RU2764515C2 - Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof - Google Patents
Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764515C2 RU2764515C2 RU2020113786A RU2020113786A RU2764515C2 RU 2764515 C2 RU2764515 C2 RU 2764515C2 RU 2020113786 A RU2020113786 A RU 2020113786A RU 2020113786 A RU2020113786 A RU 2020113786A RU 2764515 C2 RU2764515 C2 RU 2764515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer composite
- polyethylene
- tar
- oil
- composite material
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения нефтеполимерных терморезистивных композиционных материалов, которые можно использовать при производстве терморезисторов и предохранителей, датчиков температуры.The invention relates to the field of obtaining oil-polymer thermoresistive composite materials that can be used in the production of thermistors and fuses, temperature sensors.
Известен способ получения композиционного материала из нефтяного сырья и полиэтилена [Патент РФ RU 2468050 C1, опубл. 27.11.2011, МПК C08L 95/00, C09D 195/00, C08J 3/00, заявка 2011109468/05], согласно которому по предварительно устанавливаемой графической зависимости температуры размягчения нефтеполимерного композиционного материала от его состава подбирают необходимое соотношение тяжелого нефтяного сырья и полиэтилена и смешивают их в перемешивающем устройстве.A known method of obtaining a composite material from petroleum raw materials and polyethylene [RF Patent RU 2468050 C1, publ. 11/27/2011, IPC C08L 95/00, C09D 195/00, C08J 3/00, application 2011109468/05], according to which, according to a pre-installed graphical dependence of the softening temperature of the oil-polymer composite material on its composition, the necessary ratio of heavy oil feedstock and polyethylene is selected and mix them in a mixing device.
Недостатками известного способа является использование в качестве критерия качества и контролируемым параметром материала температуры размягчения (стеклования) и динамической вязкости, характеризующие пластические свойства битумов. Данный параметр необходимо учитывать при получении дорожных покрытий, однако для терморезистивных материалов данные параметры не актуальны.The disadvantages of the known method is the use of softening temperature (glass transition) and dynamic viscosity, which characterize the plastic properties of bitumen, as a quality criterion and a controlled parameter of the material. This parameter must be taken into account when obtaining road surfaces, however, for thermoresistive materials, these parameters are not relevant.
При создании изобретения ставилась задача получения нефтеполимерных терморезистивных композиционных материалов с заранее заданным удельным электрическим сопротивлением при различных температурах и температурой размягчения.When creating the invention, the task was to obtain oil-polymer thermoresistive composite materials with a predetermined electrical resistivity at various temperatures and softening temperatures.
Вышеуказанная задача решается способом получения нефтеполимерных композиционных материалов на основе гудрона, полиэтилена и масляных нефтяных фракций в качестве пластификатора, включающем:The above problem is solved by a method for producing oil-polymer composite materials based on tar, polyethylene and oil oil fractions as a plasticizer, including:
1) Предварительное установление графических зависимостей удельного электрического сопротивления нефтеполимерного композиционного материала при различных температурах от его состава;1) Preliminary determination of the graphical dependences of the specific electrical resistance of an oil-polymer composite material at various temperatures on its composition;
2) Предварительное установление графических зависимостей температуры размягчения нефтеполимерного композиционного материала от его состава;2) Preliminary establishment of graphic dependences of the softening temperature of the oil-polymer composite material on its composition;
3) Подбор по установленным графическим зависимостям оптимального состава нефтеполимерного композиционного материала;3) Selection according to the established graphical dependencies of the optimal composition of the oil-polymer composite material;
4) Смешение гудрона, полиэтилена и пластификатора в соотношении, выбранном в соответствии с подобранным составом;4) Mixing of tar, polyethylene and plasticizer in the ratio selected in accordance with the selected composition;
5) Вывод готового продукта с заданными удельным электрическим сопротивлением при различных температурах и температурой размягчения.5) Conclusion of the finished product with a given electrical resistivity at various temperatures and softening temperature.
Вышеуказанная задача решается также установкой получения нефтеполимерных композиционных материалов на основе гудрона, полиэтилена и пластификатора, включающей:The above problem is also solved by the installation for the production of oil-polymer composite materials based on tar, polyethylene and plasticizer, including:
1) Блок подготовки сырья, состоящего из сырьевых емкостей, сырьевых насосов, дезинтегратора;1) Raw material preparation unit, consisting of raw materials tanks, raw materials pumps, disintegrator;
2) Блок смешения, состоящего из двух реакторов периодического действия с рамными мешалками;2) Mixing unit, consisting of two batch reactors with frame mixers;
3) Блок вывода товарной продукции.3) Block output of marketable products.
На фиг. 1 представлена схема установки для получения терморезистивного нефтеполимерного композиционного материала.In FIG. 1 shows a diagram of an installation for producing a thermoresistive oil-polymer composite material.
Установка для осуществления способа (фиг. 1) содержит бункер с дозатором 1 для полиэтилена, дезинтегратор 2 для измельчения полиэтилена перед введением в реактор, типовые химические реакторы 3, 4 для вязких сред с рубашкой для обогрева и рамной мешалкой, теплообменники 6, 7, насосы 5, 8, 10, а также обогреваемые емкости для пластификатора 11 и тяжелого нефтяного сырья 9.The installation for implementing the method (Fig. 1) contains a hopper with a dispenser 1 for polyethylene, a
Работает установка для реализации предлагаемого способа следующим образом. В типовой химический реактор 3 для вязких сред с рубашкой для обогрева и рамной мешалкой насосом 8 из емкости 9 при температуре не ниже 130-140 загружают гудрон (поток II), включается циркуляция теплоносителя через рубашку. Далее включается мешалка и из бункера с дозатором 1 через дезинтегратор 2 добавляется определенное количество полиэтилена (поток I). Температура в реакторе 3 доводится до 220°С и приготовление концентрата полиэтилена в гудроне проводится до полного растворения полиэтилена. Полученный концентрат подается в реактор 4. К вводимому в реактор концентрату, при необходимости, добавляется дополнительное количество гудрона и нефтяные масляные фракции в качестве пластификатора (поток III) из емкости 11 насосом 10. Пластификатор хранится в емкости 11 при температуре 80°С. Перемешивание компонентов производится до достижения полной гомогенности системы и соответствия требуемым показателям. При соответствии показателей качества нормативным требованиям готовая продукция (поток IV) откачивается насосом 5. Все оборудование находится под азотной «подушкой».Works installation to implement the proposed method as follows. In a typical chemical reactor 3 for viscous media with a jacket for heating and a frame stirrer, the
Ниже приведены примеры создания нефтеполимерного композиционного материала, которые иллюстрируются прилагаемыми фигурами 2, 3 и 4.Below are examples of the creation of an oil-polymer composite material, which are illustrated by the attached figures 2, 3 and 4.
На фиг. 2 представлена зависимость удельного электрического сопротивления композиционного материала от содержания полиэтилена и пластификатора при температуре 20°С.In FIG. 2 shows the dependence of the electrical resistivity of the composite material on the content of polyethylene and plasticizer at a temperature of 20°C.
На фиг. 3 представлена зависимость удельного электрического сопротивления композиционного материала от содержания полиэтилена и пластификатора при температуре 140°С.In FIG. 3 shows the dependence of the specific electrical resistance of the composite material on the content of polyethylene and plasticizer at a temperature of 140°C.
На фиг. 4 представлена зависимость температуры размягчения композиционного материала от содержания полиэтилена и пластификатора.In FIG. 4 shows the dependence of the softening temperature of the composite material on the content of polyethylene and plasticizer.
Пример 1. Необходимо получить композиционный материал с удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не более 109 Ом⋅м, при температуре 140°С не более 106 Ом⋅м и температурой размягчения не менее 20°С.Example 1. It is necessary to obtain a composite material with electrical resistivity under normal conditions not more than 10 9 Ohm⋅m, at a temperature of 140°C not more than 10 6 Ohm⋅m and a softening temperature of at least 20°C.
Пример 2. Необходимо получить композиционный материал с удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не более 2⋅108 Ом⋅м, при температуре 140°С не более 6⋅106 Ом⋅м и температурой размягчения не более 25°С.Example 2. It is necessary to obtain a composite material with electrical resistivity under normal conditions not more than 2⋅10 8 Ohm⋅m, at a temperature of 140°C not more than 6⋅10 6 Ohm⋅m and a softening temperature not more than 25°C.
Нефтеполимерные композиционные материалы с заданными удельным электрическим сопротивлением при различных температурах и температурой размягчения готовили на основе гудрона (490+) смеси западносибирских нефтей производства ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», полиэтилена высокого давления марки 110862 по ГОСТ 16337-72 производства ОАО «Уфаоргсинтез» и масляной фракции 450-500°С товарной кунгурской нефти.Petroleum polymer composite materials with specified electrical resistivity at different temperatures and softening temperature were prepared on the basis of tar (490+) of a mixture of West Siberian oils produced by JSC Salavatnefteorgsintez, high-pressure polyethylene grade 110862 according to GOST 16337-72 produced by JSC Ufaorgsintez and oil fraction 450 -500°C commercial Kungur oil.
На первой стадии предварительных лабораторных исследований для нефтеполимерного композиционного материала построены графики «Удельное электрическое сопротивление-Содержание полиэтилена-Содержание пластификатора» при температурах 20 и 140°С (Фиг. 2, 3) и «Температура размягчения-Содержание полиэтилена-Содержание пластификатора» (Фиг. 4). Измерение температуры размягчения выполняли стандартным методом по ГОСТ 11506-73 (Определение температуры размягчения методом «Кольца и шара»), температуру измеряли термопарой, удельное электрическое сопротивление измеряли путем измерения терраомметром (мегаоометром) сопротивления ячейки с образцом и расчетом удельного сопротивления по формуле (1).At the first stage of preliminary laboratory studies for the oil-polymer composite material, the graphs "Electrical resistivity-Polyethylene content-Plasticizer content" at temperatures of 20 and 140 ° C (Fig. 2, 3) and "Softening temperature-Polyethylene content-Plasticizer content" (Fig. . 4). The softening temperature was measured by the standard method according to GOST 11506-73 (Determination of the softening point by the "Ring and ball" method), the temperature was measured with a thermocouple, the electrical resistivity was measured by measuring the resistance of the cell with the sample with a terraohmmeter (megaohmometer) and calculating the resistivity according to the formula (1) .
где R - сопротивление, Ом;where R - resistance, Ohm;
S - площадь сечения измерительной ячейки, м2;S - cross-sectional area of the measuring cell, m 2 ;
d - расстояние между электродами, м.d is the distance between the electrodes, m.
В соответствии с поставленными задачами по полученным графикам сделан выбор необходимого соотношения полиэтилена, гудрона и пластификатора.In accordance with the tasks set, according to the obtained graphs, the choice of the required ratio of polyethylene, tar and plasticizer was made.
Для реализации примера 1 использованы диаграммы на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4. Для получения нефтеполимерного композиционного материала с удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не более 109 Ом⋅м, при температуре 140°С не более 107 Ом⋅м и температурой размягчения не менее 45°С необходимо взять 70% мас. гудрона, 20% мас. пластификатора и 10% мас. полиэтилена.Example 1 was implemented using the diagrams in FIG. 2, fig. 3 and FIG. 4. To obtain an oil-polymer composite material with an electrical resistivity under normal conditions of not more than 10 9 Ohm⋅m, at a temperature of 140°C not more than 10 7 Ohm⋅m and a softening temperature of at least 45°C, it is necessary to take 70% wt. tar, 20% wt. plasticizer and 10% wt. polyethylene.
Для реализации примера 2 использованы диаграммы на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4. Для получения нефтеполимерного композиционного материала с удельным электрическим сопротивлением при нормальных условиях не более 109 Ом⋅м, при температуре 140°С не более 5⋅105 Ом⋅м и температурой размягчения не менее 20°С взять 80% мас. гудрона, 15% мас. пластификатора и 5% мас. полиэтилена.Example 2 was implemented using the diagrams in FIG. 2, fig. 3 and FIG. 4. To obtain an oil-polymer composite material with a specific electrical resistance under normal conditions of not more than 10 9 Ohm⋅m, at a temperature of 140°C not more than 5⋅10 5 Ohm⋅m and a softening temperature of at least 20°C, take 80% wt. tar, 15% wt. plasticizer and 5% wt. polyethylene.
На второй стадии в соответствии с определенными по графикам составами нефтеполимерных композиционных материалов производят их получение на установке получения нефтеполимерного композиционного материала.At the second stage, in accordance with the compositions of oil-polymer composite materials determined according to the schedules, they are obtained at the installation for the production of oil-polymer composite material.
Предлагаемый способ позволяет получать нефтеполимерные композиционные материалы с заранее заданными пластическими и электрофизическими свойствами, что позволяет сократить расходы исходных компонентов, уменьшить затраты рабочего времени и снизить энергетические затраты.The proposed method makes it possible to obtain oil-polymer composite materials with predetermined plastic and electrophysical properties, which makes it possible to reduce the cost of initial components, reduce working hours and reduce energy costs.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020113786A RU2764515C2 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020113786A RU2764515C2 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020113786A3 RU2020113786A3 (en) | 2021-10-04 |
RU2020113786A RU2020113786A (en) | 2021-10-04 |
RU2764515C2 true RU2764515C2 (en) | 2022-01-18 |
Family
ID=77999432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020113786A RU2764515C2 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2764515C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2177969C1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" | Bitumen-polymer composition production |
RU2400504C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-09-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Method of producing bitumen polymer materials |
RU2468050C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Method of producing bitumen polymer materials |
RU2556876C1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Thermoresistive material based on asphalt of propane deasphalting |
-
2020
- 2020-04-03 RU RU2020113786A patent/RU2764515C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2177969C1 (en) * | 2000-09-20 | 2002-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" | Bitumen-polymer composition production |
RU2400504C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-09-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Method of producing bitumen polymer materials |
RU2468050C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-11-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Method of producing bitumen polymer materials |
RU2556876C1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Thermoresistive material based on asphalt of propane deasphalting |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
БАРШТЕЙН Р.С. и др. Пластификаторы для полимеров, Москва, Химия, 1982, 200 c. * |
МУРАВЬЕВ В.М. Основы нефтяного и газового дела, Москва, Недра, 1980, стр.267. * |
МУРАВЬЕВ В.М. Основы нефтяного и газового дела, Москва, Недра, 1980, стр.267. БАРШТЕЙН Р.С. и др. Пластификаторы для полимеров, Москва, Химия, 1982, 200 c. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020113786A3 (en) | 2021-10-04 |
RU2020113786A (en) | 2021-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fini et al. | Partial replacement of asphalt binder with bio-binder: characterisation and modification | |
Anwar Parvez et al. | Utilization of sulfur and crumb rubber in asphalt modification | |
Al-Sabaeei et al. | Evaluation of the high-temperature rheological performance of tire pyrolysis oil-modified bio-asphalt | |
CN106800788A (en) | A kind of modified emulsifying asphalt and preparation method thereof | |
Liang et al. | Extruded tire crumb-rubber recycled polyethylene melt blend as asphalt composite additive for enhancing the performance of binder | |
AU2001259257A1 (en) | Paving binders and manufacturing methods | |
WO2001090250A1 (en) | Paving binders and manufacturing methods | |
CN104650601A (en) | Production formula for raising low temperature performance of crumb rubber asphalt | |
Cuadri et al. | Bitumen modifiers for reduced temperature asphalts: A comparative analysis between three polymeric and non-polymeric additives | |
CN109401344A (en) | One kind coat material and preparation method thereof and modified asphalt waterproof coiled material | |
CN110171937A (en) | The modified Warm-Mix Bitumen Mixture of a kind of warm-mixing agent, SBS/SBR and preparation method | |
RU2764515C2 (en) | Method for producing petroleum-polymer composite thermoresistive materials and plant for implementation thereof | |
Kumar et al. | Storage stability of waste tire pyrolytic char–modified asphalt binders: Rheological and chemical characterization | |
Maharaj et al. | The rheological properties of Trinidad asphaltic materials blended with waste cooking oil | |
CN112213475B (en) | Method for measuring asphalt aging parameters | |
CN112213473B (en) | Method for measuring asphalt aging index | |
US9422407B2 (en) | Process of polymer modified asphalt preparation | |
CN108610529A (en) | A kind of water-soluble graphene modified color emulsified asphalt and preparation method thereof | |
Medina et al. | Quality control of manufacturing and hot storage of crumb rubber modified binders | |
CN110003673A (en) | A kind of Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer composite modified asphalt and preparation method thereof | |
CN108410187A (en) | A kind of bituminous composition prepared using macromolecule | |
CN101668817B (en) | Method of preparing asphalt | |
Deng et al. | Optimizing the formulation design and investigating the composite modification mechanism of pyrolysis carbon Black/Polyethylene/Synthetic plant ester composite modified asphalt | |
Korhonen et al. | Miscibilities of polymers in bitumen and tall oil pitch under different mixing conditions | |
CN101985524A (en) | Compound SBS modified asphalt and preparation method thereof |