CZ285224B6

CZ285224B6 - Saze vykazující zlepšené vlastnosti při opotřebení běhounu a hysterézní vlastnosti, použití

Info

Publication number: CZ285224B6
Application number: CS922430A
Authority: CZ
Inventors: Martin C. Green
Original assignee: Cabot Corporation
Priority date: 1990-02-06
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1999-06-16
Also published as: JP2690397B2; KR0180087B1; DE69111428D1; DE69111428T2; EP0513189B1; AU642216B2; EP0513189A4; JPH05503960A; US5137962A; WO1991012202A1; CZ243092A3; ES2074706T3; AU7249591A; BR9105992A; CA2073871A1; EP0513189A1; KR0172968B1

Abstract

Saze dodávající kaučukovým směsím zlepšenou odolnost proti opotřebení běhounu a zlepšené hysterézní vlastnosti, které jsou charakterizovány hodnotou CTAB přibližně 90 až 98 m.sup.2.n./g, N.sub.2.n.SA přibližně 92 až 102 m.sup.2.n./g, I.sub.2.n. č. 90 až 98 m.sup.2.n./g, DBP přibližně 126 až 136 cm.sup.3.n./100 g, CDBP přibližně 102 až 110 cm.sup.3.n./g a Tint přibližně 104 až 112. Kaučukové směsi obsahují tyto saze v množství na 10 - 250 dílů hmotnostních na 100 dílů kaučuku. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká třídy nových retortových sazí, které jsou vhodné pro různé aplikace a zejména se hodí pro použití v kaučukových směsích.

Dosavadní stav techniky

Saze se obvykle vyrábějí v reaktorech retortového typu, pyrolýzou uhlovodíkové suroviny horkými spalinami, přičemž vznikají produkty hoření obsahující částicovité saze.

Sazí se může používat jako pigmentů, plniv, vyztužovacích činidel a v řadě dalších aplikací. Tak například se sazí v širokém rozsahu používá jako plniv a vyztužovacích pigmentů při kompoundování a výrobě kaučukových směsí. Nejdůležitější oblastí aplikace sazí je výroba kaučukových vulkanizátů, které jsou určeny pro výrobu plášťů automobilů.

Při výrobě pneumatik je obvykle žádoucí používat sazí, pomocí nichž se získají pneumatiky s uspokojivou odolností proti oděru a hysterezními vlastnostmi. Vlastnosti při opotřebení běhounu pneumatiky mají vztah k odolnosti proti oděru. Čím vyšší je odolnost pneumatiky proti oděru, tím větší množství kilometrů je možno s pneumatikou najezdit před tím, než dojde kjejímu opotřebení. Pod pojmem hystereze kaučukové směsi se rozumí rozdíl mezi energií použitou na deformaci kaučukové směsi a energií, která se uvolní, když se kaučuková směs vrací do svého počátečního nedeformovaného stavu. Pneumatiky s nízkými hodnotami hystereze mají snížený valivý odpor, a proto je při jejich použití možno snížit spotřebu paliva vozidla. Je proto obzvláště žádoucí vyrábět saze, které jsou schopny dodat pneumatikám vyšší odolnost proti oděru a nižší hysterezí. Jedním z úkolů tohoto vynálezu je tedy vyvinout způsob výroby nových sazí, které by dodávaly přírodním kaučukům, syntetickým kaučukům a směsím přírodních a syntetických kaučuků zlepšené vlastnosti při opotřebení běhounu a zlepšené hysterezní vlastnosti.

Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout nové kaučukové směsi obsahující tyto nové saze, kterých by bylo možno s výhodou používat při výrobě autoplášťů pro osobní automobily.

Další úkoly, které tento vynález řeší jsou zřejmé z následujícího popisu a připojených nároků.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu jsou saze s hodnotou absorpce cetyltriamoniumbromidu, CTAB, 90 až 98 m²/g, dusíkovým specifickým povrchem, N2SA, 92 až 102 m²/g, jodovým absorpčním číslem, I2č., 90 až 98 m²/g, hodnotou absorpce dibutylftalátu, DBP, 126 až 136cm³/100g, hodnotou absorpce dibutylftalátu v rozdrcených sazích, CDBP, 102 až 110 cm³/100 g, odstín, Tint, 104 až 112, Stokesův průměr, Dst 106 až 118 nm, modus Stokesovy distribuční křivky, Dmode, 104 až 112 nm a střed Stokesovy distribuční křivky, AD50, 70 až 90 nm.

Ve výhodném provedení mají výše uvedené saze podle vynálezu tyto hodnoty: CTAB 93 až 95 m²/g, N2SA 96 až 98 m²/g, I2č. 93 až 97 m²/g, DBP 128 až 133 cm³/100 g, CDBP 104 až 107 cm³/100 a Tint 107 až 109.

- 1 CZ 285224 B6

V ještě výhodnějším provedení mají výhodné saze uvedené v předchozím odstavci tyto hodnoty: CTAB 94 m²/g, N2SA 97 m²/g, I2č. 94 m²/g, DBP 131 cm³/100 g, CDBP 106 cm³/100, Tint 108, Dst 112 nm, Dmode 108 nm a AD 50 80 nm.

Předmětem vynálezu je dále také použití výše uvedených sazí v kaučukových směsích na bázi syntetických kaučuků nebo jejich směsí sjinými syntetickými a/nebo přírodními kaučuky, v nichž jsou saze přítomny v množství 10 až 250, s výhodou 20 až 100 a nejvýhodněji 40 až 80 dílů hmotnostních na 100 dílů hmotnostních kaučuku.

Saze podle vynálezu je možno vyrábět v retortovém reaktoru pro výrobu sazí, kteiý obsahuje první (spalovací) zónu, přechodovou zónu a stupňovitou reakční zónu, v níž je průměr té části, která nejblíže přiléhá k přechodové zóně, menší než průměr části reakční zóny dále ve směru po proudu za přechodovou zónou. Surovina pro výrobu sazí se jakýmkoliv známým způsobem vstřikuje do horkého proudu spalin. Výsledná směs horkých spalin a suroviny postupuje do reakční zóny. Pyrolýza suroviny poskytující saze se zastaví ochlazením směsi, které se provede po vytvoření sazí podle vynálezu. Přednostně se pyrolýza zastavuje vstříknutím chladicí kapaliny. Způsob výroby nových sazí podle vynálezu je podrobněji popsán dále.

Jako kaučuky, které se hodí pro kombinaci s novými sazemi podle vynálezu, jakožto vyztužujícími činidly, je možno uvést přírodní a syntetické kaučuky. Pro dodání významného stupně vyztužení se používá obvykle sazí v množství od asi 10 do asi 250 dílů hmotnostních, vztaženo na 100 dílů hmotnostních kaučuku. Přednostně se však používá přibližně 20 až 100 dílů hmotnostních sazí na 100 dílů hmotnostních kaučuku a zvláště výhodné je použití přibližně 40 až 80 dílů hmotnostních sazí na 100 dílů hmotnostních kaučuku.

Z kaučuků, které se hodí pro použití podle vynálezu, je možno uvést přírodní kaučuk ajeho deriváty, jako chlorkaučuk; kopolymery obsahující přibližně 10 až 70% hmotnostních styrenu a přibližně 90 až 30% hmotnostních butadienu, jako kopolymer 19 dílů styrenu a 81 dílů butadienu, kopolymer 30 dílů styrenu a 70 dílů butadienu, kopolymer 43 dílů styrenu a 57 dílů butadienu a kopolymer 50 dílů styrenu a 50 dílů butadienu; polymery a kopolymery konjugovaných dienů, jako polybutadienu, polyisoprenu, polychloroprenu apod. a kopolymery takových konjugovaných dienů s ethylenicky nenasycenými monomery, které jsou s nimi kopolymerovatelné, jako je styren, methylstyren, chlorstyren, akrylonitril, 2-vinylpyridin, 5-methyl-2vinylpyridin, 5-ethyl-2-vinylpyridin, 2-methyl-5-vinylpyridin, alkylsubstituované akryláty, vinylketon, methylisoprenylketon, methylvinylether, alfa-methylenkarboxylové kyseliny a jejich estery a amidy, jako je kyselina akrylová a amid dialkylakrylové kyseliny. Pro toto použití se také hodí kopolymery ethylenu a jiných vyšších alfa-olefinů, jako je propylen, 1-buten a 1penten; obzvláštní přednost se dává kopolymerům ethylenu a propylenu, v nichž obsah ethylenu leží v rozmezí od 20 do 90% hmotnostních a také polymerům ethylenu a propylenu, které přídavně obsahují třetí monomer, jako je dicyklopentadien, 1,4-hexadien a methylennorbomen.

Výhodou sazí podle tohoto vynálezu je, že udělují směsím obsahujícím přírodní kaučuky, syntetické kaučuky nebo jejich směsi v kombinaci s těmito sazemi, vyšší odolnost proti oděru a nižší hysterezi.

Výhodou kaučukových směsí podle tohoto vynálezu je, že se obzvláště hodí pro použití při výrobě pneumatik osobních automobilů, které mají zlepšené vlastnosti při opotřebení běhounu a které snižují spotřebu paliva vozidla.

-2 CZ 285224 B6

Přehled obrázků na výkrese

Na obr. 1 je znázorněn průřez částí jednoho typu retortového reaktoru pro výrobu sazí, kterého je možno použít pro výrobu sazí podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn graf závislosti odskoku v procentech na laboratorním indexu oděru při 13 % prokluzu v případě kaučukových směsí vyrobených za použití sazí podle tohoto vynálezu a kaučukových směsí vyrobených za použití referenčních sazí.

Na obr. 3 je znázorněn graf závislosti odskoku v procentech na laboratorním indexu oděru při 21 % prokluzu v případě kaučukových směsí vyrobených za použití sazí podle tohoto vynálezu a kaučukových směsí vyrobených za použití referenčních sazí.

Na obr. 4 je uveden histogram vzorku, uvádějící závislost Stokesova průměru agregátů sazí na relativní četnosti jejich výskytu v daném vzorku.

Následuje podrobnější popis vynálezu. Saze podle vynálezu se vyznačují hodnotou CTAB přibližně 90 až 98 m²/g, dusíkovým specifickým povrchem (N2SA) přibližně 92 až 102m²/g, jodovým adsorpčním číslem (I2 č.) 90 až 98 m²/g, DBP (dibutylftalátovým číslem) přibližně 126 až 136cm/100g, CDBP (dibutylftalátovým číslem - v rozdrceném stavu) přibližně 102 až 110cm³/100 a hodnotou Tint přibližně 104 až 112. Přednostně má CTAB hodnotu přibližně 93 až 95 m²/g, N2SA přibližně 96 až 98 m²/g, I2č. 93 až 97 m²/g, DBP přibližně 128 až 133 cm³/100g. CDBP přibližně 104 až 107 cm³/100g a Tint přibližně 107 až 109. Saze jsou s výhodou přídavně charakterizovány hodnotou Dst (Stokesův průměr) přibližně 106 až 118 nm, hodnotou Dmode přibližně 104 až 112 nm a hodnotou AD50 přibližně 70 až 90 nm.

Saze podle tohoto vynálezu je možno vyrábět v modulárním reaktoru pro výrobu retortových sazí, který se také označuje jako reaktor stupňovitý. Část typického modulárního reaktoru pro výrobu retortových sazí, kterého je možno použít pro výrobu sazí podle vynálezu, je znázorněna na obr. 1.

Reaktor 2 pro výrobu retortových sazí podle vynálezu, jehož část je znázorněna obr. 1, obsahuje spalovací zónu 10, která zahrnuje zónu 11 se zužujícím se průměrem, přechodovou zónu 12 a reakční zónu 18, která obsahuje zónu 16 s omezeným průměrem. Průměr spalovací zóny 10 až k místu, kde začíná zóna 11 se zužujícím se průměrem, je označen vztahovou značkou D-l; průměr zóny 12 je označen vztahovou značkou D-2; průměr zóny 16 je označen vztahovou značkou D-3 a průměr zóny 18 je označen vztahovou značkou D-4. Délka spalovací zóny 10 až k místu, kde začíná zóna 11 se zužujícím se průměrem, je označena vztahovou značkou L-l; délka zóny 11 se zužujícím se průměrem je označena vztahovou značkou L-2, délka přechodové zóny 12 je označena vztahovou značkou L-3 a délka zóny 16 s omezeným průměrem je označena vztahovou značkou L-4.

Při výrobě sazí podle tohoto vynálezu se vyrábí ve spalovací zóně 10 horké spaliny uváděním kapalného nebo plynného paliva do styku s vhodným oxidačním činidlem, jako je vzduch, kyslík, směsi vzduchu a kyslíku apod. Z paliv, které se hodí pro použití při oxidaci ve spalovací zóně 10, za účelem výroby horkých spalin, je možno uvést jakékoliv snadno spalitelné plynné, parní nebo kapalné proudy, jako je zemní plyn, vodík, oxid uhelnatý, methan, acetylen, alkoholy nebo petrolej. Obecně se však přednostně používá paliv s vysokým obsahem složek obsahujících uhlík, zejména uhlovodíků. Poměr vzduchu k zemnímu plynu, kterého se používá při výrobě sazí podle vynálezu může ležet přibližně v rozmezí od 10:1 do 20:1. Pro usnadnění vzniku horkých spalin se proud oxidačního činidla může předehřívat.

-3 CZ 285224 B6

Proud horkých spalin postupuje ze zón 10 a 11 do zón 12, 16 a potom 18. Směr proudu horkých spalin je na obr. 1 znázorněn šipkou. Surovina 30 pro výrobu sazí se zavádí v místě 32 (které je součástí zóny 12). Surovina 30 pro výrobu sazí se současně uvádí sondou 14 v místě 34, které je umístěno před místem 32, tj. proti proudu vůči místu 32. Vzdálenost mezi koncem zóny 11 se zužujícím se průměrem a místem 32 je označena vztahovou značkou F-l a vzdálenost mezi místem 32 a proti proudu umístěným místem 34 je označena vztahovou značkou F-2. Při výrobě sazí podle vynálezu se může surovina vstřikovat v místě 32 v množství od asi 40 do asi 85 % hmotnostních, přičemž zbytek celkového množství, který činí přibližně 15 až 60 % hmotnostních, se může vstřikovat v místě 34. V místě 32 se přednostně uvádí přibližně 50 až 65 % hmotnostních suroviny, přičemž zbytek celkového množství suroviny, tj. přibližně 35 až 50 % hmotnostních, se uvádí v místě 34. V popisovaném příkladě se surovina 30 pro výrobu sazí vstřikuje ve formě několika trysků, které pronikají do vnitřních oblastí proudu horkých spalin, za účelem dosažení vysoké rychlosti míšení a vysoké rychlosti smyku horkých spalin a suroviny pro výrobu sazí a rychlého a úplného rozkladu, kterým se surovina převede na saze podle tohoto vynálezu.

Směs suroviny pro výrobu sazí a horkých spalin protéká postupně zónou 12 do zón 16 a 18. Pro zastavení pyrolýzy suroviny pro výrobu sazí se po vytvoření nových sazí podle vynálezu používá vstřikování chladicí tekutiny 50, kterou je v příkladu 1 voda. Chladicí tekutina se vstřikuje v místě 42 pomocí chladicího prvku 40. Místo 42 je možno určit jakýmkoliv známým způsobem, kterého se v tomto oboru používá pro volbu místa, v němž se pyrolýza ochlazením zastavuje. Jedním způsobem pro určení místa, v němž se pyrolýza ochlazením zastavuje, je způsob, při němž se určuje místo, v němž se dosáhne přijatelné úrovně toluenového extraktu žňových sazí podle vynálezu. Úroveň toluenového extraktu se může měřit pomocí zkoušky ASTM Dl618-83 Carbon Black Extractables - Toluene Discoloration. Vztahovou značkou O je označena vzdálenost mezi začátkem zóny 16 a místem 42, v němž probíhá ochlazení. Tato vzdálenost se bude lišit v závislosti na umístění chladicího prvku.

Ochlazená směs horkých spalin a suroviny pro výrobu sazí se vede do jakéhokoliv chladicího aseparačního zařízení, v němž se oddělují saze. Oddělení sazí z plynného proudu se může snadno dosáhnout pomocí obvyklých zařízení, jako je precipitátor, cyklonový oddělovač nebo rukávový filtr. Po oddělení sazí může následovat peletizace, například v peletizačním zařízení pracujícím za mokra.

Při určování a vyhodnocování analytických vlastností sazí podle vynálezu a fyzikálních vlastností kaučukových směsí, obsahujících saze podle vynálezu se používá následujících zkušebních postupů.

CTAB sazí se určuje podle zkoušky ASTM Test Proceduře D3765-85. Jodové adsorpční číslo sazí (I₂č.) se určuje podle ASTM Test Proceduře D3765-85. Barvicí mohutnost (Tint) sazí se stanovuje podle ASTM Test Proceduře D3265-85a. DBP (dibutylftalátové číslo) pelet sazí se stanovuje postupem podle ASTM D2414, CDBP (dibutylftalátové číslo v rozdrceném stavu) pelet sazí se stanovuje zkušebním postupem podle ASTM D3493-86. Dst, Dmode a AD50 sazí se stanovují následujícím způsobem. Sestrojí se histogram závislosti Stokesova průměru agregátů sazí daného vzorku na jejich relativní četnosti v daném vzorku. Jak je znázorněno na obr. 4, z ostrého maxima A se vede rovnoběžka s osou Y. Tato rovnoběžka protíná osu X histogramu v místě C. Bodem F, který se nalézá v polovině úsečky AC se vede rovnoběžka G s osou X. Přímka G protíná distribuční křivku histogramu ve dvou bodech D aE. Absolutní hodnota rozdílu dvou Stokesových parametrů částic sazí v bodech D a E se označuje jako hodnota AD50.

Data používaná pro vytvoření histogramu se určí za použití diskové odstředivky, jako je odstředivka, vyráběná firmou Joyce Loebl Co. Ltd, Týne and Wear, Velká Británie. Následující postup představuje modifikaci postupu popsaného v příručce pro diskovou odstředivku firmy

-4CZ 285224 B6

Joyce Loebl Co. Ltd, kterážto příručka byla publikována 1. února 1985 pod označením DCF 4.008.

Použitý postup je následující: Do navažovací nádoby se naváží 10 mg vzorku sazí a přidá se 50 ml roztoku 10% absolutního ethanolu a 90% destilované vody, kníž bylo přidáno 0,05 % povrchově aktivní látky NONIDET P-40 (NONIDET P-40 je chráněná obchodní známka povrchově aktivní látky vyráběné a prodávané firmou Shell Chemical Co.). Výsledná suspenze se 15 minut disperguje ultrazvukovou energií za použití zařízení Sonifier Model No. W 385, které je vyráběno a prodáváno firmou Heat Systems Ultrasonics lne., Farmingdale, New York, USA.

Před spuštěním diskové odstředivky se do počítače, který zaznamenává data z diskové odstředivky, vloží následující data:

1. Hustota sazí, za kterou se považuje hodnota 1,86 g/cm³;

2. Objem roztoku vody a ethanolu, v němž jsou saze dispergovány, který je v tomto případě 0,5 cm³;

3. Objem rotující kapaliny, který v tomto případě činí 10 cm³ vody;

4. Viskozita rotující kapaliny, která je v tomto případě 0,933 mPa s při 23 °C;

5. Hustota rotující kapaliny, která je v tomto případě 0,9975 g/cm³ při 23 °C;

6. Frekvence otáčení disku, která v tomto případě činí 8000 min'¹;

7. Interval snímání dat, který je v tomto případě 1 sekunda.

Disková odstředivka pracuje při otáčkách 8000 min'¹ při zapnutém stroboskopu. Jako rotující kapalina se do rotujícího disku vstříkne 10 cm³ destilované vody. Hodnota zákalu se nastaví na 0 a jako nárazníková kapalina se vstříkne roztok 10% absolutního ethanolu a 90% destilované vody. Potom se pomocí zpomalujícího a zrychlujícího tlačítka diskové odstředivky vytvoří hladký koncentrační gradient mezi rotující kapalinou a nárazníkovou kapalinou, kterýžto gradient se sleduje vizuálně. Když je gradient tak hladký, že nelze rozeznat mezi oběma kapalinami žádné rozhraní, vstříkne se do rotujícího disku 0,5 cm³ sazí dispergovaných ve vodně-ethanolickém roztoku a okamžitě se zahájí sběr dat. Pokud dojde k proudění, pokus se přeruší. Disk se nechá rotovat po dobu 20 minut od vstříknutí sazí dispergovaných ve vodněethanolickém roztoku. Po 20 minutách otáčení se disk zastaví, změří se teplota rotující kapaliny a průměrná hodnota teploty rotující kapaliny, vypočítaná z hodnoty na počátku pokusu a z hodnoty na konci pokusu, se vloží do počítače, který zaznamenává data z diskové odstředivky. Data se analyzují podle standardní Stokesovy rovnice a vyjadřují se za použití následujících definic.

Agregát sazí - diskrétní, tuhá, koloidní jednotka, která představuje nejmenší dispergovatelnou jednotku; tento agregát se skládá z částic, které jsou ve značném rozsahu spojené;

Stokesův průměr - průměr koule, která sedimentuje ve viskózním prostředí v odstředivém nebo gravitačním poli podle Stokesovy rovnice. Nekulový objekt, jakým je agregát sazí, je také možno charakterizovat pomocí Stokesova průměru, pokud se učiní předpoklad, že se chová jako hladká tuhá koule o stejné hustotě a stejné rychlosti sedimentace, jakou má takový objekt. Obvyklými jednotkami pro vyjadřování tohoto průměru jsou nanometry.

Mode (pro účely tohoto záznamu Dmode) - Stokesův průměr v místě ostrého maxima (bod A na obr. 2) distribuční křivky Stokesova průměru.

-5 CZ 285224 B6

Medián Stokesova průměru (Dst pro účely tohoto záznamu) bod na distribuční křivce Stokesova průměru, v němž má 50 % hmotnostních vzorku bud’ vyšší nebo nižší hodnotu. Jedná se tedy o střední (mediánovou) hodnotu tohoto stanovení.

Data vztahující se kodéru kaučukových hmot se stanovují pomocí zkoušečky odolnosti proti opotřebení oděrem, která je založena na stroji Lamboumova typu. Stupeň oděru (v cm³ na centimetr dráhy) se měří při 7 %, 13 % a 21 % prokluzu. Prokluz je založen na relativní rychlosti desek a nikoliv na úhlu prokluzu. V následujících příkladech se pod pojmem index oděru rozumí poměr stupně oděru kontrolní směsi obsahující saze VULCAN 6 (ochranná známka výrobku Cabot Corporation, Waltham, Massachusetts, USA) a stupně oděru směsi vyrobené za použití specifikovaných sazí podle vynálezu, při stejném prokluzu.

Modul, pevnost v tahu a tažnost kaučukových směsí se měří postupem podle ASTM D412.

Hodnoty odskoku se u všech kaučukových vzorků stanovují pomocí zařízení pro měření odrazové pružnosti ZWICK Rebound Resilience Tester, Model 5109, což je výrobek firmy Zwick of America, lne. Post Office Box 997, East Windsor, Connecticut 06088, USA. Instrukce pro stanovení hodnot odskoku jsou dodávány spolu s tímto přístrojem.

Účinek a výhody tohoto vynálezu jsou blíže objasněny v následujících příkladech provedení. Tyto příklady mají výhradně ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném ohledu neomezují.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

V reaktoru, který je obecně charakterizován v tomto popisu a znázorněn na obr. 1 se vyrobí vzorek nových sazí podle vynálezu. Použije se reakčních podmínek a geometrie reaktoru, které jsou popsány v tabulce 1. Jako paliva se při spalovací reakci používá zemního plynu. Použitá kapalná surovina má vlastnosti uvedené v následujícím přehledu.

Vlastnosti suroviny

poměr vodík/uhlík	0,98
obsah vodíku (% hmotnostní)	7,41
obsah uhlíku (% hmotnostní)	89,9
obsah síry (% hmotnostní)	2,2
hustota API 15,5/15,6 C (60)F /ASTM D-287/	-1,7
hustota 15,5/15,6 C (60) F /ASTM D-287/	1,090
viskozita SUS (54,4 °C) /ASTM D-88/	181,7
viskozita SUS (98,9 °C) /ASTM D-88/	46,8
BMCI (viskozita-hustota)	134

Podmínky v reaktoru a geometrie reaktoru jsou uvedeny v následující tabulce I.

-6CZ 285224 B6

Tabulka I
D-l	520 mm
D-2	315 mm
D-3	457 mm
D-4	686 mm
L-l	686 mm
L-2	737 mm
L-3	305 mm
L-4	229 mm
F-l	152 mm
F-2	51 mm
Q	1829 mm

Počet a velikost vstřikovacích
otvorů pro olej v místě 32	6 x 2,26 mm
průtok oleje v místě 32	2285 1/h
tlak oleje v místě 32	930 kPa
teplota předehřátého oleje v místě 32	204 °C
počet a velikost vstřikovacích
otvorů pro olej v místě 34	6 x 2,26 mm
průtok oleje v místě 34	1872 1/h
tlak oleje v místě 34	930 kPa
teplota předehřátého oleje v místě 34	204 °C
průtok spalovacího vzduchu	15,570 x 10⁶1/h
teplota předehřátého spalovacího vzduchu	649 °C
průtok zemního plynu	804 x 103 1/h
poměr vzduch/spal.	9,68
tlak chladicí kapaliny	1379 kPa
teplota v místě chlazení	804 °C
teplota v sušárně	260 až 343 °C

vztahové značky 32 a 34 se vztahují k obr. 1

Saze, vyrobené způsobem popsaným v příkladu 1 se analyzují postupy uvedenými v tomto popisu. Analytické vlastnosti vyrobených sazí po peletizaci za mokra a vysušení a analytické vlastnosti tří druhů referenčních sazí jsou uvedeny v následujícím přehledu.

Saze

Přikladl VULCAN 6 VULCAN M VULCANK

CTAB (m²/g)	94	109	94	74
N₂SA (m²/g)	97	111	91	71
I₂ č. (m²/g)	94	121	90	68
DBP (cm³/100 g)	131	114	120	120
CDBP (cm³/100 g)	106	98	97	96
Tint (%)	108	114	113	101
Dst	112	94	102	118
Dmode	108	89	96	111
AD50	80	62	64	68

poznámka: VULCAN 6, VULCAN M a VULCAN K jsou ochranné známky sazí, vyráběných a prodávaných firmou Cabot Corporatio Waltham Massachusetts, USA.

Příklad 2

Tento příklad ilustruje použití nových sazí podle vynálezu v kaučukové směsi ve srovnání s kaučukovými směsmi vyrobenými za použití sazí VULCAN 6, VULCAN M a VULCAN K. Kaučuková směs A je vyrobena za použití sazí podle vynálezu popsaných v příkladu 1. Kaučuková směs B je vyrobena za použití sazí VULCAN 6. Kaučuková směs C je vyrobena za použití sazí VULCAN M. Kaučuková směs D je vyrobena za použití sazí VULCAN K. Kaučukové směsi A, B, C aD vyrobené za použití shora uvedených sazí se připraví podle receptury uvedené v následující tabulce II.

Tabulka Π díly hmotnostní složka

SBR1712	89,38
CIS -1,4 BR	35,00
saze	65,00
olej (Sundex 790)	10,62
dioxid zinečnatý	3,00
Suproof Improved Stabilizer	2,50
Wingstay 100	2,00
kyselina stearová	2,00
N-cyklohexyl-2-benzothiazolsulfenamid	1,50
2-merkaptobenzothiazol	0,20
síra	1,75

poznámky:

SBR 1712	= olejem nastavený styren-butadienový kopolymer, obsahující 23,5 % styrenu a 76,5 % butadienu
CIS - 1,4 BR Sundex 790	= polybutadienový kaučuk = olej typu 101 podle ASTM D2226

Sunproof Improved Stabilizer = stabilizátor

Wingstay 100 = směsný diaryl-p-fenylendiamin

Statické vlastnosti těchto kaučukových směsí se hodnotí podle ASTM postupů uvedených v tomto popisu. Dosáhne se následujících výsledků.

kaučuková směs	modul při 300 % prodloužení (MPa)	pevnost v tahu(MPa)	tažnost (%)
A	11,04	20,18	500
B	8,54	19,17	542
C	10,37	18,15	482
D	10,34	18,24	496

Tyto výsledky ukazují, že statické vlastnosti kaučukové směsi A vyrobené za použití sazí podle tohoto vynálezu jsou srovnatelné s vlastnostmi kaučukových směsí B, C a D, vyrobených za použití referenčních sazí.

-8CZ 285224 B6

U každé ze shora uvedených kaučukových směsí se také měří laboratorní index oděru a odskok (v %). Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.

laboratorní index oděru při prokluzu

7% 13% 21% kaučuková směs odskok (%)

A	85,3	89,0	119,5	43,4
B	100,0	100,0	100,0	41,1
C	91,4	87,5	90,8	43,0
D	69,5	64,0	68,7	46,6

Z hodnot laboratorního indexu oděru je zřejmé, že kaučuková směs A obsahující saze podle vynálezu vykazuje vyšší odolnost v oděru při 21 % prokluzu, než kaučukové směsi B, C aD obsahující kontrolní saze. Lepší odolnost proti oděru a lepší hysterezní vlastnosti kaučukové směsi obsahující saze podle vynálezu při 13 % a 21 % prokluzu jsou zřejmé z grafu uvedených na obr. 2 a 3.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Saze s hodnotou absorpce cetyltriamoniumbromidu CTAB, 90 až 98 m^{* 1 2}/g, dusíkovým specifickým povrchem, N2SA, 92 až 102 m²/g, jodovým absorpčním číslem, I2č., 90 až 98 m²/g, hodnotou absorpce dibutylfitalátu, DBP, 126 až 136 cm^{3 4}/100 g, hodnotou absorpce dibutylftalátu v rozdrcených sazích, CDBP, 102 až 110 cm³/100 g, odstín, Tint, 104 až 112, Stokesův průměr, Dst 106 až 118 nm, modus Stokesovy distribuční křivky, Dmode, 104 až 112nm a střed Stokesovy distribuční křivky, AD50, 70 až 90 nm.
2. Saze podle nároku 1 s hodnotou CTAB 93 až 95 m²/g, N2SA 96 až 98 m²/g, I2č. 93 až 97 m²/g, DBP 128 až 133 cm³/100 g, CDBP 104 až 107 cm³/100 a Tint 107 až 109.
3. Saze podle nároku 2 s hodnotou CTAB 94 m²/g, N2SA 97 m²/g, I2č. 94 m²/g, DBP 131 cm³/100 g, CDBP 106 cm³/100, Tint 108, Dst 112 nm, Dmode 108 nm a AD 50 80 nm.
4. Použití sazí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3 v kaučukových směsích na bázi syntetických kaučuků nebo jejich směsí s jinými syntetickými a/nebo přírodními kaučuky, v nichž jsou saze přítomny v množství 10 až 250, s výhodou 20 až 100 a nejvýhodněji 40 až 80 dílů hmotnostních na 100 dílů hmotnostních kaučuku.