PL30905B1 - Naftolen-Gesellschaft zur Verwertung der Rostler-Mehner'schen Verfahren m. b. H., Wieden , Mieszanka gumowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku niniejszego jest mieszanka gumowa, zawierajaca sub¬ stancje organiczne, uzyskane z odpadków powstajacych przy rafinowaniu olejów mi¬ neralnych za pomoca rozpuszczalników se¬ lektywnych.Wiadomo, ze produktów rafinowania olejów mineralnych, np. oleju wazelinowe- go lulb parafiny, dodaje sie do mieszanek gumowych jako srodków zmiekczajacych, jednak substancji tych mozna dodawac tylko w stosunkowo niewielkich ilosciach, poniewaz dodawanie wiekszych ilosci tych substancji wywoluje zbyt silne zmiekcze¬ nie mieszanek gumowych. Równiez i inne powszechnie stosowane dodatkowe sub¬ stancje organiczne, np. siarkowane oleje roslinne (faktis), lub dmuchane asfalty powoduja pogorszenie jakosci gotowego wyrobu, o ile dodaje sie ich w wiekszych ilosciach. W ostatnich czasach jako sub¬ stancje zastepcze zamiast kauczuku lub tez jako dodatki organiczne do mieszanek kauczukowych próbowano stosowac pro¬ dukty syntetyczne, np. produkty polime¬ ryzacji butadienu lub produkty polimery¬ zacji mieszanej. Dodatki te nie powoduja pogorszenia jakosci gotowych wyrobów, sa jednak na razie tak drogie, ze stosowanie ich w wiekszym zakresie nie wchodzi w rachube z przyczyn natury gospodarczej.Wynalazek niniejszy polega na tym, ze domieszanek gumowych dodaje t sie substan¬ cji wytworzonej z pewnych odpadków po¬ wstajacych przy rafinowaniu produktów naftowych, przy czym dodawanie tej sub¬ stancji W wiekszej ilosci do mieszanek gu¬ mowych * nie powoduje pogorszenia sie ja¬ kosci gotowych wyrobów gumowych, lecz wprost przeciwnie polepsza najczesciej ich jakosc. Substancje te mozna przeto stoso¬ wac w wiekszych ilosciach jako wypelnia¬ cze w mieszankach gumowych, dzieki cze¬ mu mozna zaoszczedzic znaczne ilosci kau¬ czuku. Jako material wyjsciowy stosuje sie przy tym te materialy, które przy rafi¬ nowaniu produktów ropy naftowej za po* moca rozpuszczalników selektywnych (ni¬ trobenzenu, furfurolu, fenolu, eteru dwu- chlorodwuetyilowego, cieklego SO2 w mie¬ szaninie z rozpuszczalnikami organicznymi, np. z benzenem) zostaja oddzielone przez rozpuszczanie od produktów ropy naftowej i nastepnie pozostaja jako pozostalosc eks¬ trakcyjna po uwolnieniu od rozpuszczalni¬ ka. Wsród tych odpadków dokonuje sie wedlug wynalazku pewnego wyboru w ce¬ lu uzyskania substancji dajacych sie stoso¬ wac w ilosciach niezbyt ograniczonych ja¬ ko wypelniacze do mieszanek gumowych.Okazalo sie, ze z pozostalosci opisanych powyzej mozna wytwarzac wypelniacz o odpowiednich wlasciwosciach po uwol-t nieniu ich od wszelkich czesci kwasnych, asfaltowych i koksowych oraz od substan¬ cji wrzacych co najmniej ponizej 160°C przy cisnieniu 12 mm Hg i o lepkosci wyz¬ szej niz lepkosc oleju, z rafinowania któ¬ rego pochodza przerabiane pozostalosci.W tym celu po oddestylowaniu rozpusz¬ czalnika i skladników wrzacych ponizej 160°C przy cisnieniu 12 mm Hg zobojetnia sie otrzymany produkt rafinowania za po¬ moca substancji zasadowych, np. za pomoca MgO lub CaO, i przez osadzanie oraz sa¬ czenie oddziela sie skladnik weglowodoro¬ wy, który ma byc stosowany wedlug wy¬ nalazku, od skladników pozostalych, np. od roztworów lub zawiesin srodków zobo¬ jetniajacych lub substancji w postaci za¬ wiesiny. Tak uzyskane przesacze poddaje sie destylacji, najlepiej w obecnosci sub¬ stancji reagujacych zasadowo, np. MgO lub CaO, dzieki czemu wydziela sie znaj¬ dujace sie jeszcze ewentualnie w mieszani¬ nie weglowodorowej bardziej lotne sklad¬ niki, wrzace przy cisnieniu 12 mm Hg poni¬ zej 160° C. Górna granica wrzenia tak uzy¬ skanego' weglowodoru winna wynosic mniej wiecej 360° C przy cisnieniu 12 mm Hg.W celu uzyskania produktów, które ma¬ ja byc stosowane zgodnie z wynalazkiem niniejszym, mozna postepowac w ten spo¬ sób, ze pozostalosc otrzymana po oddesty¬ lowaniu rozpuszczalnika z odpadków otrzy¬ manych przy rafinacji oleju mineralnego zobojetnia sie za pomoca substancji zasa¬ dowych, np. CaO lub MgO, i nastepnie poddaje sie ja destylacji frakcyjnej (w prózni), przy czym wybiera sie te frakcje,, które nie zawieraja skladników wrzacych przy cisnieniu 12 mm Hg ponizej 160°C i których, górna granica wrzenia nie jest wyzsza niz 380°C przy 12 mm Hg. Miesza¬ nine weglowodorów, otrzymana w ten spo¬ sób, np. przez destylacje mozna rozdzielac jeszcze w dalszym ciagu na frakcje o róz¬ nych wlasciwosciach, przy czym do uzytku w przemysle gumowym nadaja sie najle¬ piej frakcje wyzej wrzace.Wyzej opisanymi sposobami w celu otrzymywania odpowiednich weglowodo¬ rów mozna przerabiac pozostalosci rafina- cyjne równiez w mieszaninie z innymi po¬ zostalosciami rafinacyjnymi, tak zwanymi smolami kwasnymi. Okolicznosc ta jest wazna szczególnie wówczas, jezeli w jed¬ nej rafinerii otrzymuje sie oba rodzaje odpadków rafinacyjnyoh. W tym przypad¬ ku zobojetnia sie starannie otrzymana w stanie pólstalym lub w postaci gestej cie¬ czy kwasna mieszanine za pomoca substan¬ cji zasadowych, najlepiej w postaci roz¬ tworu lub zawiesiny, przy czym wytwarza- — 2 —jace sie przy zobojetnianiu cieplo w prze¬ waznej liczbie przypadków czyni zby¬ tecznym dalsze jego doprowadzanie. Po oddzieleniu powstalego roztworu sdli nie¬ organicznych poddaje sie uzyskany obojet¬ ny organiczny produkt reakcji destylacji frakcyjnej (w prózni) w podanych wyzej warunkach, przy czym odrzuca sie frakcje wrzace ponizej 160°C, a stosuje sie tylko frakcje wyzej wrzace, 0 ile chodzi o wybór odpadków rafina- cyjnycli, sluzacych jako material wyjscio¬ wy, stosuje sie najkorzystniej te odpadki, które juz w stanie surowym odpowiadaja w znacznej mierze wyzej wymienionym wy¬ maganiom, przede wszystkim wiec produk¬ ty rafinowania srednich i ciezkich olejów smarowych, przy czym rodzaj uzytego do rafinowania rozpuszczalnika nie odgrywa zadnej wazniejszej roli. Produkty rafino¬ wania kerozyny i innych frakcji naftowych, wrzacych w niskiej temperaturze, nie na¬ daja sie. Poniewaz przy rafinowaniu za po¬ moca cieklego SO2 bez dodawania roz¬ puszczalnika organicznego uzyskuje sie produkty ropy naftowej o mniejszej lep¬ kosci, stosowanie tych pozostalosci jest mniaj korzystne.Produkty uzyskane wyzej opisanym sposobem sa to czerwonobrazowe oleje flu¬ oryzujace lub mniej lub bardziej ciekle zy¬ wice, które w cienkich warstwach prze¬ puszczaja swiatlo, sa wolne od skladni¬ ków kwasnych, czastek wegla i koksu i in¬ nych zanieczyszczen wywolujacych nie¬ jednorodnosc oraz nie zawieraja substan¬ cji rozpadajacych sie przy utrzymywaniu ich przez jedina do dwóch godzin w tempe¬ raturze 180°C. Stosowane produkty cha¬ rakteryzuje poza tym to, ze znaczna ich czesc (najmniej 30°/o) jest rozpuszczalna w stezonym kwasie siarkowym. Ich lepkosc wynosi przecietnie 4° Englera w tempera¬ turze lOO^C.Poniewaz produkty te skladaja sie przewaznie z weglowodorów nienasyco¬ nych, sa one w duzym stopniu zdolne do reakcji z siarka; reakcja ta jest podobna do wulkanizacji kauczuku i z tego powodu zachowuja sie one w mieszankach kauczu¬ kowych w sposób bardziej podobny do kauczuku, niz inne znane dodatki, które nie sa zdolne do takich reakcji. Produkty te posiadaja jeszcze i te zalete, ze ulatwiaja one mieszanie wszelkiego rodzaju wypel¬ niaczy z mieszankami kauczukowymi i da¬ ja sie uzywac zarówno do mieszanek gu¬ mowych, jak i ebonitowych oraz do miesza¬ nek zawiesin kauczuku, przy czym wywie¬ raja wyraznie zmiekczajace dzialanie.Ilosci, które mozna stosowac, zaleza w du¬ zej mierze od rodzaju mieszanek i wyno¬ sza przecietnie 50°/o uzytego czystego kau¬ czuku, jednakowoz w pewnych przypad¬ kach uzyskuje sie jeszcze zadowalajace wyniki przy dodaniu 65 — 80% ilosci uzy¬ tego kauczuku.Produkty stosowane wedlug wynalazku mozna równiez przerabiac z uzywana (sta¬ ra) guma, przy czym nastepuje uplastycz¬ nienie gumy i tworza sie bardzo gietkie produkty regeneracji. W produktach rege¬ neracji gumy uzyty wedlug wynalazku do¬ datek wystepuje jako wypelniacz tak, ze mozna je przerabiac w mieszaninie z gu¬ ma surowa lub przy ponownym dodaniu tych weglowodorów w znany sposób na wyroby gotowe.Pojecie kauczuku obejmuje w patencie niniejszym zarówno kauczuk naturalny, jak i syntetyczny, oraz produkty zastepujace kauczuk.Przyklad 1. 100 czesci pozostalosci ekstrakcyjnej po rafinowaniu oleju mine¬ ralnego furfurolem, po oddestylowaniu skladników wrzacych ponizej 160° C przy cisnieniu 12 mm Hg, zobojetnia sie 5 cze¬ sciami MgO i po oddzieleniu utworzonego osadu destyluje sie (w prózni). Drugiej frakcji, wrzacej miedzy 180 a 320°C przy cisnieniu 20 mm Hg, uzywa sie do przy¬ rzadzania nastepujacych mieszanek: — 3 —jasnej krepy . . . , smoked sheets . frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku . . siarki . . . . . . yulkazitu F . . . . . kwasu stearynowego . aktywnego tlenku cynku 48,00 czesci 32,00 „ 13,50 2,50 0,60 0,40 3,00 100, po wulkanizacji przez 20 minut pod cisnie¬ niem 4 atmosfer z mieszanki tej uzyskuje sie przezroczysty zólty produkt gotowy o wytrzymalosci na rozrywanie 208 kg/cm2, a po 3-dhiowym starzeniu w bombie Bierer- Dayisa — o wytrzymalosci 202 kg/cm2. 2. smoked sheets . . . brazowej krepy . . . mikroneksu (sadzy ak¬ tywnej) kwasu stearynowego . siarki . . . . . . . tlenku cynku . . . . yulkazitu Merkapto . frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku . . 38,70 czesci 20,00 „ 28,% 0,60 2,50 3,30 0,80 5,20 100, po wulkanizacji przez 35 minut pod cisnie¬ niem 1,5 atmosfer uzyskuje sie produkt go¬ towy, nadajacy sie doskonale do wyrobu pokryw do motocyklów, którego dane me¬ chaniczne sa nastepujace: naprezenie przy rozcia¬ gnieciu do 300% . . ,102 naprezenie po 3-dniowym starzeniu .110 wytrzymalosc na rozry¬ wanie .. . . . . . . 243 wytrzymalosc po 3-dnio¬ wym starzeniu . . . 245 rozciagliwosc w %%-ach 540 kg/cm2 rozciagliwosc w 0/a°/o-ach po 3^dniowym starzeniu . 500 ciezar wlasciwy . . . 1,16 twardosc wedlug Schop- pera 86, 3, brazowej krepy . . . frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku smoked sheeets siarki . . - merkaptonu . yulkazitu D . tlenku cynku mikroneksu (sadzy ak¬ tywnej) , . . . . gumy regenerowanej . 12,50 czesci 8,90 „ 12,50 „ 1,30 „ 0,35 „ 0,10 „ 2,50 „ 55,00 6,85 „ 100, po wulkanizacji przez 20 minut pod cisnie¬ niem 4 atmosfer uzyskano gotowy produkt, nadajacy sie do wyrobu podeszew, o naste¬ pujacych danych mechanicznych: wytrzymalosc na rozry¬ wanie 66,50 kg/cm2 wytrzymalosc na rozry¬ wanie po 3-dniowym sta¬ rzeniu 64,00 ,, rozciagliwosc .... 110% rozciagliwosc po 3-dnio¬ wym starzeniu .... 102% ciezar wlasciwy . . . 1,39 twardosc wedlug Schop- pera 6 Przyklad 2. 100 czesci pozostalosci ekstrakcyjnej po rafinowaniu oleju mine¬ ralnego1 mieszanina cieklego SO2 i ben¬ zenu zobojetnia sie przez zmieszanie z 3 czesciami technicznego MgO i poddaje sie zobojetniona mieszanine destylacji (w prózni). Skladniki wrzace ponizej 200^C przy cisnieniu 12 mm Hg usuwa sie. Frak¬ cje wrzace pomiedzy 200 i 380°C przy cis- — 4 —nieniu 12 mm Hg stosuje sie do przyrza* dzania nastepujacych mieszanek: 1. smoked sheets . . . . 20,00 czesci weglanu magnezu . . . 46,50 „ tlenku magnezu . . . 4,00 ,, tlenku cynku . . . . 3,00 „ bieli tytanowej . . . . 2,00 „ tlenku zelaza czerwo¬ nego ....... 2,20 ,, srodka przeciw starze¬ niu ........ 0,30 ,, kaolinu koloidalnego . . 10,00 „ siarki 1,50 ,, vulkazitu F 0,50 ,, frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku . . 10,00 ,, 100, po wulkanizacji przez 15 minut pod cisnie¬ niem 3 atmosfer uzyskuje sie produkt gp- towy o nastepujacych danych mechanicz¬ nych: wytrzymalosc na rozry¬ wanie . . 46 kg/cm2 wytrzymalosc na rozry¬ wanie po 3-dniowym sta¬ rzeniu 45,50 ,, rozciagliwosc .... 40% rozciagliwosc po 3-dnio¬ wym starzeniu .... 38°/o ciezar wlasciwy . . . 1,68 twardosc wedlug Schop- 2. smoked sheets . . . . frakc j i weglowodorowej wedlug wynalazku . . vulkazitu CT . . . . pylu ebonitowego . . . tlenku cynku . . • . . aldolo -/?- naftyloaminy . 30,00 15,00 0,30 6,60 34,00 3,00 0,30 10,80 czesci » M ,1 l) 11 11 11 po wulkanizacji przez 60 minut pod cisnie¬ niem 4 atmosfer uzyskuje sie produkt o na¬ stepujacych danych mechanicznych: wytrzymalosc na rozry¬ wanie . . . . . . : 122 kg/cm2 wytrzymalosc na rozry¬ wanie po 3-dniowym sta¬ rzeniu ....... 83 „ rozciagliwosc .... 125% rozciagliwosc po 3-dnio¬ wym starzeniu .... 10% ciezar wlasciwy - * • 1.23 3. smoked sheets . . . . 100,00 czesci frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku . . 70,00 „ siarki 45,00 „ yulkazitu D ..... 1,00 „ po wulkanizacji przez 90 minut pod cisnie¬ niem 4 atmosfer uzyskano ebonit o wytrzy¬ malosci na rozrywanie 540 kg/cm2. 4 smoked sheets .... 210,00 czesci frakcji weglowodorowej wedlug wynalazku . . . 105,50 ,, tlenku cynku .... 52,50 „ sadzy . 2,00 „ benzyny ...... 630,00 ,, 100, 1000 Przyklad 3. Do ogrzanej do wrzenia mieszaniny 20 czesci technicznego MgO i 150 czesci wody dodaje sie st

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Mieszanka gumowa, zawierajaca ja¬ ko wypelniacze odpadki porafinacyjne, uzyskane przy rafinowaniu olejów mine¬ ralnych za pomoca rozpuszczalników se¬ lektywnych, znamienna tym, ze zawiera skladniki tych odpadków lub frakcje tych skladników wrzace w temperaturze 160 — 380°C, np. miedzy 200 i 380°C, przy cisnie¬ niu 12 mm Hg, które sa obojetne i rozpusz¬ czalne w stezonym kwasie siarkowym w ilosci co najmniej 30%.

2. Mieszanka gumowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako wypelniacze zawiera produkty uzyskiwane z odpadków przy rafinowaniu olejów mineralnych przez oddestylowywanie skladników wrzacych co najmniej ponizej 160°C, np. ponizej 200°C, przy cisnieniu 12 mm Hg, zobojet¬ nianie pozostalosci destylacyjnej, ewentu¬ alnie^ uwalnianie mieszaniny zobojetnionej od produktów nieorganicznych i destyla¬ cje organicznego produktu (w prózni) przy ewentualnym uzyciu przegrzanej pary. 3t.

3. Mieszanka wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze jako wypelniacze zawiera produkty, uzyskiwane przez zobojetnianie pozostalosci ekstrakcyjnych i frakcyjna destylacje (w prózni) zobojetnionej mie¬ szaniny, których temperatura wrzenia wy¬ nosi 160 —380°C, np. 200 — 380°C, przy cisnieniu 12 mm Hg,

4. Mieszanka wedlug zastrz. 1 — 3, znamienna tym, ze jako wypelniacze za¬ wiera produkty otrzymywane z przeróbki pozostalosci ekstrakcyjnych, zmieszanych z kwasnymi smolami uzyskanymi przy ra¬ finowaniu olejów za pomoca kwasu siarko¬ wego.

5. Mieszanka wedlug zastrz. 1 — 4, znamienna tym, ze zawiera wypelniacze w ilosci wiekszej niz 10%, najlepiej w ilo¬ sci wiekszej niz 15%, np. 20 — 85% ilosci kauczuku w mieszance. Naftolen-Gesellschaft zur Verwertung der R o s 11 e r - M e h n e r' s e h e n Verfahren m. b. H. Zastepca: inz. B. Muller rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 10716-42. PL