PL210843B1 - Sadza piecowa, sposób jej wytwarzania, zastosowanie i mieszanki gumowe - Google Patents
Sadza piecowa, sposób jej wytwarzania, zastosowanie i mieszanki gumoweInfo
- Publication number
- PL210843B1 PL210843B1 PL352269A PL35226902A PL210843B1 PL 210843 B1 PL210843 B1 PL 210843B1 PL 352269 A PL352269 A PL 352269A PL 35226902 A PL35226902 A PL 35226902A PL 210843 B1 PL210843 B1 PL 210843B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- carbon black
- zone
- furnace
- reaction
- dbp
- Prior art date
Links
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims description 92
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 39
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 19
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 8
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 claims description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 2
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 claims description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims description 2
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims description 2
- TZMQHOJDDMFGQX-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1,1-triol Chemical compound CCCCCC(O)(O)O TZMQHOJDDMFGQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 78
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical class C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 6
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N dibenzylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(CC=1C=CC=CC=1)C(=S)SSC(=S)N(CC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- -1 softeners Substances 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 3
- LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-yl-2-methylphenyl)-3-methylphenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C(=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C)C(C)=C1 LTUJKAYZIMMJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 2
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007353 oxidative pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 102100030310 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid oxidase Human genes 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 101000773083 Homo sapiens 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid oxidase Proteins 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 238000007908 dry granulation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000005550 wet granulation Methods 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- MECFLMNXIXDIOF-UHFFFAOYSA-L zinc;dibutoxy-sulfanylidene-sulfido-$l^{5}-phosphane Chemical compound [Zn+2].CCCCOP([S-])(=S)OCCCC.CCCCOP([S-])(=S)OCCCC MECFLMNXIXDIOF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
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
Wynalazek dotyczy sadzy piecowej, sposobu jej wytwarzania oraz jej zastosowania jako sadzy aktywnej, oraz mieszanek gumowych zawierających sadzę piecową.
Najważniejsze przemysłowe sposoby wytwarzania sadzy polegają na utleniającej pirolizie surowców do wytwarzania sadzy zawierających węgiel. W tym przypadku, surowce do wytwarzania sadzy spala się niecałkowicie w wysokich temperaturach w obecności tlenu. Do tej klasy sposobów wytwarzania sadzy należą przykładowo piecowe sposoby wytwarzania sadzy, gazowe sposoby wytwarzania sadzy i płomieniowe sposoby wytwarzania sadzy. Jako surowce do wytwarzania sadzy zawierające węgiel stosuje się przeważnie wielopierścieniowe aromatyczne oleje sadzowe. Strumień produktu z pirolizy utleniającej składa się ze spalin zawierających wodór i tlenek węgla i zawieszonej w nich drobnocząsteczkowej sadzy, którą oddziela się od spalin w urządzeniu filtracyjnym. Tak otrzymaną sadzę, w celu ułatwienia obchodzenia się z nią, konfekcjonuje się następnie w większe cząstki do postaci sadzy w perełkach, wykorzystując przeważnie sposoby granulowania na sucho i na mokro. Zawartość wilgoci w sadzy, pochodzącą z procesu wytwarzania, obniża się poprzez końcowe suszenie do wartości poniżej 1% wagowego.
Sadze wytwarzane przemysłowo stosowane są w ponad 90% jako napełniacz i napełniacz wzmacniający przy wytwarzaniu mieszanek gumowych. Ważną dziedzinę zastosowania stanowią wysoko napełnione profile uszczelniające w budowie samochodów i bieżniki opon. Typowe mieszanki gumowe tego rodzaju zawierają 20 do 40% wagowych kauczuku syntetycznego, korzystnie EPDM, 20 do 50% wagowych sadzy, olej mineralny i dalsze substancje pomocnicze oraz siarkę lub nadtlenki, jako środek wulkanizujący.
Sadze, dzięki swoim szczególnym własnościom, wpływają na lepkość mieszanek, szybkość wtrysku i pęcznienie po wytłoczeniu, dyspersję napełniacza, twardość, odkształcenie trwałe po ściskaniu i wiele dalszych własności takich profili uszczelniających. Od takich mieszanek na profile uszczelniające wymaga się niskiego pęcznienia po wytłoczeniu, dużej szybkości wtrysku, dobrej zdolności do dyspergowania przy zadanej twardości. Umożliwia to szczególnie ekonomiczne wytwarzanie profili.
Ważnym parametrem wywierającym wpływ jest powierzchnia właściwa, w szczególności powierzchnia CTAB, która oznacza udział pola powierzchni sadzy współoddziałujący z kauczukiem. Ze zmniejszającą się powierzchnią CTAB wzrasta szybkość wtrysku i zdolność do dyspergowania.
Dalszy ważny parametr dla sadzy stanowią: absorpcja DBP (ftalanu dwubutylu), jako wielkość pomiarowa dla substancji wyjściowej i absorpcja 24-M4-DBP, jako miara struktury pozostałej po mechanicznym naprężeniu sadzy. Wysokie wielkości DBP prowadzą do dobrej zdolności do dyspergowania i niskiego pęcznienia po wytłaczaniu.
Do mieszanek na profile nadają się sadze, które wykazują powierzchnie CTAB między 10 a 50 m2/g i wartoś ci absorpcji DBP mię dzy 80 a 160 ml/100 g. Z opisu EP nr 0 609 433 znane są sadze piecowe o niskiej liczbie jodowej i wysokich wartościach DBP.
Wadą znanych sadzy, pomimo niskich powierzchni właściwych i dobrej struktury jest zła zdolność dyspergowania przy wzrastająco krytycznych recepturach, które bazują na częściowo krystalicznym EPDM i wciąż zmniejszających się czasach mieszania uwarunkowanych względami ekonomicznymi.
Zadaniem niniejszego wynalazku jest wytworzenie sadzy, która szybciej i lepiej będzie się dyspergowała przy wysokich stopniach napełnienia, niż zwykłe sadze i równocześnie będzie umożliwiała szybkie wytłaczanie i małe spęcznianie podczas wytłaczania.
Przedmiotem wynalazku jest sadza piecowa o powierzchni CTAB od 10 do 35 m2/g, korzystnie do 30 m2/g i absorpcji DBP od 40 do 180 ml/100 g, korzystnie 70 do 160 ml/g, odznaczająca się tym, że wartość ΔD50 rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 340 nm i wartość M rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 2.
Wszystkie wartości rozrzutu wielkości agregatów dotyczą rozrzutu wagowego.
Wartość M (iloraz wielkości Dw i Dmode) rozrzutu wielkości agregatów może być korzystnie większa niż 2,15, szczególnie korzystnie większa niż 2,3.
Wartość standardowego odchylenia rozrzutu wielkości agregatów korzystnie jest większa niż 300 nm.
Wartość stosunku D75%/25% rozrzutu wielkości agregatów korzystnie jest większa niż 2,4.
Wartość stosunku ΔDBP/DBP może być większa niż 0,35, korzystnie większa niż 0,35, szczególnie korzystnie większa niż 0,45.
PL 210 843 B1
Wartość stosunku ΔDBP x 100/DBP2 może być większa niż 0,29 (ml/100 g)-1, korzystnie większa niż 0,30 (ml/100 g)-1.
Dalszym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sadzy piecowej według wynalazku w reaktorze do wytwarzania sadzy piecowych, który wzdłuż osi reaktora zawiera strefę spalania, strefę reakcji i strefę zakończania reakcji, przez wytworzenie strumienia gorących spalin w strefie spalania poprzez całkowite spalenie paliwa w gazie zawierającym tlen i prowadzenie spalin ze strefy spalania przez strefę reakcji do strefy zakończenia reakcji, domieszanie surowca do wytwarzania sadzy do gorących spalin w strefie reakcji i zakończenie tworzenia sadzy w strefie przerywania reakcji przez wtrysk wody, charakteryzujący się tym, że w strefie zwężenia rozpyla się ciekły i gazowy surowiec do wytwarzania sadzy, przy czym jako ciekły surowiec wprowadza się ciekłe alifatyczne lub aromatyczne, nasycone lub nienasycone węglowodory lub ich mieszaniny, destylaty ze smoły węglowej lub oleje podestylacyjne, które powstają przy katalitycznym krakowaniu frakcji ropy naftowej, względnie podczas wytwarzania olefin przez krakowanie ropy naftowej lub oleju gazowego, a jako gazowy surowiec wprowadza się alifatyczne, nasycone lub nienasycone węglowodory, ich mieszaniny lub gaz ziemny.
Korzystny jest sposób, w którym surowiec do wytwarzania sadzy wtryskuje się za pomocą lanc umieszczonych promieniowo.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie sadzy piecowej określonej powyżej jako sadzy aktywnej do mieszanek gumowych.
Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie sadzy piecowej określonej powyżej jako sadzy aktywnej w profilach wytłaczanych.
Dalszym przedmiotem wynalazku są mieszanki gumowe, zawierające kauczuk, ewentualnie strącany kwas krzemowy, silan organiczny i/lub dalsze substancje pomocnicze dla kauczuku, w tym przyspieszacze reakcji, opóźniacze reakcji, środki chroniące przed starzeniem, stabilizatory, środki pomocnicze dla przetwórstwa, zmiękczacze, woski, tlenki metali oraz aktywatory, takie jak trietanoloamina, poli(glikol etylenowy), heksanotriol, charakteryzujące się tym, że zawierają sadzę piecową określoną powyżej.
Jak już podano, surowce do wytwarzania sadzy można rozpylać za pomocą lanc umieszczonych promieniowo. Można używać 2-64, korzystnie 8-32, szczególnie korzystnie 12-16 lanc umieszczonych promieniowo. Stosunek lanc promieniowych dla oleju do lanc promieniowych dla gazu może wynosić 4:1 do 1:4, korzystnie 1:1. Lance dla oleju i lance dla gazu mogą być umieszczone naprzemiennie. Głębokość zagłębienia lanc promienistych dla oleju i dla gazu może być przy tym różna.
Ciekły surowiec do wytwarzania sadzy może być rozpraszany działaniem ciśnienia, pary, sprężonego powietrza lub też gazowego surowca do wytwarzania sadzy.
Korzystnie, zarówno gazowy jak też ciekły surowiec do wytwarzania sadzy można wprowadzać równocześnie w miejscu zwężenia.
Dzięki temu występują udziały sadzy utworzonej z gazu i utworzonej z cieczy.
Niespodziewanie, udział stosunkowo niewielkich ilości gazu w miejscu zwężenia, jako surowca do tworzenia sadzy, powoduje znaczne obniżenie powierzchni właściwej sadzy. Można zatem uzyskać, według wynalazku, powierzchnie właściwe mniejsze niż 20 m2/g przy umiarkowanych ilościach oleju, stosunkowo prosto i bez stosowania piasku gruboziarnistego (gritu). Ponadto, dzięki stosowaniu gazu ziemnego, w następstwie innej kinetyki pirolizy w porównaniu do oleju do wytwarzania sadzy, można uzyskiwać szczególnie szeroki rozrzut wielkości agregatów.
Jako miarę dla wielkości znamionowej nadmiaru powietrza stosuje się często tak zwany współczynnik K. W przypadku współczynnika K stanowi on stosunek ilości powietrza potrzebnej do stechiometrycznego spalenia paliwa, do ilości powietrza wprowadzanej rzeczywiście do spalania. Współczynnik K równy 1 oznacza więc spalanie stechiometryczne. Przy nadmiarze powietrza współczynnik K jest mniejszy niż 1. W tym wypadku można stosować współczynniki K w zakresie 0,2 do 0,9, jak w przypadku znanych sadzy. Korzystnie, pracuje się przy współczynnikach K między 0,2 a 0,5.
Opisany sposób nie jest ograniczony do jednego typu reaktora. Może on być dopasowywany raczej do różnych typów reaktorów i wielkości reaktorów.
Jako urządzenie do rozpylania surowca do wytwarzania sadzy można stosować zarówno czyste rozpylacze ciśnieniowe (rozpylacze jednoskładnikowe), jak też rozpylacze dwuskładnikowe z mieszanką wewnętrzną lub zewnętrzną, przy czym jako ośrodek rozpylający można stosować gazowy surowiec do wytwarzania sadzy. Opisana poprzednio kombinacja surowca ciekłego z gazowym surowcem do wytwarzania sadzy może być uzyskiwana także, na przykład przez zastosowanie gazowe4
PL 210 843 B1 go surowca do wytwarzania sadzy jako ośrodka rozpylającego dla ciekłego surowca do wytwarzania sadzy.
Do rozpylania ciekłego surowca do wytwarzania sadzy można stosować rozpylacze dwuskładnikowe. Podczas gdy przy zastosowaniu rozpylaczy jednoskładnikowych zmiana natężenia przepływu może prowadzić także do zmiany wielkości kropel, w przypadku dwuskładnikowego rozpylacza, można wpływać na wielkość kropel niezależnie od natężenia przepływu.
Przy równoczesnym zastosowaniu oleju do wytwarzania sadzy i węglowodorów w postaci gazu, takich jak na przykład metan, jako surowców do wytwarzania sadzy, gazowe węglowodory można wtryskiwać do strumienia gorących spalin oddzielnie od oleju do wytwarzania sadzy.
Sadzę piecową według wynalazku można stosować jako sadzę aktywną w mieszankach gumowych, zwłaszcza na wytłaczane profile.
Do wytwarzania mieszanek gumowych według wynalazku nadają się, obok kauczuku naturalnego, także kauczuki syntetyczne. Korzystne kauczuki syntetyczne zostały opisane przykładowo przez Hofmanna, Kautschuktechnologie, wyd.: Center Verlag, Stuttgart 1980. Obejmują one m. in.: polibutadien (BR), poliizopren (IR), kopolimery butadien/styren o zawartości styrenu od 1 do 60, korzystnie 5 do 50% wagowych (SBR), kopolimery izobutylen/izopren (IIR), kopolimery butadien/akrylonitryl o zawartości akrylonitrylu od 5 do 60, korzystnie 10 do 50% wagowych (NBR), kopolimery etylen/propylen/dien (EPDM) oraz mieszaniny tych kauczuków.
Jak podano, mieszanki gumowe według wynalazku mogą zawierać dalsze substancje pomocnicze dla kauczuku, znane w przemyśle gumowym.
Środki pomocnicze dla kauczuku stosuje się w zwykłych ilościach, dopasowanych między innymi do celu zastosowania. Zwykłe ilości oznaczają, na przykład, ilości od 0,1 do 50% wagowych w stosunku do kauczuku.
Jako środek sieciujący może służyć siarka, organiczne związki oddające siarkę lub tworzące wolne rodniki. Mieszanki gumowe według wynalazku mogą ponadto zawierać przyspieszacze wulkanizacji.
Przykładami odpowiednich przyspieszaczy wulkanizacji są merkaptobenzotiazole, sulfenamidy, guanidyna, tiuram, ditiokarbaminiany, tiomoczniki i tiowęglany.
Przyspieszacz wulkanizacji i środek sieciujący można stosować w ilościach od 0,1 do 10% wagowych, korzystnie 0,1 do 5% wagowych w stosunku do kauczuku.
Mieszanie kauczuku z napełniaczem, ewentualnie środkami pomocniczymi i organosilanem można prowadzić w zwykłych urządzeniach mieszających, takich jak walcarki, mieszalniki wewnętrzne i wytł aczarki mieszaj ą ce. Takie mieszanki gumowe wytwarza się zwykle w mieszalnikach wewnę trznych, przy czym najpierw miesza się kauczuk, sadzę według wynalazku, ewentualnie kwas krzemowy i silan organiczny oraz środki pomocnicze dla kauczuku, w jednym lub więcej następujących po sobie etapach mieszania termomechanicznego w temperaturze 100 do 170°C. Przez kolejność dodawania i moment, w jakim dodaje się poszczególne składniki moż na w decydujący sposób oddziaływać na własności otrzymanej mieszanki. Tak uzyskane mieszanki gumowe zadaje się zwykle następnie w mieszalniku wewnę trznym lub na walcach w temperaturze 40-110°C chemikaliami do sieciowania i przerabia się w tak zwaną surową mieszankę dla następnych etapów procesu, takich jak na przykład formowanie i wulkanizacja.
Wulkanizację mieszanek gumowych według wynalazku można prowadzić w temperaturach od 80 do 200°C, korzystnie 130 do 180°C, ewentualnie pod ciśnieniem od 10 do 200 barów (1-20 MPa).
Mieszanki gumowe według wynalazku nadają się do wytwarzania kształtek, na przykład do wytwarzania opon pneumatycznych, bieżników opon, osłon kabli, węży, pasków napędowych, taśm przenośnikowych, okładzin walców, opon, podeszew, pierścieni uszczelniających, profili i elementów tłumiących drgania.
Sadza według wynalazku wykazuje korzyść polepszonego dyspergowania, zmniejszonego pęcznienia po wytłaczaniu i polepszonej opłacalności, dzięki wysokiemu stopniowi napełnienia.
Sadze według wynalazku odznaczają się właściwością nadawania niskiej lepkości mieszankom gumowym, dzięki szczególnie korzystnemu zachowaniu w czasie dyspergowania.
Przykłady
W reaktorze do wytwarzania sadzy przedstawionym na fig. 1 wytwarza się szereg sadz wedł ug wynalazku.
Figura 1 pokazuje przekrój wzdłużny przez piecowy reaktor do wytwarzania sadzy. Reaktor do wytwarzania sadzy zawiera komorę spalania, w której uzyskuje się gorący gaz procesowy dla pirolizy
PL 210 843 B1 oleju do wytwarzania sadzy przez spalanie gazu ziemnego z doprowadzaniem nadmiaru tlenu z powietrza.
Doprowadzanie powietrza do spalania i paliwa prowadzi się przez otwory 1 w ścianie przedniej komory spalania. Komora spalania biegnie stożkowe do miejsca zwężenia. Surowiec do wytwarzania sadzy jest rozpylany przez lance promieniowe 2 w najwęższym miejscu. Po przejściu najwęższego miejsca mieszanina reakcyjna rozpręża się w strefie reakcji.
W strefie zakończenia reakcji przez lance 3 do wody gaszącej wtryskuje się wodę.
Wymiary stosowanych reaktorów można znaleźć w następującym zestawieniu:
| Większa średnica komory spalania | I 930 mm | II 1143 mm |
| Długość komory spalania do zwężenia | 2127 mm | 1985 mm |
| Długość części stożkowej komory spalania | 1307 mm | 1180 mm |
| Średnica zwężenia | 114 mm | 260 mm |
| Długość zwężenia | 80 mm | 320 mm |
| Średnica komory reakcyjnej | 875 mm | 1400 mm |
| Maksymalna położenie lanc(y) dla wody gaszącej1) | 9705 mm | 14750 mm |
1) mierzona od wejścia do zwężenia (+: za wejściem, -: przed wejściem)
W celu wytworzenia sadzy według wynalazku, jako paliwo stosuje się gaz ziemny i olej do wytwarzania sadzy o zawartości węgla 91,3% wagowych i zawartości wodoru 7,87% wagowych.
Parametry reaktora do wytwarzania sadzy według wynalazku podane zostały w tabeli 1. Wytworzono 6 różnych sadzy (sadze R1 do R6). Warunki wytwarzania różniły się zwłaszcza pod kątem ilości oleju do wytwarzania sadzy i gazu ziemnego, wtryskiwanych w zwężeniu.
Wytworzone sadze przed oznaczaniem własności i wrabianiu do mieszanek gumowych poddawano perełkowaniu na mokro zwykłym sposobem.
T a b e l a 1
| Reaktor | I | II | |||||
| Parametry reaktora | Jednostka | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 |
| Ilość powietrza do spalania | Nm3/h | 1800 | 1800 | 1800 | 1800 | 6800 | 5300 |
| Temperatura powietrza do spalania | °C | 492 | 490 | 496 | 520 | 640 | 520 |
| Paliwo (gaz ziemny) | Nm3/h | 67 | 67 | 67 | 67 | 108 | 155 |
| Olej do wytwarzania sadzy | kg/h | 730 | 830 | 675 | 780 | 3950 | 3150 |
| Temperatura oleju do wytwarzania sadzy | °C | 148 | 116 | 118 | 121 | 170 | 170 |
| Ilość gazu ziemnego w zwężeniu | Nm3/h | 10 | 10 | 10 | 10 | 140 | 160 |
| Dodatek (K2CO3) | g/h | - | - | 15 | - | - | - |
| Pozycja gaszenia1) | mm | 9705 | 8290 | 9705 | 8290 | 14750 | 14750 |
1) mierzona od wejścia do zwężenia
Dane techniczne analizy sadzy dla wytworzonych sadzy oznaczano według podanych dalej norm i przytoczone one zostały w tablicy 2.
Powierzchnia CATB Liczba jodowa
STSA
Absorpcja DBP Absorpcja 24M4-DBP
ASTM D-3765 ASTM D 1510 ASTM D 4820/5816 ASTM D-2414 ASTM D-3493
Wielkość ADBP wyliczona została przez odjęcie wielkości absorpcji 24M4-DBP od absorpcji
DBP.
W celu oznaczenia krzywych rozrzutu wielkości agregatów zastosowano wirówkę tarczową BI-DCP z diodą światła czerwonego firmy Brookhaven. Aparat ten opracowano specjalnie do określania
PL 210 843 B1 krzywych rozrzutu wielkości agregatów dla drobnocząsteczkowych materiałów stałych na podstawie pomiarów ekstynkcji i wyposażono go w program automatycznego pomiaru i oceny do określania rozrzutu wielkości cząstek. W celu przeprowadzenia pomiarów sporządza się najpierw roztwór dyspersyjny z 200 ml etanolu, 5 kropel roztworu amoniaku i 0,5 g Triton X-100 i dopełnia wodą demineralizowaną do 1000 ml. Następnie, sporządza się ciecz spinową z 0,5 g Triton X-100, 5 kropel roztworu amoniaku, z dopełnieniem wodą demineralizowaną do 1000 ml. Następnie, 20 mg sadzy zadaje się 20 ml roztworu dyspersyjnego i sporządza zawiesinę, stosując kąpiel chłodzącą, napromieniowując ultradźwiękami o mocy 100 watów (80% pulsowania) przez 4,5 minuty. Przed rozpoczęciem właściwego pomiaru włącza się wirówkę na 30 minut przy liczbie obrotów 11000 min-1. Do obracającej się tarczy wtryskuje się 1 ml etanolu, a następnie uważnie pokrywa się 15 ml cieczy spinowej. Po około jednej minucie wtryskuje się 250 μΐ zawiesiny sadzy i włącza program pomiarowy aparatu, a ciecz spinową w wirówce pokrywa się 50 μl dodekanu. Dla każdej mierzonej próbki prowadzi się podwójne oznaczenie.
Ocenę krzywej surowych danych prowadzi się następnie za pomocą programu rachunkowego aparatu z uwzględnieniem korekty światła rozproszonego i automatycznego dopasowania linii bazowej.
Wielkość ΔD5o stanowi szerokość krzywej rozrzutu wielkości agregatów przy połowie wysokości piku. Wartość Dw stanowi wartość średniej wagowej rozrzutu wielkości agregatów. Wielkość Dmode stanowi wielkość agregatów o największej częstości (maksimum piku krzywej rozrzutu wielkości agregatów). Wielkość M stanowi iloraz z Dw i Dmode. Stosunek D75%/25% wylicza się z ilorazów średnicy cząsteczek, dla których 75% cząstek jest mniejsze, a 25% jest większe i średnicy cząsteczek, dla której 25% cząstek jest mniejsze, a 75% jest większe, w przeliczeniu na sumaryczny wagowy rozrzut wielkości cząstek.
T a b e l a 2
| I | II | ||||||
| Sadza | R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | |
| CTAB | m2/g | 20 | 17 | 19 | 25 | 18 | 18 |
| Liczba jodowa | m2/g | 18 | 16 | 16 | 24 | 14 | 14 |
| STSA | m2/g | 19 | 16 | 18 | 24 | 16 | 16 |
| DBP | ml/100 g | 141 | 118 | 79 | 149 | 131 | 138 |
| CDBP | ml/100 g | 76 | 76 | 60 | 79 | 73 | 75 |
| ADBP | ml/100 g | 65 | 42 | 19 | 70 | 68 | 73 |
| ADBP/DBP | ml/100 g | 0,46 | 0,36 | 0,24 | 0,47 | 0,52 | 0,53 |
| ADBP x 100 DBP2 | (ml/100 g)-1 | 0,33 | 0,30 | 0,30 | 0,32 | 0,40 | 0,38 |
| Dw | nm | 523 | 555 | 558 | 429 | 511 | 497 |
| Dmode | nm | 153 | 161 | 317 | 195 | 223 | 213 |
| Wartość M | 3,42 | 3,45 | 2,2 | 2,94 | 2,29 | 2,33 | |
| AD5q | nm | 576 | 621 | 512 | 437 | 398 | 350 |
| s | nm | 307 | 326 | 287 | 267 | 304 | 317 |
| D75%/25% | 2,54 | 2,57 | 2,58 | 2,48 | 2,45 | 2,49 |
Przykład stosowania
Receptura wykorzystywana do wytworzenia mieszanek gumowych podana jest w następującej dalej tabeli 3. Jednostka phr oznacza przy tym części wagowe dodawanej substancji w przeliczeniu na 100 części stosowanego surowego kauczuku. Ogólny sposób wytwarzania mieszanek gumowych i ich wulkanizatów podany został w następującej książce: „Rubber Technology Handbook/Podręcznik technologii gumy”, W. Hofmann, Wyd.: Hanser Verlag, 1994.
Sadza porównawcza 1 wykazuje liczbę jodową 21,7 mg2/g, CTAB wynoszącą 24,3 m2/g, DBF wynoszące 115,9 ml/100 g, CDBP wynoszące 78,0 ml/100 g i wartość ΔD50 wynoszącą 296 nm.
PL 210 843 B1
T a b e l a 3
| Substancja | C1 (phr) | C2 (phr) |
| 1. Etap | ||
| Buna EP G 5455 | 150 | 150 |
| Sadza porównawcza 1 | 130 | - |
| Sadza R1 | - | 130 |
| ZnO | 5 | 5 |
| Kwas stearynowy | 2 | 2 |
| Lipoxol 4000 (PEG) | 5 | 5 |
| Olej parafinowy | 50 | 50 |
| 2. Etap | ||
| Szarża z etapu 1 | ||
| MBT | 1 | 1 |
| TBzTD | 1,2 | 1,2 |
| Renocure TP/S | 2 | 2 |
| Siarka | 1,5 | 1,5 |
W przypadku polimeru EP G 5455 firmy Bayer AG chodzi o polimer EPDM.
Sadzą porównawczą 1 jest sadza EB 160, konwencjonalnie wytwarzana sadza piecowa firmy
Degussa AG.
Lipoxol 4000 (PEG) firmy Huels AG stanowi aktywator w postaci poli(glikolu etylenowego).
Olej parafinowy firmy Sun Oil Company (Belgia) N. V. stanowi olej zmiękczający. MBT/merkaptobenzotiazol (Vulkazit Mercapto C) firmy Bayer AG stanowi przyspieszacz wulkanizacji.
TBzTD/dwusiarczek czterobenzylotiuramu (PerKacit TBzTD) firmy Akzo Chemie GmbH stanowi drugi przyspieszacz wulkanizacji.
Renocure TP/S firmy Rhein Chemie Rheinau GmbH stanowi przyspieszacz wulkanizacji. Mieszanki gumowe wytwarza się w mieszalniku wewnętrznym zgodnie z przepisem mieszania podanym w tabeli 4.
T a b e l a 4
| Etap 1 | |
| 1 | 2 |
| Ustawienia | |
| Agregat mieszający | Werner & Pfleiderer GK 1,5 E |
| Ilość obrotów | 60 min-1 |
| Ciśnienie tłoka | 5,5 bara (5,5 ·102 kPa) |
| Wolna objętość | 1,58 L |
| Stopień napełnienia | 0,54 |
| Temperatura strumienia cieczy | 70°C |
| Przebieg mieszania | |
| 0 do 1 minuty | Buna EP G 5455, sadza, ZnO, kwas stearynowy, olej parafinowy |
| 1 minuta | Czyszczenie, Lipoxol 4000 |
PL 210 843 B1 cd. tabeli 4
| 1 | 2 |
| 1 do 5 minuty | Mieszanie |
| 5 minuta | Wyładowywanie |
| Temperatura wsadu | 110-130°C |
| Leżakowanie | 24 h w temperaturze pokojowej |
| Etap 2 | |
| Ustawienia | |
| Agregat mieszający | Werner & Pfleiderer GK 1,5 E |
| Ilość obrotów | 50 min-1 |
| Ciśnienie tłoka | 5,5 bara (5,5 · 102 kPa) |
| Wolna objętość | 1,58 L |
| Stopień napełnienia | 0,54 |
| Temperatura strumienia cieczy | 70°C |
| Przebieg mieszania | |
| 0 do 2 minuty | Wsad z etapu 1, MBT, TBzTD, siarka, Rhenocure TP/s |
| 2 minuta | Wyładowanie |
| Temperatura wsadu | 90-105°C |
W tabeli 5 zestawione zostały sposoby badań gumy.
T a b e l a 5
| Badanie własności fizycznych | Norma/warunki |
| Lepkość ML 1 + 4, 100°C | DIN 53523/3, ISO 667 |
| Badanie rozrywania na próbce pierścieniowej, 23°C | DIN 53504, ISO 37 |
| Wytrzymałość na rozrywanie (MPa) Naprężenie przy danym wydłużeniu Wydłużenie przy zerwaniu (%) | (MPa) |
| Twardość Shore'a, 23°C, (SH) | DIN 53505 |
| Odbojność metodą kulki, 23°C (%) | ASTM D 5308 |
| Dyspersja metodą Phillips'a () | ISO/DIS 11345 |
| Dyspersja, topografia szorstkości | Według DE-PS 19917975 |
W przykładzie porównuje się mieszankę porównawczą C1 z mieszanką C2, która zawiera sadze R1 według wynalazku.
Tabela 6 podaje wyniki badania własności fizycznych gumy. Mieszanki wulkanizuje się przez 12 minut w temperaturze 170°C.
T a b e l a 6
| C1 | C2 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Lepkość ML (1 + 4) | (MU) | 48 | 49 |
| Twardość Shore'a | (SH) | 56 | 56 |
| Wytrzymałość na rozerwanie | (MPa) | 8,7 | 8,2 |
| Naprężenie przy 100% wydłużenia | (MPa) | 2,3 | 2,1 |
PL 210 843 B1 cd. tabeli 6
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Naprężenie przy 300% wydłużenia | (MPa) | 7,3 | 6,7 |
| Wydłużenie przy zerwaniu | (%) | 380 | 390 |
| Odbojność | (%) | 59,3 | 60,1 |
| Dyspersja metodą Phillips'a | () | 6 | 8 |
| Dyspersja - topografia szorstkości | |||
| Ra | [pm] | 0,764 | 0,234 |
| Pc | [1/cm] | 30 | 1 |
| Ilość pików 2-5 μιτι | [-] | 224 | 16 |
| Ilość pików 5-10 μm | [-] | 71 | 5 |
| Ilość pików 10-15 μm | [-] | 10 | 0 |
| Ilość pików > 15 μm | [-] | 5 | 0 |
| Powierzchnia pików | [%] | 9 | 0,8 |
Jak to można wyraźnie zauważyć z danych z tabeli 6 dyspersja mieszanki C2 z sadzą według wynalazku jest znacznie polepszona w stosunku do mieszanki porównawczej C1.
Claims (10)
1. Sadza piecowa z powierzchnią CTAB od 10 do 35 m2/g i absorpcji DBP od 40 do 180 ml/100 g, znamienna tym, że wartość ΔD5o rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 340 nm i wartość M rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 2.
2. Sadza piecowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wartość standardowego odchylenia rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 300 nm.
3. Sadza piecowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wartość stosunku D75%/25% rozrzutu wielkości agregatów jest większa niż 2,4.
4. Sadza piecowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wartość stosunku ΔDBP/DBP jest większa niż 0,35.
2
5. Sadza piecowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wartość stosunku ΔDBP x 100/DBP jest większa niż 0,29 (ml/100 g)-1.
6. Sposób wytwarzania sadzy piecowej określonej w zastrz. 1 w reaktorze piecowym, który wzdłuż osi reaktora zawiera strefę spalania, strefę reakcji i strefę zakończenia reakcji, poprzez wytwarzanie strumienia gorących spalin w strefie spalania, przez całkowite spalanie paliwa w gazie zawierającym tlen i prowadzenie spalin ze strefy spalania przez strefę reakcji do strefy zakończenia reakcji, domieszanie do gorących spalin w strefie reakcji surowców do wytwarzania sadzy i zatrzymanie tworzenia sadzy w strefie zakończenia reakcji przez wtrysk wody, znamienny tym, że w strefie zwężenia rozpyla się ciekły i gazowy surowiec do wytwarzania sadzy, przy czym jako ciekły surowiec wprowadza się ciekłe alifatyczne lub aromatyczne, nasycone lub nienasycone węglowodory lub ich mieszaniny, destylaty ze smoły węglowej lub oleje podestylacyjne, które powstają przy katalitycznym krakowaniu frakcji ropy naftowej, względnie podczas wytwarzania olefin przez krakowanie ropy naftowej lub oleju gazowego, a jako gazowy surowiec wprowadza się alifatyczne, nasycone lub nienasycone węglowodory, ich mieszaniny lub gaz ziemny.
7. Sposób wytwarzania sadzy piecowej według zastrz. 6, znamienny tym, że surowiec do wytwarzania sadzy wtryskuje się za pomocą lanc umieszczonych promieniowo.
8. Zastosowanie sadzy piecowej określonej w zastrz, 1, jako sadzy aktywnej do mieszanek gumowych.
9. Zastosowanie sadzy piecowej określonej w zastrz. 1, jako sadzy aktywnej w profilach wytłaczanych.
PL 210 843 B1
10. Mieszanki gumowe, zawierające kauczuk, ewentualnie strącany kwas krzemowy, silan organiczny i/lub dalsze substancje pomocnicze dla kauczuku, w tym przyspieszacze reakcji, opóźniacze reakcji, środki chroniące przed starzeniem, stabilizatory, środki pomocnicze dla przetwórstwa, zmiękczacze, woski, tlenki metali oraz aktywatory, takie jak trietanoloamina, poli(glikol etylenowy), heksanotriol, znamienne tym, że zawierają sadzę piecową określoną w zastrz. 1.
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 (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL210843B1 true PL210843B1 (pl) | 2012-03-30 |
Family
ID=7674258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL352269A PL210843B1 (pl) | 2001-02-16 | 2002-02-15 | Sadza piecowa, sposób jej wytwarzania, zastosowanie i mieszanki gumowe |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6762236B2 (pl) |
| EP (1) | EP1233042B8 (pl) |
| JP (1) | JP3839330B2 (pl) |
| KR (1) | KR100815066B1 (pl) |
| AT (1) | ATE489434T1 (pl) |
| BR (1) | BR0200478B1 (pl) |
| CA (1) | CA2372135C (pl) |
| CZ (1) | CZ302574B6 (pl) |
| DE (2) | DE10107228A1 (pl) |
| ES (1) | ES2356231T3 (pl) |
| HU (1) | HUP0200589A3 (pl) |
| PL (1) | PL210843B1 (pl) |
| PT (1) | PT1233042E (pl) |
Families Citing this family (23)
| 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 (pl) * | 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)
| 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 |
-
2001
- 2001-02-16 DE DE10107228A patent/DE10107228A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-02-08 PT PT02002820T patent/PT1233042E/pt unknown
- 2002-02-08 DE DE50214782T patent/DE50214782D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-08 ES ES02002820T patent/ES2356231T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-08 EP EP02002820A patent/EP1233042B8/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-08 AT AT02002820T patent/ATE489434T1/de active
- 2002-02-13 CA CA002372135A patent/CA2372135C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-13 US US10/073,345 patent/US6762236B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-13 CZ CZ20020549A patent/CZ302574B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2002-02-13 JP JP2002035689A patent/JP3839330B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-15 BR BRPI0200478-0A patent/BR0200478B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-02-15 PL PL352269A patent/PL210843B1/pl unknown
- 2002-02-15 HU HU0200589A patent/HUP0200589A3/hu unknown
- 2002-02-15 KR KR1020020008161A patent/KR100815066B1/ko active IP Right Grant
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 |
| 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 |
| CZ2002549A3 (cs) | 2002-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL210843B1 (pl) | Sadza piecowa, sposób jej wytwarzania, zastosowanie i mieszanki gumowe | |
| RU2572321C2 (ru) | Сажа, способ ее получения и ее применение | |
| US4500672A (en) | Rubber composition comprising furnace carbon black | |
| US4360627A (en) | Rubber composition comprising furnace carbon black | |
| JP3810098B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| US5859120A (en) | Carbon black and processes for manufacturing | |
| CA2904178C (en) | Carbon black compositions | |
| AU622324B2 (en) | Carbon black having a high specific surface area | |
| JPH11505879A (ja) | ケイ素処理カーボンブラックを含有するエラストマーのコンパウンド | |
| US6391274B1 (en) | Carbon black | |
| CA2342928C (en) | Carbon black, method for producing carbon black and use of the same | |
| CZ285224B6 (cs) | Saze vykazující zlepšené vlastnosti při opotřebení běhounu a hysterézní vlastnosti, použití | |
| WO2017141452A1 (ja) | カーボンブラック、カーボンブラックの製造方法およびゴム組成物 | |
| US5231129A (en) | Rubber composition | |
| JPH0649802B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| RU2552748C2 (ru) | Резиновая смесь и шина | |
| JP2607393B2 (ja) | ゴム組成物 | |
| JP5672427B2 (ja) | カーボンブラック、カーボンブラックの製造方法およびゴム組成物 | |
| US5320820A (en) | Carbon black for tire tread rubber | |
| JP2003292822A (ja) | カーボンブラック及びゴム組成物 | |
| JPH02129242A (ja) | タイヤトレッドゴム用カーボンブラック | |
| JP2006143822A (ja) | タイヤ用ゴム組成物 | |
| JPH0471950B2 (pl) | ||
| JP3434359B2 (ja) | 耐疲労性ゴム組成物 | |
| JPH072863B2 (ja) | ゴム組成物 |