RU2640522C2 - Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine - Google Patents

Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine Download PDF

Info

Publication number
RU2640522C2
RU2640522C2 RU2016116845A RU2016116845A RU2640522C2 RU 2640522 C2 RU2640522 C2 RU 2640522C2 RU 2016116845 A RU2016116845 A RU 2016116845A RU 2016116845 A RU2016116845 A RU 2016116845A RU 2640522 C2 RU2640522 C2 RU 2640522C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon black
rubber
latex
filled
carried out
Prior art date
Application number
RU2016116845A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016116845A (en
Inventor
Владимир Иванович Корчагин
Марат Инилович Фаляхов
Иван Сергеевич Киселев
Евгения Евгеньевна Кузнецова
Артем Викторович Протасов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ").
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ").
Priority to RU2016116845A priority Critical patent/RU2640522C2/en
Publication of RU2016116845A publication Critical patent/RU2016116845A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640522C2 publication Critical patent/RU2640522C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C1/00Treatment of rubber latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT 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
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/04Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method includes the steps of mixing an aqueous suspension of carbon black (filler) with polymer latex under intense energy in the reactor and isolating it without the use of coagulating agents, followed by dehydration in a screw aggregate. In this case, the combination of latex with the aqueous dispersion of furnace black carbon is carried out in a reactor equipped with a stirring device and an ultrasonic generator. Next, a filled rubber crumb is formed in the ripener. In this case, a coagulator of the flow type is used in the coagulation stage of the latex. After the coagulation step, the resulting chips are dewatered on the filter and in the screw squeezing machine. The final moisture removal is carried out in an air dryer with forced ventilation.
EFFECT: production of rubber containing uniformly distributed nanodispersed carbon black, minimization of structural transformations in the polymer phase and production of vulcanizates based on it with high physical and mechanical properties.
1 tbl, 24 ex

Description

Изобретение относится к получению саженаполненных эластомеров на основе бутадиен-стирольных каучуков общего назначения, бутадиен-нитрильных каучуков специального назначения, а также других каучуков эмульсионной полимеризацией. Оно может быть использовано при получении наполненных техуглеродом эластомерных композиций и изготовлении резиновых смесей на основе натурального и синтетических латексов. Жидкофазное совмещение водных дисперсий полимера с дисперсными системами при использовании ультразвуковой технологии позволяет интенсифицировать химико-технологические процессы, протекающие между жидкими и твердыми компонентами. Обеспечение равномерного распределения наполнителей и компонентов в полимерных композициях крайне полезно при изготовлении изделий высокого качества нефтехимических, лакокрасочных и других производств.The invention relates to the production of carbon black-filled elastomers based on general-purpose styrene-butadiene rubbers, special-purpose butadiene-nitrile rubbers, and other rubbers by emulsion polymerization. It can be used in the preparation of carbon black-filled elastomeric compositions and in the manufacture of rubber compounds based on natural and synthetic latexes. The liquid-phase combination of aqueous polymer dispersions with dispersed systems using ultrasonic technology allows to intensify the chemical-technological processes occurring between liquid and solid components. Ensuring a uniform distribution of fillers and components in polymer compositions is extremely useful in the manufacture of high quality products of petrochemical, paint and varnish and other industries.

Традиционно процессы совмещения активных наполнителей с эластомерной фазой проводят, периодически или непрерывно смешивая твердые гранулы техуглерода и кипы каучука, поэтому такое смешение принято называть «сухим». В отечественной промышленной практике применяют исключительно этот вариант смешения при получении резиновых смесей.Traditionally, the processes of combining active fillers with an elastomeric phase are carried out by periodically or continuously mixing solid granules of carbon black and rubber bales, therefore, such a mixture is called “dry”. In domestic industrial practice, this mixture of mixing is exclusively used in the production of rubber compounds.

Получение эластомерных композиций путем механического смешения ограничено недостаточной степенью диспергирования и неоднородным распределением частиц наполнителя по объему каучука, протеканием механодеструкции в полимерной матрице, а также низкими технико-экономическими показателями процесса «сухого» смешения [Краус, Дж. Усиление эластомеров / Сборник статей под ред. Дж. Крауса, перевод с англ. под ред. К.А. Печковской. - М.: Химия, 1968. - С. 484].Obtaining elastomeric compositions by mechanical mixing is limited by the insufficient degree of dispersion and the inhomogeneous distribution of filler particles over the rubber volume, the occurrence of mechanical degradation in the polymer matrix, as well as low technical and economic indicators of the “dry” mixing process [Kraus, J. Strengthening of Elastomers / Ed. J. Kraus, translation from English. under the editorship of K.A. Pechkovskaya. - M .: Chemistry, 1968. - S. 484].

Наполнение на стадии латекса обеспечивает возможность осуществления малоэнергоемкого процесса тонкого смешения, независимо от пластичности каучука, без увеличения энергетических затрат даже при использовании частично сшитого полимера. Он заключается в смешении водных дисперсий наполнителя с латексом в необходимых пропорциях с последующим осаждением частиц полимера и наполнителя в виде мелкой крошки наполненного каучука.Filling at the latex stage provides the possibility of a low-energy process of fine mixing, regardless of the ductility of the rubber, without increasing energy costs even when using partially cross-linked polymer. It consists in mixing aqueous dispersions of the filler with latex in the required proportions, followed by precipitation of the polymer particles and the filler in the form of fine crumbs of filled rubber.

Известен способ производства саженаполненных каучуков на стадии латекса [Краус, Дж. Усиление эластомеров / Сборник статей под ред. Дж. Крауса, перевод с англ. под ред. К.А. Печковской. - М.: Химия, 1968. - С. 484], где в начале готовится 10-25%-ная водная суспензия сажи с использованием интенсивного перемешивания. Устранение гидрофобности поверхности сажи достигается введением водного раствора диспергирующего агента - ПАВ.A known method for the production of carbon black at the stage of latex [Kraus, J. Reinforcement of elastomers / Collection of articles, ed. J. Kraus, translation from English. under the editorship of K.A. Pechkovskaya. - M .: Chemistry, 1968. - S. 484], where at the beginning a 10-25% aqueous suspension of soot is prepared using intensive mixing. The elimination of the hydrophobicity of the soot surface is achieved by the introduction of an aqueous solution of a dispersing agent, a surfactant.

Использование ПАВ при получении водной дисперсии высокоактивного техуглерода способствует его равномерному распределению по полимерной фазе при получении саженаполненного каучука на стадии латекса, но вулканизаты, полученные на основе саженаполненных каучуков с использованием диспергирующих агентов, не обеспечивают нормативные физико-механические показатели из-за избыточного их содержания. Введение ПАВ при изготовлении дисперсии техуглерода и последующем жидкофазном совмещении ее с латексом способствует увеличению расхода коагулирующих агентов при выделении и повышению показателя общей загрязненности по ХПК из-за загрязнения ПАВ стоков.The use of surfactants in the preparation of an aqueous dispersion of highly active carbon black contributes to its uniform distribution over the polymer phase in the production of carbon black at the latex stage, but vulcanizates obtained on the basis of carbon black filled with the use of dispersing agents do not provide standard physical and mechanical properties due to their excessive content. The introduction of a surfactant in the manufacture of a carbon black dispersion and its subsequent liquid-phase combination with latex contributes to an increase in the consumption of coagulating agents during the isolation and increase in the overall COD contamination index due to contamination of the surfactant effluents.

Известен способ получения наполненного техуглеродом каучука путем смешения латекса с водной суспензией наполнителя и последующей коагуляцией химическими агентами [Гусева В.И., Кантор Ф.С. Производство, свойства и применение саже- и маслонаполненных каучуков эмульсионной и растворной полимеризации // Тем. обзор, серия «Производство синтетического каучука». - М.: ЦНИИТЭнефтехим. - 1978. - С. 95].There is a method of producing rubber filled with carbon black by mixing latex with an aqueous suspension of filler and subsequent coagulation with chemical agents [Guseva V.I., Kantor F.S. Production, properties and application of soot and oil-filled rubbers of emulsion and solution polymerization // Tem. Overview, Synthetic Rubber Production Series. - M.: TSNIITneftekhim. - 1978. - S. 95].

Недостатком данного способа является недостаточно равномерное распределение техуглерода по полимерной фазе, т.к. отсутствие интенсивного энергетического воздействия на суспензию техуглерода не обеспечивает разрушение агломератов техуглерода до необходимых размеров частиц.The disadvantage of this method is the insufficiently uniform distribution of carbon black in the polymer phase, because the absence of intense energy impact on the suspension of carbon black does not ensure the destruction of agglomerates of carbon black to the required particle sizes.

Фирмой «Кэбот» разработан непрерывный процесс получения наполненного техуглеродом натурального каучука путем совмещения латекса с суспензией техуглерода при высоких скоростях в турбулентном потоке в специально сконструированном смесителе без использования коагулирующих агентов [Аверко-Антонович Л.А. Смеси натурального каучука с техническим углеродом, полученные непрерывным смешением в жидкой фазе / Зарубежная информация, перевод // Производство и использование эластомеров. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. - №4. - С. 27-33; Куперман Ф.Е. Натуральные каучуки, содержащие техуглеродные и кремнекислотные наполнители (обзор) // Каучук и резина. - 2010. - №2. - С. 5-9].Cabot has developed a continuous process for producing carbon black filled with natural rubber by combining latex with a suspension of carbon black at high speeds in a turbulent flow in a specially designed mixer without the use of coagulating agents [L. Averko-Antonovich Mixtures of natural rubber with carbon black, obtained by continuous mixing in the liquid phase / Foreign information, translation // Production and use of elastomers. - M .: TsNIITEneftekhim, 2004. - No. 4. - S. 27-33; Cooperman F.E. Natural rubbers containing carbon black and silicic acid fillers (review) // Rubber and rubber. - 2010. - No. 2. - S. 5-9].

Недостатком данного способа является сложное аппаратурное оформление применяемой схемы, а также повышенный расход энергоресурсов на стадии получения саженаполненного каучука из-за большого объема смесительного оборудования, применяемого в технологическом процессе.The disadvantage of this method is the complex hardware design of the applied scheme, as well as the increased energy consumption at the stage of obtaining fumed rubber due to the large volume of mixing equipment used in the process.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому эффекту является способ жидкофазного наполнения (патент US 6048923, C08K 3/04; 524/496. Elastomer composites method and apparatus. Date of Patent Apr. 2000), включающий непрерывную подачу в реактор (коагулятор) под высоким давлением суспензии высокодисперсного наполнителя - техуглерода, что способствует образованию струи потока, увлекающего за собой при интенсивном энергетическим воздействии латекс эластомера, при этом достигается полная коагуляция латексной системы с образованием наполненного техуглеродом эластомера и дальнейшим получением резиновой композиции на его основе.The closest in technical essence to the claimed effect is a method of liquid-phase filling (patent US 6048923, C08K 3/04; 524/496. Elastomer composites method and apparatus. Date of Patent Apr. 2000), including continuous supply to the reactor (coagulator) under high by pressure of a suspension of a finely divided filler - carbon black, which contributes to the formation of a stream stream, entrainment of the latex elastomer with intense energy exposure, while the latex system is completely coagulated to form an elastomer filled with carbon black and lneyshim obtain a rubber composition based on it.

Недостатком прототипа является использование реактора коагулятора специальной конструкции, в котором создается высокая скорость потока за счет использования пара высокой энергии, что в конечном итоге способствует дополнительному нагреву коагуляционной системы и образованию дополнительного объема сточных вод. При этом используется крупногабаритное оборудование, обеспечивающее необходимое время совмещения компонентов при сверхвысоких скоростях потока (более 200 м/с), которое должно работать при постоянном высоком давлении. Кратковременный процесс совмещения усложняет его регулирование с учетом состава и свойств техуглерода и ограничивает его использование при получении высоконаполненных эластомеров.The disadvantage of the prototype is the use of a coagulator reactor of a special design, which creates a high flow rate through the use of high energy steam, which ultimately contributes to the additional heating of the coagulation system and the formation of an additional volume of wastewater. In this case, large-sized equipment is used that provides the necessary time for combining the components at ultrahigh flow velocities (more than 200 m / s), which should work at constant high pressure. The short-term process of combining complicates its regulation, taking into account the composition and properties of carbon black, and limits its use in the production of highly filled elastomers.

Технической задачей изобретения является изготовление наполненного высокодисперсным техуглеродом каучука на стадии латекса при использовании высокоэффективного диспергирующего воздействия, обеспечивающего равномерное распределение тонкодисперсного наполнителя по эластомерной фазе и исключающего использование коагулирующих агентов с учетом энергосбережения и экологической безопасности процесса. Высокоэффективное диспергирующее воздействие должно способствовать разрушению агрегатов для получения развитой сорбционной поверхности, обеспечивающей нарушение агрегативной устойчивости латекса за счет перераспределения поверхностно-активных веществ с поверхности латексных частиц на вновь образовавшую поверхность техуглерода, т.е. в конечном итоге коагуляции латекса с захватом тонкодисперсных частиц техуглерода.An object of the invention is the manufacture of rubber filled with highly dispersed carbon black at the latex stage using a highly effective dispersing effect, which ensures uniform distribution of the finely divided filler over the elastomeric phase and excludes the use of coagulating agents, taking into account the energy saving and environmental safety of the process. A highly effective dispersing effect should contribute to the destruction of aggregates to obtain a developed sorption surface that ensures violation of the aggregate stability of latex due to the redistribution of surface-active substances from the surface of latex particles to the newly formed carbon black surface, i.e. ultimately coagulation of latex with the capture of fine particles of carbon black.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ изготовления наполненного высокоактивным техуглеродом каучука, включающий стадии смешения водной суспензии техуглерода (наполнителя) с латексом полимера при интенсивном энергетическом воздействии в реакторе и выделение его без использования коагулирующих агентов с последующим обезвоживанием в шнековых агрегатах, отличающийся тем, что совмещение латекса полимера с водной дисперсией печного техуглерода с удельной поверхностью (по азоту) 70÷150 м2/г проводят в реакторе, снабженном перемешивающим устройством и ультразвуковыми генератором с удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3, в течение 10÷600 с при подкислении до уровня рН=2,0÷3,5 и содержании компонентов в перерасчете на сухое вещество от 5,0 до 30,0 мас.%, при этом соотношение компонентов (мас.ч.) каучук:наполнитель составляет от 100:30 до 100:70, а затем осуществляют формирование наполненной крошки каучука в дозревателе с перемешивающим устройством со скоростью вращения 60÷120 об/мин, при этом на стадии коагуляции латекса используют коагулятор проточного типа. После стадии коагуляции, происходит обезвоживание полученной крошки на фильтре и в шнековой отжимной машине, а окончательное удаление влаги осуществляют в воздушной сушилке с принудительной вентиляцией при температуре 100±5°С.To solve the technical problem of the invention, a method for manufacturing rubber filled with highly active carbon black is provided, comprising the steps of mixing an aqueous suspension of carbon black (filler) with polymer latex with intense energy in the reactor and releasing it without the use of coagulating agents, followed by dehydration in screw units, characterized in that the combination polymer latex with an aqueous dispersion of furnace carbon black with a surface area (nitrogen) 70 ÷ 150 m 2 / g is carried out in a reactor provided with nnom stirrer and ultrasonic generator with a power density of 250 ÷ 500 W / dm 3, for 10 ÷ 600 by acidification to a pH = 2.0 ÷ 3.5 and content of the components, based on the dry matter of from 5.0 to 30 , 0 wt.%, While the ratio of the components (wt.h.) rubber: filler is from 100: 30 to 100: 70, and then carry out the formation of the filled crumb of rubber in the heater with a stirring device with a rotation speed of 60 ÷ 120 rpm , while at the stage of coagulation of latex using a flow type coagulator. After the coagulation stage, the resulting chips are dehydrated on the filter and in the screw squeezer, and the final moisture removal is carried out in an air dryer with forced ventilation at a temperature of 100 ± 5 ° С.

Технический результат изобретения заключается в изготовлении каучука, содержащего равномерно распределенный нанодисперсный техуглерод; минимизации структурных превращений в эластомерной фазе за счет использования малоэнергоемкого жидкофазного совмещения водной дисперсии техуглерода и латекса полимера; исключении коагулирующих агентов при выделении наполненного каучука и получении вулканизатов на его основе с высокими физико-механическими показателями.The technical result of the invention is the manufacture of rubber containing a uniformly distributed nanodispersed carbon black; minimization of structural transformations in the elastomeric phase due to the use of low-energy-intensive liquid-phase combination of an aqueous dispersion of carbon black and polymer latex; the exclusion of coagulating agents in the allocation of filled rubber and obtaining vulcanizates based on it with high physical and mechanical properties.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Техуглерод печной с удельной поверхностью от 70 до 150 м2/г подают в закрытую емкость 1,5 дм3, наполненную на 67% объема латексом при интенсивном перемешивании (до 600 об/мин), и подвергают диспергированию при ультразвуковом воздействии удельной мощностью 250÷500 Вт/дм3 в течение 10÷600 с и проводят подкисление до уровня рН=2,0÷3,5; а затем направляют в дозреватель - емкость с перемешивающим устройством для формирования наполненной техуглеродом крошки каучука с размером 2-7 мм, что достигается за счет перемешивания 60-120 об/мин в течение 3-10 мин.Furnace carbon black with a specific surface area of 70 to 150 m 2 / g is fed into a closed container of 1.5 dm 3 filled with 67% of the volume with latex with vigorous stirring (up to 600 rpm), and subjected to dispersion under ultrasonic influence with a specific power of 250 ÷ 500 W / dm 3 for 10 ÷ 600 s and carry out acidification to pH = 2.0 ÷ 3.5; and then they are sent to a pre-heater - a container with a mixing device for forming rubber crumbs filled with carbon black with a size of 2-7 mm, which is achieved by mixing 60-120 rpm for 3-10 minutes.

При этом на стадии коагуляции латекса используют коагулятор проточного типа.At the same time, a flow type coagulator is used at the latex coagulation stage.

Обезвоживание влажной крошки каучука, наполненного техуглеродом, осуществляют с помощью наклонного фильтра с пористой поверхностью из капроновой микросетки при последующем обезвоживании в отжимной машине и воздушной сушилке с принудительной вентиляцией при температуре 100±5°С в течение 50±10 мин.Dehydration of wet rubber crumb filled with carbon black is carried out using an inclined filter with a porous surface made of a nylon microgrid with subsequent dehydration in an squeezing machine and an air dryer with forced ventilation at a temperature of 100 ± 5 ° C for 50 ± 10 min.

Другим вариантом обезвоживания служит предварительное отделение влаги на наклонном фильтре, снабженном микросеткой, с последующим окончательным удалением влаги в лабораторном отжимно-сушильном шнековом агрегате.Another option for dehydration is the preliminary separation of moisture on an inclined filter equipped with a microgrid, followed by the final removal of moisture in a laboratory squeeze-drying screw unit.

Способ изготовления наполненного высокоактивным техуглеродом каучука поясняется следующими примерами.A method of manufacturing a rubber filled with highly active carbon black is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по прототипу)Example 1 (prototype)

Изначально готовят 12,5% водную суспензию техуглерода. Готовая суспензия техуглерода подается в коагулятор специальной конструкции под высоким давлением за счет использования пара высокой энергии. Образовавшаяся струя потока при сверхвысоких скоростях потока (более 200 м/с) увлекает за собой латекс полимера, предварительно заправленный 15 мас.% антиоксидантной эмульсией (TNPP и Santoflex) с подщелачиванием гидроксидом калия до рН=10.Initially, a 12.5% aqueous suspension of carbon black is prepared. The finished carbon black suspension is fed to a coagulator of a special design under high pressure through the use of high-energy steam. The resulting stream stream at ultrahigh flow rates (more than 200 m / s) entrains polymer latex pre-charged with 15 wt.% Antioxidant emulsion (TNPP and Santoflex) with alkalization with potassium hydroxide to pH = 10.

Влажная крошка саженаполненного каучука при выгрузке из реактора содержит около 79 мас.% воды. На отжимной червячной машине продукт обезвоживается до содержания 5÷10 мас.% воды с последующей сушкой и охлаждением.Wet crumbs of carbon black when discharged from the reactor contain about 79 wt.% Water. On a squeezing worm machine, the product is dehydrated to a content of 5 ÷ 10 wt.% Water, followed by drying and cooling.

Пример 2 (по изобретению)Example 2 (according to the invention)

В контур, представляющий собой кольцевой реактор проточного типа объемом 5,0 дм3, подают непрерывно бутадиен-стирольный латекс с производства каучука СКС-30АРК с содержанием полимера 20 мас.% и водную высококонцентрированную суспензию с содержанием 40 мас.% техуглерода марки N 330 с удельной поверхностью 84 м2/г, при этом соотношение (мас.ч.) каучук:техуглерод составляет 100:60, а время пребывания дисперсионной среды - 180 с, после диспергирования за счет высокой скорости потока перегретого пара происходит коагуляция латекса с использованием коагулятора проточного типа.Styrene butadiene-latex from rubber production SKS-30ARK with a polymer content of 20 wt.% And an aqueous highly concentrated suspension with a content of 40 wt.% Carbon black of brand N 330 s are continuously fed into a loop comprising a flow reactor of 5.0 dm 3 volume type; the specific surface area is 84 m 2 / g, while the ratio (parts by weight) of rubber: carbon black is 100: 60, and the residence time of the dispersion medium is 180 s, after dispersion due to the high flow rate of superheated steam, the latex is coagulated using coagulum torus flow type.

Обезвоживание крошки наполненного техуглеродом каучука с помощью наклонного фильтра с проницающей поверхностью из капроновой микросетки при последующем удалении влаги в шнековой отжимной машине и воздушной сушилке с принудительной вентиляцией при температуре 100±5°С в течение 60 мин.Dehydration of crumbs of rubber filled with carbon black using an inclined filter with a penetrating surface from a nylon microgrid with subsequent removal of moisture in a screw squeezing machine and an air dryer with forced ventilation at a temperature of 100 ± 5 ° C for 60 min.

При этом содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде составляет 100 мг/дм3 при норме не более 15 мг/дм3, а полученная наполненная техуглеродом крошка каучука отличается разнородностью по размеру, которая составляла от 0,1 до 15 мм, что осложняло предварительное удаление влаги на вибросите, снабженном микросеткой, и отжимной машине.At the same time, the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is 100 mg / dm 3 with a norm of not more than 15 mg / dm 3 , and the resulting rubber crumb filled with carbon black differs in size heterogeneity, which ranged from 0.1 to 15 mm, which complicated preliminary moisture removal on a vibrating screen equipped with a microgrid and a squeezing machine.

Пример 3Example 3

В проточный реактор объемом 1,5 дм3 при перемешивании со скоростью вращения мешалки 600 об/мин подают непрерывно бутадиен-стирольный латекс с производства каучука СКС-30АРК с содержанием полимера 20 мас.% совместно с водной высококонцентрированной суспензией при содержании 40 мас.% техуглерода марки N 330 с удельной поверхностью 84 м2/г и подвергают ультразвуковому воздействию удельной мощностью 350 Вт/дм3, при этом время пребывания дисперсионной среды составляет 180 с, а соотношение каучук:техуглерод выдерживают равным 100:60 с учетом того, что содержание компонентов по сухим веществам составляет 30 мас.%, после чего на стадии коагуляции, осуществляемой в коагуляторе проточного типа, вводят минеральную кислоту для доведения водородного показателя рН=3,0; затем скоагулированный латекс совместно с техуглеродом направляют в дозреватель - емкость с перемешивающим устройством, где осуществляют перемешивание при вращении якорной мешалки с числом оборотов 60 об/мин.Styrene-butadiene latex from rubber production SKS-30ARK with a polymer content of 20 wt.% Together with an aqueous highly concentrated suspension at a content of 40 wt.% Of carbon black is continuously fed into a 1.5 dm 3 flow reactor with stirring at a speed of 600 rpm of the mixer N mark 330 with a specific surface area 84 m 2 / g and is subjected to ultrasonic exposure density of 350 watts / dm 3, wherein the residence time of the dispersion medium is 180 s, and the ratio of rubber: carbon black was kept at 100: 60, taking into account that the soda zhanie components on dry substance is 30% by weight, after which the coagulation stage carried out in a flow type coagulator, is administered a mineral acid to adjust the pH value of pH = 3.0.; then the coagulated latex together with the carbon black is sent to the pre-heater - a container with a mixing device, where mixing is carried out during rotation of the anchor mixer with a speed of 60 rpm.

После завершения процесса жидкофазного наполнения содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде составляет 12 мг/дм3 при норме не более 15 мг/дм3, а полученная наполненная техуглеродом крошка каучука имеет размер от 2,0 до 6,0 мм с пористой структурой, что облегчает предварительное удаление влаги на вибросите, снабженном микросеткой, и в отжимной машине.After completion of the liquid phase filling process, the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is 12 mg / dm 3 with a norm of not more than 15 mg / dm 3 , and the resulting rubber crumb filled with rubber has a size of 2.0 to 6.0 mm with a porous structure , which facilitates the preliminary removal of moisture on a vibrating screen equipped with a microgrid and in a squeezing machine.

Предварительное обезвоживание полученной крошки наполненного техуглеродом каучука осуществляют с помощью микрофильтра, шнековой отжимной машины, а окончательное удаление влаги в течение 45 мин при и воздушной сушилке с принудительной вентиляцией при температуре 100±5°С в течение 60 мин.Preliminary dehydration of the obtained crumbs of rubber filled with carbon black is carried out using a microfilter, a screw squeezing machine, and the final removal of moisture for 45 minutes at and an air dryer with forced ventilation at a temperature of 100 ± 5 ° C for 60 minutes.

В результате происходит полная коагуляция без использования коагулирующих агентов с образованием прозрачного стока и наполненной техуглеродом крошки каучука, более технологичной для обезвоживания на наклонном фильтре с микросеткой, что позволяет сократить время удаления влаги с 60 мин до 40 мин в процессе сушки наполненного каучука.As a result, complete coagulation occurs without the use of coagulating agents with the formation of a transparent runoff and rubber crumb filled with carbon black, which is more technologically advanced for dewatering on an inclined filter with a microgrid, which reduces the moisture removal time from 60 min to 40 min during the drying of filled rubber.

На основе полученного продукта ведут приготовление резиновой смеси согласно ГОСТ Р 54555-2011 «Каучуки бутадиен-стирольные (SBR). Приготовление и испытание резиновых смесей». Результаты испытания резиновой смеси представлены в Приложении 1.Based on the obtained product, the rubber mixture is prepared in accordance with GOST R 54555-2011 “Styrene-butadiene rubbers (SBR). Preparation and testing of rubber compounds. " The rubber test results are presented in Appendix 1.

Пример 4Example 4

Процесс осуществляют аналогично примеру 3 с тем отличием, что время пребывания реакционной смеси при ультразвуковом воздействии 500 Вт/дм3 составляет 5 с.The process is carried out analogously to example 3 with the difference that the residence time of the reaction mixture under ultrasonic treatment of 500 W / dm 3 is 5 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размеров от 1,0 до 9,5 мм, при этом отмечается неравномерное распределение техуглерода в наполненном каучуке, а содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде составляет более 250 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 65 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb sizes from 1.0 to 9.5 mm, while there is an uneven distribution of carbon black in the filled rubber, and the content of fine particles in the form of a polymer suspension in waste water is more than 250 mg / DM 3 . Drying time is 65 minutes.

Пример 5Example 5

Процесс осуществляется аналогично примеру 4 с тем отличием, что проводят в реакторе периодического действия, который заполняют вначале латексом с содержанием полимера 18 мас.%, а затем при включенной мешалке загружают 120 г техуглерода, т.е. выдерживают соотношение каучук:техуглерод 100:60, при этом содержание компонентов по сухим веществам составляет порядка 30 мас.%, после чего полученную реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию, а по завершению процесса направляют в дозреватель и на дальнейшее обезвоживание.The process is carried out analogously to example 4 with the difference that it is carried out in a batch reactor, which is first filled with latex with a polymer content of 18 wt.%, And then with the stirrer switched on, 120 g of carbon black are loaded, i.e. they withstand the rubber: carbon black ratio of 100: 60, while the solids content of the components is about 30 wt.%, after which the resulting reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment, and upon completion of the process, it is sent to the pre-heater and for further dehydration.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размеров от 2,5 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 10 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb sizes from 2.5 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 10 mg / DM 3 . Drying time is 40 minutes.

Пример 6Example 6

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что водородный показатель поддерживают рН=2,0, а реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию 250 Вт/дм3 в течение 600 с.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the pH value is maintained at pH = 2.0, and the reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment of 250 W / dm 3 for 600 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 12 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 2.0 to 5.0 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 12 mg / dm 3 . Drying time is 45 minutes.

Следует отметить, что физико-механические показатели (см. таблицу 1) отмечаются ниже, чем в примере 3, но соответствуют нормативным показателям.It should be noted that the physical and mechanical indicators (see table 1) are noted lower than in example 3, but correspond to standard indicators.

Пример 7Example 7

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что водородный показатель поддерживают рН=2,0, а реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию 250 Вт/дм3 в течение 750 с.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the pH value is maintained at pH = 2.0, and the reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment of 250 W / dm 3 for 750 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,5 до 4,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 14 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.5 to 4.5 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 14 mg / dm 3 . Drying time is 40 minutes.

Увеличение продолжительности ультразвукового воздействия способствует снижению физико-механических показателей вулканизатов ниже нормативных значений (см. таблицу 1), что связано с деструктивными процессами каучуковой фазы в наполненном техуглеродом каучуке.An increase in the duration of ultrasonic exposure contributes to a decrease in the physicomechanical parameters of vulcanizates below standard values (see table 1), which is associated with the destructive processes of the rubber phase in rubber filled with carbon black.

Пример 8Example 8

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию 500 Вт/дм3 в течение 10 с.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment of 500 W / DM 3 for 10 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 4,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 15 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.0 to 4.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 15 mg / dm 3 . Drying time is 45 minutes.

Следует отметить, что ультразвукового воздействие при удельной мощности 500 Вт/дм3 в течение 10 с обеспечивает нормативные значения физико-механических показателей вулканизатов, что связано с отсутствием деструктивных процессов каучуковой фазы в наполненном техуглеродом каучуке.It should be noted that the ultrasonic action at a specific power of 500 W / dm 3 for 10 s provides standard values of the physicomechanical parameters of vulcanizates, which is associated with the absence of destructive processes of the rubber phase in the rubber filled with carbon black.

Пример 9Example 9

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию 500 Вт/дм3 в течение 5 с.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment of 500 W / DM 3 for 5 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 1,0 до 9,5 мм, при этом отмечается неравномерное распределение техуглерода в наполненном каучуке, а содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде составляет более 250 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 65 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumbs ranging in size from 1.0 to 9.5 mm, while there is an uneven distribution of carbon black in the filled rubber, and the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is more than 250 mg / dm 3 . Drying time is 65 minutes.

Следует отметить, что ультразвуковое воздействие при удельной мощности 500 Вт/дм3 в течение 5 с не позволяет провести полную коагуляцию наполненной латексной системы.It should be noted that the ultrasonic effect at a specific power of 500 W / dm 3 for 5 s does not allow complete coagulation of the filled latex system.

Пример 10Example 10

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что реакционную смесь подвергают ультразвуковому воздействию 600 Вт/дм3 в течение 10 с.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the reaction mixture is subjected to ultrasonic treatment of 600 W / DM 3 for 10 s.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 4,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 15 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.0 to 4.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 15 mg / dm 3 . Drying time is 45 minutes.

Следует отметить, что ультразвуковое воздействие при удельной мощности 600 Вт/дм3 в течение 10 с обеспечивает нормативные значения физико-механических показателей вулканизатов на уровне примера 6, однако увеличение мощности ультразвуковой установки ведет к дополнительному расходу электроэнергии.It should be noted that the ultrasonic effect at a specific power of 600 W / dm 3 for 10 s provides the standard values of the physicomechanical parameters of vulcanizates at the level of Example 6, however, an increase in the power of the ultrasonic unit leads to an additional energy consumption.

Пример 11Example 11

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что водородный показатель поддерживают рН=1,5.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the pH value is maintained at pH = 1.5.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 7 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин. Однако снижение значения водородного показателя до рН=1,5 способствует дополнительному расходу минеральной кислоты и щелочи для доведения нормативного показателя на сброс рН=6,0÷8,0.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.0 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 7 mg / dm 3 . Drying time is 40 minutes. However, a decrease in the pH value to pH = 1.5 contributes to the additional consumption of mineral acid and alkali to bring the standard indicator for discharge pH = 6.0 ÷ 8.0.

Пример 12Example 12

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что водородный показатель поддерживают рН=3,5.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the pH value is maintained at pH = 3.5.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 4,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет 15 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 2.0 to 4.0 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in waste water is 15 mg / DM 3 . Drying time is 40 minutes.

Пример 13Example 13

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что водородный показатель поддерживают рН=4,0.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the pH value is maintained pH = 4.0.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 1,0 до 10,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет свыше 100 мг/дм3. Сточная вода приобретает мутность с белым оттенком, что указывает на не полную коагуляцию латексной системы. Возрастает продолжительность сушки свыше 60 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 1.0 to 10.0 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is over 100 mg / dm 3 . Wastewater becomes turbid with a white tint, which indicates incomplete coagulation of the latex system. Drying time increases over 60 minutes.

Пример 14Example 14

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что в качестве полимерной фазы используют синтетический бутадиен - α-метилстирольный латекс с содержанием связанного α-метилстирола 22,5 мас.%.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that synthetic butadiene - α-methylstyrene latex with a content of bound α-methylstyrene of 22.5 wt.% Is used as the polymer phase.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 7 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.0 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 7 mg / dm 3 . Drying time is 40 minutes.

Пример 15Example 15

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что в качестве полимерной фазы используют синтетический бутадиен-нитрильный латекс с массовой долей нитрила акриловой кислоты 17%.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that synthetic nitrile butadiene latex with a mass fraction of acrylic acid nitrile of 17% is used as the polymer phase.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 4,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 7 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 2.0 to 4.5 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 7 mg / dm 3 . Drying time is 45 minutes.

Пример 16Example 16

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что в качестве полимерной фазы используют синтетический бутадиен-нитрильный латекс с массовой долей нитрила акриловой кислоты 20%.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that synthetic nitrile butadiene latex with a mass fraction of acrylic acid nitrile of 20% is used as the polymer phase.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 3,0 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет не более 8 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumbs ranging in size from 3.0 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is not more than 8 mg / DM 3 . Drying time is 45 minutes.

Пример 17Example 17

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что в качестве полимерной фазы используют натуральный латекс, при этом водородный показатель поддерживают рН=3,5.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that natural latex is used as the polymer phase, while the pH value is maintained at pH = 3.5.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 5,0 мм, при этом содержание техуглерода в сточной воде составляет не более 8 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 40 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb size from 2.0 to 5.0 mm, while the content of carbon black in waste water is not more than 8 mg / DM 3 . Drying time is 40 minutes.

Пример 18Example 18

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что соотношение (мас.ч.) каучук:техуглерод составляет 100:70.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the ratio (parts by weight) of rubber: carbon black is 100: 70.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,0 до 3,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде практически отсутствует, но отмечается наличие техуглерода при содержании в стоках 14 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 35 мин.The result is a crumb rubber filled with carbon black ranging in size from 2.0 to 3.5 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is practically absent, but the presence of carbon black with a content of 14 mg / dm 3 in the effluents is noted. Drying time is 35 minutes.

Пример 19Example 19

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что соотношение (мас.ч.) каучук:техуглерод составляет 100:80.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the ratio (parts by weight) of rubber: carbon black is 100: 80.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 0,1 до 2,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц виде полимерной взвеси в сточной воде практически отсутствует, но отмечается наличие техуглерода при содержании в стоках свыше 135 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет менее 25 мин, но при этом отмечается унос техуглерода потоком воздуха.As a result, a crumb of rubber filled with carbon black from 0.1 to 2.5 mm in size is obtained, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is practically absent, but the presence of carbon black with a content of more than 135 mg / dm 3 in the effluents is noted. The drying time is less than 25 minutes, but at the same time ablation of carbon black is noted by the air flow.

Пример 20Example 20

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что используют техуглерод марки N 351 с удельной поверхностью 70 м2/г.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that they use carbon black brand N 351 with a specific surface area of 70 m 2 / year

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,5 до 4,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет 14 мг/дм3.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 2.5 to 4.5 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is 14 mg / dm 3 .

Пример 21Example 21

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что вводят печной техуглерод марки N 134 с удельной поверхностью 150 м2/г в латекс при соотношении каучук:техуглерод 100:30.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that furnace furnace carbon black of grade N 134 with a specific surface area of 150 m 2 / g is introduced into latex with a rubber: carbon black ratio of 100: 30.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,5 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси техуглерода в сточной воде составляет не более 6 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет 45 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.5 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension of carbon black in waste water is not more than 6 mg / dm 3 . Drying time is 45 minutes.

Пример 22Example 22

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что вводят печной техуглерод марки N 134 с удельной поверхностью 150 м2/г в при соотношении каучук:техуглерод 100:25.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that furnace furnace carbon black of grade N 134 is introduced with a specific surface area of 150 m 2 / g in a rubber: carbon black ratio of 100: 25.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,5 до 5,0 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет более 380 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет более 70 мин.The result is a rubber crumb filled with carbon black ranging in size from 2.5 to 5.0 mm, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in wastewater is more than 380 mg / dm 3 . The drying time is more than 70 minutes.

Следует отметить, что снижение содержания техуглерода не обеспечивает необходимую поверхность сорбции эмульгирующих компонентов, что в конечном итоге требует использования коагулирующих агентов.It should be noted that the reduction in carbon black does not provide the necessary sorption surface of emulsifying components, which ultimately requires the use of coagulating agents.

Пример 23Example 23

Процесс осуществляют аналогично примеру 4 с тем отличием, что при этом содержание компонентов в перерасчете на сухое вещество 35 мас.%.The process is carried out analogously to example 4 with the difference that the content of the components in terms of dry matter is 35 wt.%.

В результате получают пастообразную массу, которая является нетехнологичной при обезвоживании.The result is a paste-like mass, which is not technologically advanced for dehydration.

Пример 24Example 24

Процесс осуществляют аналогично примеру 5 с тем отличием, что при этом содержание компонентов в перерасчете на сухое вещество 5 мас.%.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that in this case the content of components in terms of dry matter is 5 wt.%.

В результате получают наполненную техуглеродом крошку каучука размером от 2,5 до 3,5 мм, при этом содержание тонкодисперных частиц в виде полимерной взвеси в сточной воде составляет менее 5 мг/дм3. Продолжительность сушки составляет более 40 мин.The result is a filled with carbon black rubber crumb from 2.5 to 3.5 mm in size, while the content of fine particles in the form of a polymer suspension in waste water is less than 5 mg / dm 3 . The drying time is more than 40 minutes.

Следует отметить, что снижение содержания компонентов в перерасчете на сухое вещество менее 5 мас.% в реакционной смеси нецелесообразно по технико-экономическим соображениям.It should be noted that a decrease in the content of components in terms of dry matter of less than 5 wt.% In the reaction mixture is impractical for technical and economic reasons.

Таблица 1Table 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ изготовления наполненного высокоактивным техуглеродом каучука, включающий стадии смешения водной суспензии техуглерода (наполнителя) с латексом полимера при интенсивном энергетическом воздействии в реакторе и выделение его без использования коагулирующих агентов с последующим обезвоживанием в шнековом агрегате, отличающийся тем, что совмещение латекса с водной дисперсией печного техуглерода с удельной поверхностью (по азоту) 70-150 м2/г проводят в реакторе, снабженном перемешивающим устройством и ультразвуковым генератором с удельной мощностью 250-500 Вт/дм3, в течение 10-600 с при подкислении до уровня рН=2,0-3,5 и содержании компонентов в перерасчете на сухое вещество от 5,0 до 30 мас.%, при этом соотношение компонентов (мас.ч.) каучук:наполнитель составляет от 100:30 до 100:70, а затем осуществляют формирование наполненной крошки каучука в дозревателе с перемешивающим устройством со скоростью вращения 60-120 об/мин, при этом на стадии коагуляции латекса используют коагулятор проточного типа, после стадии коагуляции происходит обезвоживание полученной крошки на фильтре и в шнековой отжимной машине, а окончательное удаление влаги осуществляют в воздушной сушилке с принудительной вентиляцией при температуре 100±5°С.A method of manufacturing a rubber filled with highly active carbon black, comprising the steps of mixing an aqueous suspension of carbon black (filler) with polymer latex with intense energy in the reactor and releasing it without the use of coagulating agents, followed by dehydration in a screw unit, characterized in that the latex is combined with an aqueous dispersion of furnace carbon black with a specific surface area (nitrogen) of 70-150 m 2 / g is carried out in a reactor equipped with a mixing device and an ultrasonic generator with specific power of 250-500 W / dm 3 , for 10-600 s with acidification to pH = 2.0-3.5 and the content of components in terms of dry matter from 5.0 to 30 wt.%, the ratio components (parts by weight) rubber: the filler is from 100: 30 to 100: 70, and then the filled rubber crumbs are formed in a matcher with a mixing device with a rotation speed of 60-120 rpm, and a coagulator is used in the latex coagulation stage flow type, after the coagulation stage, dehydrated chips are dehydrated on the filter and in the screw howling machine, and the final removal of moisture is carried out in an air dryer with forced ventilation at a temperature of 100 ± 5 ° C.
RU2016116845A 2016-04-28 2016-04-28 Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine RU2640522C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116845A RU2640522C2 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116845A RU2640522C2 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016116845A RU2016116845A (en) 2017-11-02
RU2640522C2 true RU2640522C2 (en) 2018-01-09

Family

ID=60263934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116845A RU2640522C2 (en) 2016-04-28 2016-04-28 Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640522C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU910124A3 (en) * 1976-04-14 1982-02-28 Кабот Корпорейшн (Фирма) Process for producing carbon black rubber
US4721740A (en) * 1985-07-08 1988-01-26 Bridgestone Corporation Dispersion-improved carbon black compounded rubber composition
US6048923A (en) * 1996-04-01 2000-04-11 Cabot Corporation Elastomer composites method and apparatus
RU2293741C1 (en) * 2006-02-06 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" Method of production of the modified filled emulsion rubbers
CN102775816A (en) * 2012-08-14 2012-11-14 吉林大学 Method for preparing rubber filler by modifying coal ash waste slag obtained after extracting aluminum through acid process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU910124A3 (en) * 1976-04-14 1982-02-28 Кабот Корпорейшн (Фирма) Process for producing carbon black rubber
US4721740A (en) * 1985-07-08 1988-01-26 Bridgestone Corporation Dispersion-improved carbon black compounded rubber composition
US6048923A (en) * 1996-04-01 2000-04-11 Cabot Corporation Elastomer composites method and apparatus
RU2293741C1 (en) * 2006-02-06 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" Method of production of the modified filled emulsion rubbers
CN102775816A (en) * 2012-08-14 2012-11-14 吉林大学 Method for preparing rubber filler by modifying coal ash waste slag obtained after extracting aluminum through acid process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ю.М.НЕЧЁСОВА/Получение эластомерных композиций, наполненных модифицированным карбонатом кальция на стадии латекса//Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/Воронеж-2015. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016116845A (en) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6717927B2 (en) Method for producing elastomer composites reinforced with silica and products containing the same
US4213888A (en) Particulate elastomeric materials and method
RU2685310C1 (en) Methods for producing an elastomeric composite reinforced with silicon dioxide, and products containing an elastomeric composite
DE2439237C3 (en) Process for the production of powdery, non-sticking, free-flowing, filler-containing, optionally plasticizer oil-containing basic rubber mixtures and their use
KR101777463B1 (en) Method for preparing resin powders and integral floculator for the same
US4299952A (en) Method for recovering synthetic resinous latex solids
JP2011032424A (en) Manufacturing method for wet master batch
US3878153A (en) Process of mixing two elastomers
JP4334279B2 (en) Method for producing emulsion polymer
JP6295374B2 (en) Functionalized silica with elastomeric binder
US3108982A (en) Process of coagulating carbon blacksynthetic rubber latex masterbatches
RU2640522C2 (en) Method of manufacturing a rubber filled by high-active carbon mine
US3294733A (en) Process of producing dispersant free carbon black slurries and rubber masterbatches containing same
JP5094135B2 (en) Method for producing natural rubber and / or synthetic isoprene rubber masterbatch using powder rubber and filler
JPS6054974B2 (en) Manufacturing method of rubber carbon master batch
US3926877A (en) Process for isolating polychloroprene
DE2744872C2 (en) Process for the production of free flowing rubber particles
US4189567A (en) Process for preparing powdered rubber
CN105189618B (en) Halogenated polymer composite, its manufacturing method and its purposes
WO2009116543A1 (en) Process for producing wet masterbatch and wet masterbatch
US3108983A (en) Synthetic rubber
US4233365A (en) Free flowing particles of elastomeric material and method
JP4106452B2 (en) Method for producing rubber composition and rubber composition
RU2293741C1 (en) Method of production of the modified filled emulsion rubbers
RU2717032C1 (en) Method of producing organic-mineral composite for thermoplastic oxo-biodegradation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180429