou saze, které mají jodové adsorpční číslo J2No 8 až 70 a číslo dibutylftalátové adsorpce DBP 28 až 150 cm3/100 g.
S překvapením se totiž zjistilo, že saze mající uvedenou kombinaci hodnoty jodového adsorpčního čísla a čísla dibutylftalátové adsorpce se velmi dobře hodí pro použití v kaučukových a plastových kompozicích, protože dodávají výhodné zpracovatelské a fyzikální vlastnosti, jako je mísící energie, viskozita, rychlost vytvrzování, smrštění po protlačení, tahové vlastnosti, mez únavy, stlačitelnost, tvrdost, měrný odpor a vzhled povrchu. Zjistilo se, že saze podle vynálezu jsou zvláště vhodné pro protlačované a lisované výrobky, pro výrobu hadic a pásů.
První třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 17 až 23 mg/g (miligramů jodu na gram sazi) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 115 až 150 cm7100 g (krychlových centimetrů dibutylftalátu na 100 gramů sazí). Tato třída je charakterizována výhodným jodovým adsorpčním číslem I2No, rovným přibližně 20.
Druhá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 10 až 19 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 70 až 95 cm3/100 g.
- 1 CZ 284059 B6
Třetí třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 12 až 20 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 34 až 65 cm3/100 g. Tato třída je charakterizována výhodným jodovým adsorpčním číslem J2No, rovným přibližně 14-18 a hodnotou DBP 36 až 55 cm3/100 g 5 a výhodněji DBP buď 36 až 42 cm3/100 g, nebo 45 až 55 cm3/100 g.
Čtvrtá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 28 až 43 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dihutylftalátu) 28 až 47 cm3/100g (krychlových centimetrů dibutylftalátu na 100 gramů sazí). Tato třída je charakterizována výhodným jodovým adsorpčním číslem J2No, ío rovným přibližně 30 až 42.
Pátá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 8 až 32 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 28 až 150 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
Šestá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 33 až 70 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 28 až 60 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
Sedmá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 42 až 50 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 61 až 105 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
Osmá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 51 až 62 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 61 až 125 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
Devátá třída sazí má jodové adsorpční číslo (J2No) 63 až 70 mg/g (miligramů jodu na gram sazí) a DBP (hodnotu dibutylftalátu) 61 až 105 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
Byly též objeveny nové třídy kaučukových a plastových kompozic obsahujících saze.
Saze podle vynálezu je možno vyrábět v pecním reaktoru sazí majícím spalovací zónu, přechodo30 vou zónu a reakční zónu. Surovina sazí se injektuje do proudu horkého spalovacího plynu. Výsledná směs horkých spalin a suroviny přechází do reakční zóny. Pyrolyza přiváděné suroviny sazí se ukončí prudkým ochlazením směsi po vytvoření uhlíkových směsí podle vynálezu. S výhodou se pyrolyza ukončuje injektováním chladicí kapaliny. Způsob přípravy nových sazí podle vynálezu je podrobněji popsán v dalším textu.
Kaučuky a plasty, pro něž se nové saze hodí, jsou přírodní a syntetické kaučuky a plasty. Obecně může být použito sazí v hmotnostním množství 10 až 300 dílů na každých 100 hmotnostních dílů kaučuku nebo plastu.
Mezi kaučuky a plasty, vhodné k použití podle vynálezu, patří přírodní kaučuk, syntetický kaučuk a jejich deriváty, jako je chlorovaný kaučuk; kopolymery s hmotnostními podíly asi 10 až 70 % styrenu a asi 90 až 30 % butadienu, jako je kopolymer s 19 díly styrenu a 81 díly butadienu a kopolymer se 30 díly styrenu a 70 díly butadienu a s 90 až asi 30 hmotnostními procenty butadienu, jako je kopolymer s 19 díly styrenu a 81 díly butadienu, kopolymer se 43 díly styrenu 45 a 57 díly butadienu a kopolymer se 50 díly styrenu a 50 díly butadienu, polymery a kopolymery konjugovaných dienů, jako je polybutadien, polyizopren, polychloropren apod. a kopolymery takových konjugovaných dienů s ethylenickou skupinu obsahujícím, s nimi kopolymerovatelným monomerem, jako jsou styren, methylstyren, chlorstyren, akrylonitril, 2-vinylpyridin, 5-methyl2-vinylpyridin, 5-ethyl-2-vinylpyridin, 2-methyl-5-vinylpyridin, alkylovou skupinou substi50 tuované akryláty. vinylketon, methylisopropylketon, methylvinylether, α-methylen karboxylové kyseliny a jejich estery a amidy, jako je amid kyseliny akrylové a dialkylakrylové; k použití jsou vhodné také kopolymery ethylenu ajiných vyšších α-olefimů, jako je propylen, buten-1 apenten-1; obzvlášť vhodnými jsou kopolymery ethylenpropylenové, kde hmotnostní obsah
-2CZ 284059 B6 ethylenu je 20 až 90 % a též polymery ethylenpropylenové, jež přídavně obsahují třetí monomer jako je dicyklopentadien, 1,4-hexadien a methylennorobomen. Dále jsou vhodnými polymemími kompozicemi olefimy, jako je polypropylen a polyethylen.
Předností sazí podle vynálezu je, že se hodí k začleňování do přírodních a syntetických kaučuků do plastů nebo jejich směsí, pro průmyslové použití, zejména tam, kde jsou významné zpracovatelské vlastnosti dílů a jejich výkonnost.
Další předností sazí podle vynálezu je, že některé z vynalezených sazí nahradí směsi sazí aplikacích, jež běžně vyžadují použití směsí sazí k dosažení požadovaných provozních vlastností.
Ostatní přednosti vynálezu vyplynou z následujícího podrobného popisu vynálezu.
Popis obrázků
Na obr. I je v řezu část pecního reaktoru, kterého lze použít k výrobě sazí podle vynálezu.
Na obr. 2 je histogram četnost hmotnostních podílů agregátů vzorku sazí v závislosti na Stoklesově průměru v daném vzorku.
Vynález blíže objasňuje následující podrobný popis.
Analytické vlastnosti každé z devíti tříd sazí podle vynálezu jsou sestaveny v tabulce I.
Tabulka I
Třída I2No. DBP M-poměr
první 17-23 115-150 —
první výhodná 20 115-150 —
druhá 10-19 70-95 —
třetí 12-20 34-65 —
třetí výhodná 14-18 36-55 —
třetí výhodnější 14-18 36-42 —
třetí výhodnější 14-18 45-55 —
čtvrtá 28-43 28-47 —
čtvrtá výhodná 30-42 28-47 —
pátá 8-32 28-150 1,25-2,00
šestá 33-70 28-60 1,25-2,00
sedmá 42-50 61-105 1,25-2,00
osmá 51-62 61-125 1,25-2,00
devátá 63-70 61-105 1,25-2,00
Saze podle vynálezu je možno vyrábět v modulovém, také stupňovitém pecním reaktoru sazí. Řez typickým pecním reaktorem sazí, kterého lze použít k výrobě sazí podle vynálezu je vyznačen na obr. 1. Další podrobnosti typického modulového pecního reaktoru sazí popisuje například americký patentový spis číslo 3 922335. Reaktor sazí, jenž se obzvlášť dobře hodí k výrobě sazí podle vynálezu, je popsán v americkém patentovém spise číslo 5 190739. Saze podle zde popsaných příkladů, jsou vyrobeny způsobem podle tohoto patentového spisu.
V americkém patentovém spise číslo 5 190739 se popisuje způsob výroby sazí, při kterém se do reakční zóny vícestupňového reaktoru přidává pomocný uhlovodík a primární spalování a celkové spalování je nastaveno tak, že SSI reakce je menší, než nula. SSI procesu lze popsat následujícími vztahy:
SAS„,-SAS„ |SAS_,| (1) kde znamená
SASmf = delta(DBP)mf delta(J,No.)mf
SASah = delta(DBF)ah deltaQjNo.j^ (2) |SASmf| = absolutní hodnota SASmf delta(DBP)mf = změna DPBA sazí způsobená změnou rychlosti přísunu suroviny při zachování ostatních provozních podmínek na konstantní úrovni deltaCLNo.jmf = změna jodového adsorpěního čísla sazí způsobená změnou rychlosti přísunu suroviny při zachování ostatních provozních podmínek na konstantní úrovni delta(DBF)ah = změna DPBA sazí způsobená změnou rychlosti přísunu pomocného uhlovodíku při zachování ostatních provozních podmínek na konstantní úrovni deltař-bNo.jah = změna jodového adsorpěního čísla sazí způsobená změnou rychlosti přísunu pomocného uhlovodíku při zachování ostatních provozních podmínek na konstantní úrovni.
Pomocný uhlovodík zahrnuje vodík nebo kterýkoli uhlovodík mající poměr vodíku k uhlíku větší než je molámí poměr vodíku k uhlíku přiváděné suroviny.
Saze podle vynálezu je možno vyrábět v pecním reaktoru 2 pro saze podle obr. 1, majícím spalovací zónu 10 se zužující se zónou 11. přechodovou zónu 12, odstupňovanou vstupní zónu 18 a reakční zónu 19. Průměr spalovací zóny 10 až do místa, kde začíná zužující se zóna 11 je D-l. průměr přechodové zóny 12 je D-2, průměry odstupňované vstupní zóny 18 jsou D-4, D-5, D-6 a D-7 a průměr reakční zóny 19 je D-3. Délka spalovací zóny JO až do místa kde začíná zužující se zóna 11 je L-l; délka přechodové zóny 12 je L-3, délky odstupňované vstupní zóny 18 jsou L-4, L-5, L-6 a L-7.
K vyrobení sazí se ve spalovací zóně 10 generují spaliny stykem tekutého nebo plynného paliva s vhodným proudem okysličovadla, jako vzduchu, kyslíku, směsí vzduchu s kyslíkem apod. Jako palivo ke kontaktu s proudem okysličovadla k vytvoření horkých spalin se hodí jakýkoli snadno vznětlivý plyn, pára nebo kapalina, jako zemní plyn, vodík, oxid uhelnatý’, methan, acetylen, alkohol nebo petrolej. Je však výhodné používat paliv s vysokým obsahem sloučenin uhlíku a zejména uhlovodíků. Poměr vzduchu k zemnímu plynu používaný k výrobě sazí podle vynálezu může být s výhodou 10:1 až 100:1. K usnadnění vývoje horkých spalin může být proud okysličovadla přehřát.
Horké spaliny proudí ze spalovací zóny 10 a zužující se zóny 11 do přechodové zóny 12. odstupňované vstupní zóny 18 a do reakční zóny 19. Směr proudění spalin je na obr. 1 vyznačen šipkou. Surovina 30 k výrobě sazí se zavádí v místě 32 (v přechodové zóně 12) a/nebo v místě 70 (ve zužující se zóně ££). Jako saze vytvářející uhlovodíková surovina se zde hodí nenasycené uhlovodíky snadno těkavé za podmínek reakce, jako je acetylen; olefrny, jako je ethylen, propylen, butylen; aromatické uhlovodíky, jako je benzen, toluen a xylen; některé nasycené
- 4 CZ 284059 B6 uhlovodíky; ajiné uhlovodíky, jako petroleje, naftaleny, terpeny, ethylenové dehty, cyklické aromatické uhlovodíky apod.
Vzdálenost od konce zužující se zóny 11 do místa 32 je F-l. Obvykle je surovina 30 k výrobě sazí vstřikována řadou paprsků, jež pronikají do vnitřních oblastí proudění horkých spalin k zajištění vysoké míry promísení suroviny 30 k výrobě sazí s horkými spalinami tak, aby rychle došlo k úplnému rozkladu a přeměnění suroviny v saze.
Pomocný uhlovodík se zavádí v místě 70 sondou 72 nebo prvními průchody 75 pro pomocný uhlovodík ve stěnách, jež tvoří okraje přechodové zóny 12 nebo druhými průchody 76 pro pomocný uhlovodík ve stěnách, jež tvoří okraje odstupňované vstupní zóny 18 a/nebo reakční zóny 19. Pomocný uhlovodík může být zaváděn v kterémkoli místě mezi body těsně za začátkem spalovací reakce paliva prvního stupně a bodem těsně před koncem tvoření sazí za předpokladu, že nezreagovaný pomocný uhlovodík vstoupí do reakční zóny 19.
Vzdálenost od místa 32 do místa 70 je H-l.
Ve zde popsaných příkladech se pomocný uhlovodík přivádí buď třemi, nebo čtyřmi otvory v téže osové rovině jako je přívod suroviny vytvářející saze. Otvory jsou uspořádány vystřídavě, jeden přívod suroviny, další přívod pomocného uhlovodíku ave stejnoměrných vzdálenostech kolem vnějšího obvodu přechodové zóny 12. Je zřejmé, že to je pouze příklad a nemá to omezovat metody použitelné k zavádění přídavných uhlovodíků.
Směs suroviny vytvářející saze a horkých spalin proudí směrem dolů přechodovou zónou 12 do odstupňované vstupní zóny 18 a pak do reakční zóny 19. Sprchy 60, umístěné v místě 62, injektující chladicí kapalinu 50, což může být voda, se používá k ukončení reakce při vytváření sazí. Místo 62 lze určit jakýmkoli způsobem známým v oboru k výběru polohy sprch k ukončení pyrolyzy. Jednou metodou určování polohy sprchy k ukončení pyrolyzy je stanovení bodu, v němž je dosaženo přijatelné úrovně toluenového extraktu sazí. Úroveň extrakce lze měřit zkouškou ASTM Dl618-83 Carbon Black Extractables-Toluene Discoloration. Q je vzdálenost od začátku zóny 18 k místu 62 a mění se podle polohy sprchy 60.
Po prudkém ochlazení směsi spalin a suroviny poskytující saze, procházejí ochlazené plyny směrem dolů do běžný chladicích a separačních zařízení, atak se saze získají. Oddělování sazí od proudu spalin se dosahuje snadno obvyklými prostředky, jako je precipitátor, cyklonový separátor nebo pytlový filtr. Po separaci může následovat peletizace, používající například mokrého peletizátoru.
K. vyhodnocení analytických a fyzikálních vlastností sazí podle vynálezu se používá následujících zkušebních postupů:
Jodové adsorpční číslo (J2No.) se zjišťuje podle ASTM Test Proceduře D 1510. Hodnota TINT sazí se zjišťuje podle ASTM Test Proceduře D3265-85a. Hodnota DBT (dibutylftalátová hodnota) sazí se zjišťuje postupem stanoveným v normě ASTM D3493-86. Hodnota absorpce cetyltrimethylamoniumbromidu (CTAB) sazí se zjišťuje podle ASTM Test Proceduře D3765-85.
Dmode a Dst sazí se zjistí z histogramu hmotnostních podílů sazí v závislosti na Stokesově průměru agregátů sazí, jak patrno z obr. 2. Údaje k vytvoření histogramu se získají pomocí kotoučové odstředivky, jako je například odstředivka vyráběná společností Joyce Loebl Co., Ltd. Týne and Vear, Spojené království. Následující postup je modifikací postupu popsaného v instrukční příručce Joyce Loebl pro kotoučovou odstředivku DCF 4,008 z 1. února 1985 a bylo ho použito ke stanovení hodnot.
- 5 CZ 284059 B6
Postupuje se následovně: 10 mg vzorku sazí se odváží ve vážící misce, přidá se 50 ml roztoku 10% absolutního ethanolu a 90% destilované vody, s 0,05 % povrchově aktivního činidla NONIDET P-40 (NONIDET P-40 je registrovaná obchodní značka povrchově aktivního činidla vyráběného společností Shell Chemical Co.). Výsledná suspenze se disperguje 15 minut ultrazvukovou energií pomocí přístroje Sonifier model č. W 385, vyráběným a prodávaným společností Heat Systems Ultrasonics lne., Farmingdale. Nev York.
Před spuštěním kotoučové odstředivky se do počítače, zaznamenávajícího data z kotoučové odstředivky, uloží následující údaje:
1. Měrná hmotnost sazí, 1,86 g/cm3,
2. Objem suspenze sazí dispergovaných v roztoku vody a ethanolu, který je v tomto případě 0,5 cm3,
3. Objem odstřeďovací kapaliny, který je v tomto případě 10 cm3 vody,
4. Viskozita odstřeďovací kapaliny, jež je v tomto případě 0,933 mpas při 23 °C,
5. Hustota odstřeďovací kapaliny, jež je v tomto případě 0,9975 g/cm3 při 23 °C,
6. Otáčky kotouče, jež jsou v tomto případě 8000 za minutu,
7. Interval výběru dat, jenž je v tomto případě 1 sekunda.
Za současné funkce stroboskopu se kotoučová odstředivka provozuje při otáčkách 8000 za minutu. Na rotující kotouč se vstříkne 10 ml destilované vody jakožto odstřeďovací kapaliny. Úroveň turbulence se nastaví na 0; a jakožto kapalný pufr se vstříkne 10 ml 10% roztoku ethanolu v 90 % destilované vody. Nyní se stisknou tlačítka smyku a zvýšení na kotoučové odstředivce k vytvoření hladkého koncentračního gradientu mezi odstřeďovací kapalinou a kapalným pufrem a gradient se sleduje vizuálně. Jakmile se docílí hladkého gradientu, takže není patrné rozlišitelné rozhraní mezi oběma kapalinami, vstříkne se 0,5 ml dispergovaných sazí ve vodném ethanolovém roztoku do rotujícího kotouče a okamžitě se začnou shromažďovat data. Dojde-li k proudění, zkouška se nebere v úvahu. Kotouč se nechá otáčet 20 minut po vstříknutí sazí dispergovaných ve vodném ethanolovém roztoku. Po 20 minutách se kotouč zastaví, změří se teplota odstřeďovací kapaliny a střední hodnota teploty odstřeďovací kapaliny, naměřené před zkouškou a po zkoušce, se vloží do počítače, který zaznamenává data z kotoučové odstředivky. Data se analyzují podle standardní Stokesovy rovnice a interpretují se podle následující definice:
Agregát sazí - diskrétní koloidní entita, jež je nejmenší dispergovatelnou jednotkou; sestává z výrazně koalescentních částic;
Stokesův průměr - průměr koule, která sedimentuje ve viskózním médiu v odstředivém nebo gravitačním poli podle Stokesovy rovnice. Předmět nekulového tvaru, jako je agregát sazí, může být rovněž reprezentován Stokesovým průměrem, za předpokladu, že se chová jako hladká tuhá koule stejné hustoty a rychlosti sedimentace jako předmět. Obvykle se jednotky vyjadřují v nanometrových průměrech.
Mode (Dmode z reportážních důvodů) - Stokesův průměr v místě vrcholu distribuční křivky (bod A na obr. 2) Stokesova průměru.
Střední Stokesův průměr -(Dst) - bod na distribuční křivce Stokesova průměru, kde hmotnostně 50 % vzorkuje buď větší, nebo menší. Představuje proto střední hodnotu stanovení.
Modul v tahu a prodloužení kompozic EPDM se měří způsobem stanoveným normou ASTM D412-87.
Tvrdost Shore A kompozic EPDM se zjišťuje způsobem podle normy ASTM D2240-86.
-6CZ 284059 B6
Údaje odrazivosti kompozic EPDM se zjišťují způsobem podle normy ASTMD1054, pomocí přístroje ZWICK. k měření odrazové pružnosti model 5109 vyráběn firmou Zwick of America, lne., poštovní schránky 997, Východní Windsdor, Connecticut 0608. Instrukce ke zjišťování hodnot odrazivosti jsou přiloženy u přístroje.
Trvalé stlačení kompozic EPDM se zjišťuje způsobem podle normy ASTM D395, kde se kompozice zkouší při 65,5 °C po dobu 70 hodin.
Smrštění po protlačení kompozic EPDM se měří způsobem podle normy ASTM D-3674. Měří se na extrudéru BRABENDER při 100 °C a 50 otáčkách za minutu pomocí matrice o průměru 5 mm.
Viskozita kompozic EPDM se měří způsobem podle normy ASTM D-1646 pomocí kapilárního rheometru Monsanto MPT při 100 °C a matrice s poměrem L/D-16 aD=0,0787 mm. Rychlost střihu je 10 až 150 1/s.
Mísící energie je celková energie předaná kompozici a zjišťuje se integrováním křivky kroutícího momentu v průběhu mísícího cyklu, jak bude dále popsáno.
Vytvrzovací charakteristiky kompozic EPDM se měří přístrojem k měření vytvrzování Monsanto MDR při 160 °C. Pro příklad kompozic EPDM se uvádí doba k dosažení 90% reakce (t'90), celková změna kroutícího momentu v průběhu vytvrzovací reakce (deltaL) a index rychlosti vytvrzování (CRI); (CRI = l/t'90 - tsl) x 100), kde tsl = doba kdy úroveň kroutícího momentu je o 1 nad minimálním kroutícím momentem (tsl se též označuje jako doba vulkanizace). Zkoušky se provádějí podle instrukcí dodaných s přístrojem k měření vytvrzování Monsanto.
Měrný odpor kompozic se měří na destičkách o šířce 50,8 mm a délce 76,2 mm tlustých 2,159 mm. Na obou koncích se destičky opatří stříbrným nátěrem širokým 12,7 mm. K dosažení stabilního čtení se vzorek ustaluje cyklickým ohříváním na 100 °C s následujícím ochlazením na teplotu místnosti a s následujícím stárnutím 24 hodin při 90 °C. Stabilizovaný měrný odpor se měří na konci stárnutí a ještě jednou po ochlazení vzorku na teplotu místnosti.
Užitečnost a přednosti vynálezu vyplynou z následujících příkladů praktického provedení, které však vynález toliko blíže objasňují nijak ho však neomezují.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 až 8
Příklady nových sazí podle vynálezu se připraví v popsaném generátoru znázorněném na obr. 1, za použití podmínek a geometrie popsaných v tabulce III. Palivem použitým ve spalovací komoře je zemní plyn. Pomocným uhlovodíkem je rovněž zemní plyn. Použitá přiváděná surovina a její vlastnosti jsou popsány v tabulce II (procenta jsou míněna hmotnostně):
-7CZ 284059 B6
Tabulka II
Poměr vodík/uhlík
Vlastnosti přiváděné suroviny
0,93
Vodík (%)
Uhlík (%)
Síra (%)
Dusík (%)
Hmotnost A.P.I. 15,6/15,6 =C [ASTM D-287] Měrná hmotnost 15,6/15,6 °C [ASTM D-287] Viskozita, SUS (54,4 =C) m2/s [ASTM D-88] Viskozita, SUS (98,9 CC) m2/s [ASTM D-88] BMCI (visk - grav)
7,19
92,10
0,30
0,41 -1,60
1,092
2,6xl0'5
5,2x10·*
133
Podmínky a geometrie reaktoru jsou sestaveny v tabulce III.
Tabulka III
Geometrie reaktoru a provozní podmínky.
a. Spalovací vzduch (SCMS)
b. Spalovací vzduch předehřátý (°K)
c. Zemní plyn v hořáku (102 x SCMS)
d. Průměr přívodního otvoru suroviny (cm)
e. Počet otvorů k injektování suroviny
f. Rychlost přívodu suroviny (104 x m3/s)
g. Teplota suroviny (°K)
h. K+ konc. (g/m3)
i. Průměr otvoru injektáže pomocného uhlovodíku (cm)
j. Počet otvorů injektáže pomocného uhlovodíku (x)
k. Rychlost přívodu pomocného uhlovodíku (102 x SCMS)
l. Primární spalování (%)
m. Celkové spalování (%) (x) - Otvory přívodu suroviny a pomocných uhlovodíků jsou v téže osové rovině rovnoměrně kolem obvodu reaktoru
HC = uhlovodík
-8CZ 284059 B6
Tabulka III
Geometrie reaktoru a provozní podmínky.
Příklad č. 1 2 3 4 5 6 7 8
D-l (m) 0,18 0.18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18 0,18
D-2 (m) 0,11 0,11 0,11 0,11 0,13 0,11 0,13 0,13
D-3 (m) 0,69 0,69 0,69 0,69 0,91 0,69 0.69 0,69
D-4 (m) 0.25 0,25 0,25 0,25 0,26 0,25 0,25 0,36
D-5 (m) 0,69 0,69 0,69 0,69 0,33 0,69 0,69 0,69
D-6 (m) 0,69 0.69 0,69 0,69 0,91 0,69 0,69 0,69
D-7 (m) 0,69 0.69 0,69 0,69 0,91 0,69 0,69 0,69
L-l (m) 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61
L-2 (m) 0,30 0,30 0,30 <3,30 0,30 0,30 0,30 0,30
L-3 (m) 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23 0,23
L-4 (m) 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0.30 0,30
L-5 (m) 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10
L-6 (m) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
L-7 (m) 0,00 0.00 0,00 0,00 0,00 0,00 0.00 0,00
F-l (m) 0,11 0.11 0.11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11
Q (m) 7,93 7,93 7,93 7,93 7,93 7,93 7,93 7,93
a. 0.373 0,634 0,634 0,634 0,634 0.634 0,448 0,634
b. 755 755 755 755 755 755 755 755
c. 0,9 2,0 2,0 2,0 1,8 2.5 1,4 2,0
d. 0,198 0,218 0,198 0,198 0,185 0,198 0,198 0,206
e. 3 n 3 3 4 3 4 4
f. 1,3 2,1 1,9 2,3 1,3 1,9 1,6 2,1
§· 483 463 451 438 467 439 467 415
h. 0,0 87.1 81,0 0,0 388,0 11,4 0,8 20,3
i. 0,635 0,635 0,635 0,635 0,635 0,635 0,635 0,635
J- Λ J 3 3 4 3 4 4
k. 2,4 3,5 2,1 3,9 3,1 2,1 1,7 0,0
1. 400 400 400 400 300 325 400 400
m. 21,7 22,5 25,4 21,5 22,9 25,5 21,4 25,8
Saze vyrobené podle příkladu 1 až 8 se pak analyzují popsaným způsobem. Analytické vlastnosti sazí jsou sestaveny v tabulce IV.
Tabulka IV
Analytické vlastnosti sazí
Příklad 1 3 4 5 6 7 8
J,No. (mg/g) 22.1 13.6 28,0 16,3 40,7 28.8 28,7 57,9
DBP(ml/100g) 132,5 37,1 35,8 84,6 43,1 64.5 119,5 95,8
CTAB (m2/g) 25,3 17,3 29,8 18,7 45,1 28,7 27,8 53,1
ΤΓΝΤ (%) 33.0 33,4 54,7 37,5 85,6 45,7 33,5 74,2
Dmode (nm) 289 246 212 276 176 212 279 140
Dst (nm) 459 390 300 492 240 312 486 180
M-poměr 1,59 1,58 1,42 1,78 1,36 1,47 1,74 1,29
-9CZ 284059 B6
Těchto sazí a čtyř vzorků kontrolních sazí se použije v následujících příkladech. Analytické vlastnosti čtyř kontrolních vzorků sazí A-D jsou uvedeny v tabulce V.
Tabulka V
Analytické vlastnosti kontrolních vzorků sazí
Kontrolní vzorek A B C D
typ GPF FEF Therma 1 SRF
I2No. (mg/g) 35,40 40,00 8,20 29,90
DBP (ml/lOOg) 91,00 111,70 37,50 68,50
CTAB (m2/g) 35,90 44,30 9,90 30,10
TINT (%) 57,80 64,60 21,70 51,60
Dmode (nm) 206,00 144,00 416,00 256,00
Dst (nm) 220,00 186,00 492,00 288,00
M-poměr 1,07 1,29 1,18 1,12
GPF = pec k obecnému použití
FEF = pec k rychlému protlačování
Thermal = saze vyrobené termálním procesem
SRF = pec k semi-vytvrzování
Příklad 9
Saze podle vynálezu, vyrobené podle příkladu 1 až 8, se začlení do ethylenpropylendienpolymethylenových kompozic (EPDM) a porovnají se s kompozicemi EPDM, do nichž byly začleněny čtyři kontrolní vzorky sazí. Kompozice EPDM se připraví pomocí každého ze vzorků sazí v množství 200 hmotnostních dílů ve formulacích kompozic EPDM uvedených v tabulce VI.
Tabulka VI
Formulace kompozic EPDM
Složka Počet hmotnostních dílů
EPDM 100,0
saze 200,0
olej Sunpar 2280 100,0
oxid zinečnatý 5,0
kyselina stearová 1,0
TMTDS 2,7
butylzimát 2,7
methylzimát 2,7
síra 0,5
Sulfasan R 1,7
EPDM EXXON VISTALONR 5600, vyráběným a prodávaný společností EXXON, Houston, Texas
Sunpar 2280 obchodní značka oleje, vyráběného a prodávaného společností Sun Oil Company
- 10CZ 284059 B6
TMTDS tetramethylthiuramdisulfid
butylzimát obchodní značka dibutyldithiokarbamátu zinečnatého, vyráběného a prodávaného společností R. T. Vanderbilt Co.
methylzimát obchodní značka dimethyldithiokarbamátu zinečnatého, vyráběného a prodávaného společností R. T. Vanderbilt Co.
Sulfasan R obchodní značka 4,4'-dithiodimorfolinu, vyráběného a prodávaného společností Monsanto Co., St. Louis, Missouri
Kompozice EPDM se připravují tímto způsobem:
Mísič Banbury BR se spustí a udržuje se na teplotě 45 °C při otáčkách rotoru 77/min. Do mísiče se přidá EPDM a mísí se přibližně 30 sekund. K EPDM přidá olej Sunpar 2280, oxid zinečnatý a stearová kyselina a míchá se další 2 minuty. Do směsi se přidají saze a teplota v mísící komoře se chlazením udržuje pod přibližně 135 °C. Směs EPDM a sazí se mísí přibližně 4 1/2 minuty
a pak se do směsi přidají vytvrzovací činidla. TMTDS, butylzimát, methylzimát, síra
a Sulfasan R. Výsledná směs se mísí přibližně 1 1/2 minuty, přičemž se teplota udržuje pod přibližně 135 °C. Pak se směs z mísiče vyjme a analyzuje popsaným způsobem.
Kompozice EPDM, vyrobené za použití sazí podle vynálezu podle příkladu 1 až 8 mají vlastnosti sestavené v tabulce VII.
Popsaným způsobem se vyhodnotí také kompozice EPDM se začleněnými kontrolními vzorky sazí A až D. Výsledky jsou uvedeny v tabulce VIII až XIII, kde je provedeno porovnání mezi kompozicemi EPDM obsahujícími saze podle vynálezu s kompozicemi EPDM obsahujícími nejvhodnější kontrolní saze.
Tabulka VII
Porovnán kompozic EPDM
Příklad číslo 1 2 3 4 5 6 7 8
Analytické vlastnosti sazí: J2No. (mg/g) 22.1 13,6 28,0 16,3 40,7 28,8 28,7 57,9
DBP(ml/100g) 132,5 37,1 35,8 84,6 43,1 64,5 119,5 95,8
CTAB (m2/g) 25.3 17,3 29,8 18,7 45,1 28,7 27,8 53,1
TINT (%) 33.0 33,4 54,7 37,5 85,6 45,7 42,3 74,2
Dmode (nm) 289 246 212 276 176 212 252 10
Dst (nm) 459 390 300 492 240 312 348 180
M-poměr 1,59 1,58 1,42 1,78 1,36 1,47 1,38 1,29
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s)
@10 s’1 16 300 12 100 10 900 18 000 14 100 16 000 22 900 23 700
Viskozita (Pa.s) @150 s-1 2600 1540 1590 1920 720 1790 2790 3130
Míchací energie (MJ/m3) 1300 918 876 1110 943 1139 1348 1571
Rychlost protlačování (g/min) 37,0 35,3 42,3 40,0 34,8 34,2 47,1 50,6
- 11 CZ 284059 B6
Tabulka VII - pokračování
Smrštění po
protlačení (%) 12,5 37,6 43,0 21,7 41,1 27,1 13,8 12,5
t'90 (min) 8,23 11,8 11,9 9,7 9,6 10,2 10,5 9,9
deltaL (g.m) 238 234 206 272 271 247 308 218
Tvrdost (Shore A) 79 57 65 69 65 67 76 79
E100 (104xN/m2) 662 184 175 392 192 299 540 628
Tah (104xN/m2) 1069 779 974 925 1009 977 929 1268
Tažnost (%) 243 592 623 389 595 397 232 237
Odrazivost (%) 39 51,7 43,7 47,4 34,2 44,2 40,0 30,5
Stlačení (%) (70 h, 150 °C) 55 56 50 52 65 54 54 58
Měrný odpor (Q.cm) @25 °C 72 94 800 ____ 106 208 83 24 __
Měrný odpor (Q.cm) @90 °C 127 1820 «... 153 178 104 43 ___
-— nevyhodnoceno
Tabulka VIII
Porovnání kompozic EPDM
Příklad číslo
Analytické vlastnosti sazí:
Kontrolní B
J2No. (mg/g) 22,10 228,70 40,00
DBP(ml/100g) 132,50 119,50 111,70
CTAB (m2/g) 25,30 27,80 44,30
TINT (%) 33,00 42,30 64,60
Dmode (n) 289,00 252,00 144,00
Dst (nm) 459,00 348,00 186,00
M-poměr 1,59 1,38 1,29
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodin:
viskozita (Pa.s) @10 s' 16 300,00 22 900,00 30 700,00
viskozita (Pa.s) @150 s'1 míchací energie (MJ/m3) 2600,00 2790,00 3450,00
1300,00 1348,00 1561,00
rychlost protlačování (g/min) 37,00 47,10 44,70
smrštění po protlačení (%) 12,50 13,80 18,20
t'90 (min) 8,23 10,50 7,45
deltaL (g.m) 238,00 308,00 293,00
tvrdost (Shore A) 79,00 76,00 82,00
El00 (104xN/m2) 662,00 540,00 650,00
tah (104xN/m2) 1069,00 929,00 1103,00
tažnost (%) 243,00 232,00 184,00
odrazivost (%) 39,00 40,00 31,00
stlačení (%) (70 hod., 150 °C) 55,05 4,05 7,00
měrný odpor (Q.cm) @25 °C 72,00 24,00 43,00
měmý odpor (Q.cm) @90 °C 127,00 43,00 69,00
- 12 CZ 284059 B6
Tyto výsledky uvedené v tabulce VIII ukazují, že pří úrovni sazí 200 za hodinu mají kompozice EPDM obsahující saze podle vynálezu nižší viskozitu a nižší míchací energii. Proto vykazují kompozice EPDM se sazemi podle vynálezu lepší zpracovatelské vlastnosti než kompozice EPDM obsahujícími kontrolní saze.
Tabulka IX
Porovnání kompozic EPDM
Přiklad číslo____________________________________1_____________Kontrolní B
Analytické vlastnosti sazí:
J2No. (mg/g) 22,10 40,00
DBP(ml/100g) 132,50 111,70
CTAB (m2/g) 25,30 44,30
Intenzita (%) 33,00 64,60
Dmode (nm) 289,00 144,00
Dst (nm) 459,00 186,00
M-poměr 1,59 1,29
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s) @10 s' 12 500,00 22 200,00
Viskozita (Pa.s) @ 150 s'1 1900,00 1940,00
Míchací energie (MJ 'mJ) 1010,01 222,00
Rychlost protlačování (g/min) 39,00 37,40
Smrštění po protlačení (%) 17,21 9,8
ť90 (min) 9,25 8,33
deltaL (g.m) 200,00 249,00
Tvrdost (Shore A) 69,00 71,00
El00 (10\N/m2) 407,00 376.00
Tah (104xN/m2) 1145,00 1179,00
Tažnost (%) 436,00 370,00
Odrazivost (%) 46,10 35,80
Stlačení (%) (70 h, 150 °C) 57,00 57,00
Měrný odpor (Q.cm) 3>25 °C 400,08 8,00
Měrný odpor (Q.cm) aj90 °C 640,00 118,00
Výsledky, uvedené v tabulce IX, dokládají výhodnost použití sazí podle vynálezu v kompozicích EDM pro aplikace, kde je rozhodujícím požadavkem měrný odpor. Jak z tabulky vyplývá, při zatížení 150 za hod., které je typické pro ochlazování u hadicových aplikací, vykazují kompozice EPDM. obsahující saze podle vynálezu, vyšší měrný odpor než kompozice EPDM obsahující kontrolní saze.
Kromě toho mají kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, nižší viskozitu a nižší míchací energii. To znamená, že kompozice EPDM se sazemi podle vynálezu mají lepší zpracovatelské vlastnosti než kompozice EPDM obsahujícími kontrolní saze.
- 13 CZ 284059 B6
Tabulka X
Porovnání kompozic EPDM
Příklad číslo
Kontrolní D
Analytické vlastnosti sazí:
J,No. (mg/g) 28,80 29,90
DBP (ml/lOOg) 64,50 68,50
CTAB (m2/g) 28.70 30,10
TINT (%) 45,70 51,60
Dmode (nm) 212,00 256,00
Dst (nm) 312.00 288,00
M-poměr 1,47 1,12
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s) @10 s4 16 000.00 16 600,00
Viskozita (Pa.s) @150 s4 1790,00 1880,00
Míchací energie (MJ/mJ) 1139,00 1091,00
Rychlost protlačování (g/min) 34.20 36,80
Smrštění po protlačení (%) 27,10 23,80
t'90 (min) 10.20 11,20
deltaL (g.m) 247.00 270,00
Tvrdost (Shore A) 67.00 69,00
El00 (104xN/m2) 299.00 338,00
Tah (104xN/m2) 9775,00 9899,00
Tažnost (%) 397.00 421,00
Odrazivost (%) 44.20 40,60
Stlačení (%) (70 h, 150 °C) 54.00 57,00
Výsledky uvedené v tabulce X ukazují, že kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, vykazují stlačení nižší, než jaké vykazují kompozice EPDM obsahující kontrolní saze. Kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, tudíž lépe odolávají trvalé deformaci. Výsledkem je, že se obzvlášť hodí k použití jako těsnicí elementy, jako jsou dveřní těsnění a stěrače.
Tabulka XI
Porovnání kompozic EPDM
Příklad číslo
Kontrolní C
Analytické vlastnosti sazí:
.LNo. (mg/g) 13.60 8,20
DBP(ml/100g) 37.10 37,50
CTAB (m2/g) 17.30 9,90
TINT (%) 33.40 21,70
Dmode (nm) 246,00 416,00
Dst (nm) 390.00 492,00
M-poměr 1.58 1,18
- 14 CZ 284059 B6
Tabulka XI - pokračování
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s) @10 s‘ 12 100,00 10 400,00
Viskozita (Pa.s) @150 s4 1540,00 1490,00
Míchací energie (MJ/m3) 918,00 799,00
Rychlost protlačování (g/min) 35,30 32,00
Smrštění po protlačení (%) 37,60 43,50
t’90 (min) 11,80 13,20
deltaL (g.m) 234,00 220,00
Tvrdost (Shore A) 57,00 53,00
El00 (104xN/m2) 184,00 109,00
Tah (104xN/m2) 779,00 933,00
Tažnost (%) 592,00 794,00
Odrazivost (%) 51,70 55,00
Stlačení (%) (70 h, 150 °C) 56,00 54,0
Výsledky uvedené v tabulce XI ukazují, že saze podle vynálezu poskytují kompozicím EPDM lepší vytvrzovací vlastnosti, zejména vyšší modul a vyšší tvrdost ve srovnání s termálními sazemi. Saze pecní podle vynálezu tudíž s výhodou představují náhradu za termální saze nebo směsi obsahující termální saze.
Tabulka XII
Porovnání kompozic EPDM
Kontrolní
Příklad číslo 3 4 5 C D
Analytické vlastnosti sazí:
J2No. (mg/g) 28,00 16,30 40,70 8,20 29,90
DBP(ml/100g) 35,80 84,60 43,10 37,50 68,50
CTAB (m2/g) 29,80 18,70 45,10 9,90 30,10
TINT (%) 54,70 32,50 85,60 21,70 51,60
Dmode (nm) 212,00 276,00 176,00 416,00 256,00
Dst (nm) 300,00 492,00 240,00 492,00 288,00
M-poměr 1,42 1,78 1,36 1,18 1,12
Vlastnosti kompozic EPDM 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s) @10 s' 10 900,00 18 000,00 14 100,00 10 400,00 16 600,00
Viskozita (Pa.s) @150 s4 1590,00 1920,00 1720,00 1490,00 1880,00
Míchací energie (MJ/m3) 876,00 1110,00 943,00 799,00 1091,00
Rychlost protlačování (g/min) 42,30 40,00 34,80 32,00 36,80
Smrštění po protlačení (%) 43,00 21,70 41,10 43,50 23,80
ť90 (min) 11,90 9,70 9,60 13,20 11,20
deltaL (g.m) 206,00 272,00 271,00 220,00 270,00
Tvrdost (Shore A) 65,00 69,00 65,00 53,00 69,00
E100 (104xN/m2) 175,00 392,00 192,00 109,00 338,00
Tah (104xN/m2) 974,00 925,00 1009,00 933,00 989,00
Tažnost (%) 623,00 489,00 595,00 794,00 421,00
Odrazivost (%) 43,70 47,40 34,20 55,00 40,60
Stlačení (%) (70 h, 150 °C) 50,00 52,00 65,00 54,00 57,00
- 15 CZ 284059 B6
Výsledky uvedené v tabulce XII ukazují, že saze podle vynálezu mohou nahradit směsí termálních sazí a sazí typu SRF při zajištění uspokojivých užitkových charakteristik. Kompozice EPDM, obsahující saze podle příkladu 5, poskytují také protlačované nebo lisované profily 5 s matným texturo váným povrchem.
Tabulka XIII io Porovnání kompozic EPDM
Příklad číslo 8 Kontrolní A Kontrolní B
Analytické vlastnosti sazí:
J2No. (mg/g) 57,90 35,40 40,0
15 DBP(ml/100g) 95,80 91,01 11,70
CTAB (m2/g) 53,10 35,90 44,30
TINT (%) 74,20 57,80 64,60
Dmode (nm) 140,00 206,00 144,00
Dst (nm) 180,00 220,00 186,00
20 M-poměr 1,29 1,07 1,29
Vlastnosti kompozic EPDM při 200 za hodinu:
Viskozita (Pa.s) @10 s' Viskozita (Pa.s) @150 s’1 23 700,00 3130,00 24 000,00 2850,00 30 700,00 3450,00
25 Míchací energie (MJ/m3) 1571,00 1252,00 1561,00
Rychlost protlačování (g/min) 50,60 41,10 44,70
Smrštění po protlačení (%) 12,50 15,90 18,20
ť90 (min) 9,90 7,41 7,45
deltaL (g.m) 218,00 299,00 293,00
30 Tvrdost (Shore A) 79,00 75,00 82,00
El00 (104xN/m2) 628,00 493,00 650,00
Tah (104xN/m2) 1268,00 1030,00 1103,00
Tažnost( %) 237,00 288,00 184,00
Odrazí vost (%) 30,50 34,50 31,00
35 Stlačení (%) (70 h. 150 °C) 58,00 50,00 57,00
Výsledky uvedené v tabulce XIII ukazují, že kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, vykazují vyšší protlačovací rychlost než kompozice EPDM obsahující kontrolní saze. Kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, se mohou tudíž rychleji protlačovat než kompozice 40 EPDM obsahující kontrolní saze. Kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu, má rovněž menší smrštění po protlačení, je proto rozměrově stálejší v průběhu protlačování než kompozice EPDM obsahující kontrolní saze.
Tyto výsledky ukazují, že kompozice EPDM, obsahující saze podle vynálezu mají celkově dobré 45 fyzikální vlastnosti. Kromě toho mají saze podle vynálezu jedinečnou kombinaci plochy povrchu a struktury, čímž se hodí k přípravě kompozic EPDM, jež mají být vytvrzovány ultrazvukem.
Průmyslová využitelnost
Nový typ sazí hodících se pro různé aplikace a vhodných zejména k použití v plastových a kaučukových hmotách.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Saze, vyznačující se tím, že mají jodové adsorpční číslo J2No 8 až 70 a číslo dibutylftalátové adsorpce DBP 28 až 150 cm3/100 g.
2. Saze podle nároku 1, vyznačující se tím, že mají jodové adsorpční číslo J2No,
17 až 23 mg/g a číslo dibutylftalátové adsorpce DBP, 115 až 150 cm3/100 g.
3. Saze podle nároku 2, vyznačující s e tím, 4. Saze podle nároku 1, až 95 cm3/100 g. vyznačující s e tím, 5. Saze podle nároku 1, až 65 cm3/100 g. vyznačující s e tím, 6. Saze podle nároku 5, až 55 cm3/100 g. vyznačující s e tím. 7. Saze podle nároku 6. vyznačující s e tím, 8. Saze podle nároku 6, vyznačující s e tím, 9. Saze podle nároku 1, až 47 cm3/100 g. vyznačující s e tím, 10. Saze podle nároku 9, vyznačující s e tím, 11. Saze podle nároku 1, 150 cm3/100 g a M-poměr vyznačující 1,25 až 2,00. s e tím, 12. Saze podle nároku 1, vyznačující s e tím
až 60 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
s e
13. Saze podle nároku 1, vyznačující až 105 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
14. Saze podle nároku l, vyznačující až 125 cm3/100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
15. Saze podle nároku 1, vyznačující až 105 cm7100 g a M-poměr 1,25 až 2,00.
že mají J2No 20 mg/g.
že mají J2No 10 až 19 mg/g a DBP 70 že mají J2No 12 až 20 mg/g a DBP 34 že mají J2No 14 až 18 mg/g a DBP 36 že mají DBP 36 až 42 cm3/100 g.
že mají DBP 45 až 55 cm3/100 g.
že mají J2No 28 až 43 mg/g a DBP 28 že mají J2No 30 až 42 mg/g.
že mají J2No 8 až 32 mg/g, DBP 28 až že mají J2No 33 až 70 mg/g, DBP 28 že mají J2No 42 až 50 mg/g, DBP 61 že mají J2No 51 až 62 mg/g, DBP 61 že mají J2No 63 až 70 mg/g, DBP 61
16. Saze podle nároků 1 až 15 pro použití pro přípravu kaučukových a plastových kompozic.
2 výkresy
CZ94983A 1992-08-27 1993-08-27 Saze a kompozice je obsahující CZ284059B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93579492A 1992-08-27 1992-08-27
US8188193A 1993-06-25 1993-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ98394A3 CZ98394A3 (en) 1994-07-13
CZ284059B6 true CZ284059B6 (cs) 1998-08-12

Family

ID=26766084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94983A CZ284059B6 (cs) 1992-08-27 1993-08-27 Saze a kompozice je obsahující

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5456750A (cs)
EP (3) EP0911371B1 (cs)
JP (1) JP3213908B2 (cs)
KR (1) KR100296566B1 (cs)
CN (1) CN1052253C (cs)
AU (1) AU673855B2 (cs)
BR (1) BR9305623A (cs)
CA (1) CA2121693A1 (cs)
CZ (1) CZ284059B6 (cs)
DE (2) DE69327226D1 (cs)
ES (1) ES2141773T5 (cs)
HK (1) HK1016417A1 (cs)
HU (1) HU221383B1 (cs)
RU (1) RU2118974C1 (cs)
SG (1) SG49945A1 (cs)
UA (1) UA39863C2 (cs)
WO (1) WO1994005732A2 (cs)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688317A (en) * 1992-08-27 1997-11-18 Cabot Corporation Carbon blacks
MY115289A (en) 1992-08-27 2003-05-31 Cabot Corp Carbon blacks containing epdm compositions having either a high gloss or a textured matte finish
ES2116589T5 (es) * 1994-02-25 2004-04-16 Cabot Corporation Negros de humo.
AU733856B2 (en) * 1994-02-25 2001-05-31 Cabot Corporation Carbon blacks
US5426147A (en) * 1994-05-03 1995-06-20 Cabot Corporation Low permeability rubber compositions
US5972826A (en) * 1995-03-28 1999-10-26 Cabot Corporation Densified carbon black adsorbent and a process for adsorbing a gas with such an adsorbent
US5877250A (en) * 1996-01-31 1999-03-02 Cabot Corporation Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks
WO1998038685A2 (en) * 1997-02-26 1998-09-03 Columbian Chemicals Company Use of thermal carbon black as anode material for lithium-ion batteries
KR100512883B1 (ko) * 1998-11-07 2005-10-26 코리아카본블랙 주식회사 고무보강성이 우수하고 고농도배합이 가능한 카본블랙
US20010036993A1 (en) * 1999-08-27 2001-11-01 Mcnutt Jamie J. Large sized carbon black particles to reduce needed mixing energy of high hardness, stiff tire compositions
DE10107228A1 (de) * 2001-02-16 2002-09-05 Degussa Ruß, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US6660795B2 (en) * 2001-03-13 2003-12-09 Therm-O-Disc, Incorporated PTC conductive polymer compositions
US6645287B2 (en) 2001-04-27 2003-11-11 Cabot Corporation Coating compositions comprising high t-area carbon products
JP4342123B2 (ja) * 2001-06-06 2009-10-14 アドバンスト・キャパシタ・テクノロジーズ株式会社 残存活性酸化水素の除去方法
DE10340884A1 (de) 2003-09-04 2005-03-31 Riebel, Ulrich, Prof. Dr.-Ing. Verfahren zur Herstellung von Ruß oder anderen Flammenaerosolen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN100441640C (zh) * 2003-09-26 2008-12-10 三菱化学株式会社 炭黑和使用炭黑的记录液
DE10356934A1 (de) * 2003-12-05 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh Gummimaterial und Verfahren zur Herstellung desselben
US20070104636A1 (en) * 2004-05-04 2007-05-10 Kutsovsky Yakov E Carbon black and multi-stage process for making same
US7617870B1 (en) 2008-05-14 2009-11-17 Halliburton Energy Services, Inc. Extended cement compositions comprising oil-swellable particles and associated methods
BRPI0622123A8 (pt) * 2006-11-13 2017-12-26 Soc Tech Michelin Composição elastomérica, pneu, e, método de produção do mesmo
US8501148B2 (en) 2007-04-24 2013-08-06 Cabot Corporation Coating composition incorporating a low structure carbon black and devices formed therewith
US8685903B2 (en) 2007-05-10 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Lost circulation compositions and associated methods
US8729158B2 (en) * 2008-09-05 2014-05-20 Cabot Corporation Fumed silica of controlled aggregate size and processes for manufacturing the same
US8038971B2 (en) * 2008-09-05 2011-10-18 Cabot Corporation Fumed silica of controlled aggregate size and processes for manufacturing the same
US7934554B2 (en) * 2009-02-03 2011-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and compositions comprising a dual oil/water-swellable particle
CN102858886A (zh) 2009-04-07 2013-01-02 森馨颜色有限责任公司 自分散颗粒及其制造方法和其用途
JP5038449B2 (ja) * 2010-03-09 2012-10-03 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2020073618A (ja) * 2017-01-27 2020-05-14 ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社 ゴム組成物及びその製造方法
WO2018235587A1 (ja) * 2017-06-22 2018-12-27 Nok株式会社 防振ゴム用ゴム組成物
US20230048540A1 (en) * 2020-01-12 2023-02-16 Pcbl Limited Carbon black composition to improve aesthetic and mechanical properties of elastomer compounds

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA455504A (en) 1949-03-29 Columbian Carbon Company Carbon black
US818943A (en) 1905-03-11 1906-04-24 Driggs Seabury Ordnance Corp Shell-fuse.
GB130390A (en) * 1917-04-16 1919-08-07 Louis Renault Improvements in Endless Track Motor Vehicles.
GB1011905A (en) * 1963-04-22 1965-12-01 Commercial Solvents Corp Improvements in or relating to the preparation of carbon black
US3333979A (en) 1963-09-10 1967-08-01 Columbian Carbon Method of treating carbon black
US3787562A (en) 1969-01-02 1974-01-22 Cities Service Co Carbon blacks having improved dispersion and platewear characteristics
ES381515A1 (es) * 1969-10-02 1973-04-16 Continental Carbon Co Aparato y procedimiento para la produccion de negro de humode horno de petroleo.
US3961902A (en) * 1972-12-08 1976-06-08 Phillips Petroleum Company Carbon black reactor
US3799788A (en) 1973-04-02 1974-03-26 Cabot Corp Carbon black pigments
GB1440266A (en) * 1973-10-22 1976-06-23 Gen Foods Corp Process for preparing an edible sandwich
US3922335A (en) 1974-02-25 1975-11-25 Cabot Corp Process for producing carbon black
IN143377B (cs) * 1975-06-30 1977-11-12 Vnii Tekhn
DE2700940C2 (de) * 1977-01-12 1989-02-23 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verwendung von nachoxidierten Furnacerußen in Graulacken und Buntlacken mit Grauanteil
DE2908202A1 (de) 1979-03-02 1980-10-30 Degussa Verfahren zur herstellung von wasserhaltigen russpraeparationen
DE2923642A1 (de) * 1979-06-11 1980-12-18 Degussa Russe fuer druckfarben
JPS5986641A (ja) * 1982-11-10 1984-05-18 Tokai Carbon Co Ltd ゴム組成物
US4601892A (en) * 1983-03-30 1986-07-22 Phillips Petroleum Company Process for producing carbon black
JPS6042439A (ja) * 1983-07-21 1985-03-06 Tokai Carbon Co Ltd ゴム組成物
JPH0689267B2 (ja) 1984-08-15 1994-11-09 旭カ−ボン株式会社 ソフト系カ−ボンブラツク
JPH0689266B2 (ja) * 1984-08-15 1994-11-09 旭カ−ボン株式会社 ソフト系カ−ボンブラツク
SU1279991A1 (ru) 1985-01-04 1986-12-30 Ярославское научно-производственное объединение "Техуглерод" Способ получени низкодисперсной сажи
JPH0689268B2 (ja) 1985-06-10 1994-11-09 旭カ−ボン株式会社 ソフト系カ−ボンブラツク
JP2708448B2 (ja) 1988-03-08 1998-02-04 旭カーボン株式会社 サーマルタイプ・ファーネスカーボンブラック
JP2506951B2 (ja) * 1988-06-29 1996-06-12 旭カーボン株式会社 ソフト系ファ―ネスカ―ボンブラック
DK167242B1 (da) 1989-02-16 1993-09-27 Topsoe Haldor As Apparat og fremgangsmaade til exoterme reaktioner
JPH02308835A (ja) * 1989-05-23 1990-12-21 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 高減衰ゴム組成物
JPH03190945A (ja) * 1989-12-19 1991-08-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The 耐アルカリ性ゴム組成物およびこれを用いたゴムロール
JPH04198273A (ja) * 1990-11-27 1992-07-17 Fujikura Ltd 半導電性樹脂組成物
US5190739A (en) 1991-02-27 1993-03-02 Cabot Corporation Production of carbon blacks
US5229452A (en) * 1991-11-13 1993-07-20 Cabot Corporation Carbon blacks

Also Published As

Publication number Publication date
CN1052253C (zh) 2000-05-10
EP0609433B2 (en) 2010-11-10
AU673855B2 (en) 1996-11-28
RU2118974C1 (ru) 1998-09-20
US5456750A (en) 1995-10-10
EP0911371A1 (en) 1999-04-28
CA2121693A1 (en) 1994-03-17
EP0609433A1 (en) 1994-08-10
HU9401197D0 (en) 1994-07-28
WO1994005732A2 (en) 1994-03-17
JPH07500631A (ja) 1995-01-19
KR100296566B1 (ko) 2001-12-01
HU221383B1 (en) 2002-09-28
AU5096093A (en) 1994-03-29
JP3213908B2 (ja) 2001-10-02
ES2141773T5 (es) 2011-04-05
HK1016417A1 (en) 1999-10-29
EP0609433B1 (en) 1999-12-08
EP1788038A3 (en) 2010-11-10
RU94022962A (ru) 1996-05-20
CN1084533A (zh) 1994-03-30
UA39863C2 (uk) 2001-07-16
ES2141773T3 (es) 2000-04-01
HUT71052A (en) 1995-11-28
EP1788038A2 (en) 2007-05-23
EP0911371B1 (en) 2010-02-03
EP1788038B1 (en) 2012-02-29
CZ98394A3 (en) 1994-07-13
WO1994005732A3 (en) 1994-07-21
BR9305623A (pt) 1995-03-07
DE69334319D1 (de) 2010-03-25
DE69327226D1 (de) 2000-01-13
SG49945A1 (en) 1998-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ284059B6 (cs) Saze a kompozice je obsahující
US5229452A (en) Carbon blacks
AU709161B2 (en) Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks
JP2579117B2 (ja) 転り抵抗が低くトレッドの耐磨耗性が高いカーボンブラック
US5168106A (en) Carbon blacks
EP0546008B1 (en) Improved performance carbon blacks
US5688317A (en) Carbon blacks
CZ285224B6 (cs) Saze vykazující zlepšené vlastnosti při opotřebení běhounu a hysterézní vlastnosti, použití
US6228928B1 (en) Carbon black and rubber composition containing same
KR100283015B1 (ko) 카본 블랙
RU2118643C1 (ru) Углеродные сажи
AU733856B2 (en) Carbon blacks
CZ249796A3 (en) Carbon black
PL191404B1 (pl) Kompozycja z tworzywa sztucznego i kauczuku, zawierająca sadzę
EP0548090A1 (en) Carbon black and rubber composition containing same

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20060827