PL105069B1

PL105069B1 - METHOD OF ACTIVATING SILICA INTENDED FOR THE PRODUCTION OF RUBBER

Info

Publication number: PL105069B1
Application number: PL19449276A
Authority: PL
Inventors: Stefan Mocydlarz
Original assignee: Politechnika Poznanska
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1976-12-16
Publication date: 1979-09-29
Also published as: PL194492A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób aktywowa¬ nia krzemionki przeznaczonej do produkcji gumy.The invention relates to an activation method silica intended for the production of rubber.

Ze wzgledu na coraz szersze zastosowanie gumy wzrastaja wymagania co do jakosci artykulów wy¬ konanych z mieszanek gumowych.Due to the increasing use of rubber Requirements for the quality of articles are increasing made of rubber compounds.

Jednym z wazniejszych surowców stosowanych w mieszankach gumowych jest napelniacz, który w istotny sposób wplywa na wlasnosci wyprodu¬ kowanej gumy. Najczesciej stosowanym napelnia- czem mieszanek gumowych jest sadza. Innym na- pelniaczem stosowanym w przemysle gumowym jest krzemionka, która produkuje sie metoda ,.mokra'* przez stracanie z roztworów krzemianów lub tez metoda „pirogenina" przez spalanie cztero¬ chlorku krzemu.One of the most important raw materials used in rubber mixtures there is a filler which significantly affects the property of the production forged rubber. The most commonly used filling what soot is in rubber compounds. Another na- a filler used in the rubber industry there is a silica that produces the method , .mokra '* by losing silicates from solutions or the "pyrogenin" method by four combustion silicon chloride.

Obecnie okalalo sie nieoczekiwanie, ze jako na- pelniacza mozna uzyc krzemionki odpadowej otrzy¬ mywanej przy produkcji fluorowodoru lub jego soli. Krzemionka ta stanowi dotad uciazliwy odpad produkcyjny w przemysle nieorganicznym. Zawiera ona okolo 65% wody. Krzemionka taka moze stac sie pelnowartosciowym surowcem w przemysle gumowym po jej odwodnieniu i odpowiednim zaktywowaniu.Now it has surprisingly turned out that as filler you can use waste silica obtained washed in the production of hydrogen fluoride or its salt. This silica has been a troublesome waste so far manufacturing in the inorganic industry. Includes it is about 65% water. Such silica can become become a full-fledged raw material in the industry rubber after it is dehydrated and appropriate activated.

W sposobie wedlug wynalazku odwodniona krze¬ mionke odpadowa uzyskiwana przy produkcji flu¬ orowodoru lub jego soli, poddaje sie prazeniu w temperaturze od 270° do 880°C, przy czym w trak¬ cie tego prazenia krzemionke traktuje sie parami amin alifatycznych, po czym studzenie produktu prowadzi sie w atmosferze tych par i produktów ich rozkladu.In the method according to the invention, the dehydrated silica waste material obtained in the production of fluoro or hydrogen or its salt is calcined in at a temperature of 270 ° to 880 ° C, with The cut of this calcination the silica is treated in pairs aliphatic amines, and then cooling the product is carried out in the atmosphere of these vapors and products their decomposition.

Stosowanie w sposobie wedlug wynalazku wyzej wymienionego zakresu temperatur jest wskazane z tego wzgledu, ze wlasnie w tym zakresie w krze¬ mionce nastepuja przemiany enancjotropowe.Use in the method according to the invention above the mentioned temperature range is indicated for this reason that it is in this respect in the chair The muons undergo enantiotropic transformations.

Usuwanie wody z krzemionki prowadzi sie w podwyzszonej temperaturze (od 40°—150°C) przy obnizonym cisnieniu (od 30—2Xl0-2mm Hg), z rów¬ noczesnym intensywnym mieszaniem. Po odwod¬ nieniu krzemionka stanowi sjpka i puszysta sub¬ stancje o czystosci dochodzacej do 99,9% SiOa, przy czym glówne zanieczyszczenie stanowi AI2O3.The removal of water from the silica is carried out in elevated temperature (from 40 ° -150 ° C) at reduced pressure (from 30-2x10-2 mm Hg), with also simultaneous intensive mixing. After dehydration The silica is a soft substance and a fluffy substance purity up to 99.9% SiOa, with Al2O3 being the major impurity.

Krzemionka uzyskana po aktywowaniu sposobem wedlug wynalazku stanowi puszysta substancje i nie ulega pyleniu, co jest wazne z punktu widze¬ nia bezpieczenstwa pracy.Silica obtained after activation by the method according to the invention it is a fluffy material and it does not dust, which is important from the point of view occupational safety.

Sposób wedlug wynalazku omówiono w nizej podanych przykladach.The method of the invention is discussed below given examples.

Przyklad I. Krzemionke odpadowa uzyskana przy produkcji fluorowodoru, wysuszono ogrzewa¬ jac ja w suszarce prózniowej w temperaturze 40°— 150°C, przy cisnieniu 30—2X10-2 mm Hg, z równo¬ czesnym intensywnym mieszaniem, a nastepnie wprowadzono ja do rury kwarcowej i podgrzano dc temperatury 573°C, przy cisnieniu 2X10"* mm Hg, intensywnie mieszajac. Po ustaleniu sie tempe¬ ratury, nie przerywajac mieszania, dozowano weglan guaniny w ciaga 10 minut. Po wprowadzeniu calej ilosci weglanu guaniny tj. 5% wagowych w sto- 105 069105 069 3 sunku do wagi suchej krzemionki, wylaczono urza¬ dzenie wytwarzajace próznie. Temperature oraz intensywnosc mieszania utrzymywano jeszcze przez okolo 30 minut. Po uplywie tego czasu krzemionke ochlodzono. Otrzymana krzemionka stanowila puszysta substancje o wlasnosciach higroskopij- nych.Example I. Waste silica obtained in the production of hydrogen fluoride, dried and heated Jacuzzi in a vacuum dryer at 40 ° - 150 ° C, with a pressure of 30-2x10-2 mm Hg, equiv early, intensive mixing, then it was introduced into a quartz tube and heated dc temperature 573 ° C, pressure 2X10 "* mm Hg, stirring vigorously. After setting the temperature ratura, without interrupting mixing, carbonate was dosed guanine in 10 minutes. After you've entered the entire the amount of guanine carbonate, i.e. 5% by weight in one hundred 105 069 105 069 3 relative to the weight of dry silica, the device was turned off vacuum producing action. Temperature and the agitation intensity was maintained for another about 30 minutes. After this time, silica cooled down. The obtained silica was fluffy substances with hygroscopic properties all.

Przyklad II. Postepowano jak w przykla¬ dzie I, stosujac jako aktywator trójfenylodwuamine.Example II. The procedure was as in the example day I, using triphenyl diamine as an activator.

Przyklad III. Postepowano jak w przykla¬ dzie I} stosujac jako aktywator acetyloamine.Example III. The procedure was as in the example day I} using acetylamine as an activator.

Przyklad IV. Postepowano jak w przykla¬ dzie I, stosujac jako aktywator dwufenyloguanine.Example IV. The procedure was as in the example day I, using diphenylguanine as an activator.

Przyklad V. Postepowano jak w przykla¬ dzie I, stosujac jako aktywator guamine.EXAMPLE 5 The procedure is as in example day I, using guamine as activator.

Przyklad VI. Przy uzyciu krzemionek akty¬ wowanych jak to opisano w przykladach I—V, sporzadzono próbne mieszanki gumowe o nastepu¬ jacym skladzie: 80 czesci wagowych 2 czesci wagowe 1 czesc wagowa czesci wagowych czesci wagowych 3 czesci wagowe 1 czesc wagowa Mieszanki wykonano na walcach laboratoryjnych o srednicy 8 cm i dlugosci 16 cm, frykcja wynosila 1—10. Czas wykonywania mieszanki — 35 minut.Example VI. When using silicas, it is active as described in examples I to V, trial rubber mixtures were prepared as follows my composition: 80 parts by weight 2 parts by weight 1 part by weight parts by weight parts by weight 3 parts by weight 1 part by weight The mixtures were made on laboratory rollers with a diameter of 8 cm and a length of 16 cm, the friction was 1-10. The time of making the mixture - 35 minutes.

Wulkanizacje przeprowadzono w temperaturze 150°C w ciagu 75 minut.The vulcanization was carried out at temperature 150 ° C in 75 minutes.

W uzyskanych próbkach gumy badano wytrzy¬ malosc na zrywanie oraz procent wydluzenia. Dla porównania zastosowano próbki gumy przy uzyciu stosowanej w przemysle gumowym krzemionki firmy Degussa, jak równiez sadzy Hafn. Otrzymane wyniki badan zestawiono w ponizszej tabeli: kauczuk KER-1500 siarka stearyna sadza krzemionka biel cynkowa przyspieszacz Aktywator 1 weglan guaniny trójfenylo- dwuamina acetylo- amina Krzemionka 2 odpadowa >> » % wy¬ dluzenia 3 450 438 399 Wytrzy¬ malosc na zrywanie kG/cm2 4 115 115 130 40 45 50 1 dwufenylo- guanina guanina 2 odpadowa » „ nie- aktywowana produkcji RFN f-my Degussa sadza Hafn 3 335 330 538 350 370 4 145 148 65 135 128Strength was tested in the obtained rubber samples failure to break and percentage of elongation. For comparisons were made of rubber samples using silica used in the rubber industry by Degussa as well as Hafnium carbon black. Received the test results are summarized in the table below: KER-1500 rubber sulfur stearin soot silica zinc white accelerant Activator 1 carbonate guanine triphenyl- diamine acetyl- amine Silica 2 waste >> » % yield debt 3 450 438 399 Hold love for breaking up kg / cm2 4 115 115 130 40 45 50 1 diphenyl- guanine guanine 2 waste » " no- activated production West Germany Degussa Hafnium Soot 3 335 330 538 350 370 4 145 148 65 135 128

Claims

Patent claims

1. The method of activating silica intended for the production of rubber, characterized in that the silica, which is waste in the production of hydrogen fluoride and its salts, is dehydrated, then it is fired at a temperature of 270 ° to 880 ° C, especially 573 ° C, and the calcined material is treated with steam of aliphatic amines, and the cooling of the product is carried out in the atmosphere of these vapors and their decomposition products.

2. The method according to claim The method of claim 1, characterized in that the calcination of the silica is carried out for a period of 15-60 minutes with intensive stirring.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein drying of the silica is carried out at a temperature of 40 ° to 150 ° C and a pressure of 30-2x10-2 mm Hg.

4. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that aliphatic amines are used for activation in an amount of up to 10% by weight based on the weight of dry silica.

5. The method according to p. 3. The method of claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the activation is carried out with guanine carbonate.

6. The method according to p. 3. The method of claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the activation is carried out with triphenyldiamine.

7. The method according to p. 3. The process of claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the activation is carried out with acetylamine.

8. The method according to p. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the activation is carried out with diphenylguanine.

9. The method according to p. 3. The method of claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the activation is carried out with guanine. OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 1093 (95 + 20) 1.8 Price PLN 45