СОСТАВ САЖЕВОЙ ПАСТЫ Российский патент 1997 года по МПК C09D17/00 

Изобретение относится к производству сажевых паст, которые предназначены для получения лаков, красок, наполненных пластических масс, в полиграфии, в текстильной, целлюлозобумажной и кожевенной промышленности.

Известен состав сажевой пасты, включающий сажу и вазелиновое масло. Однако данный состав имеет высокую вязкость, что затрудняет его технологическую переработку.

Состав, включаюший сажу, минеральное масло, сополимер бутадиена с молекулярной массой 3000 30000 имеет низкую стабильность во времени.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является состав сажевой пасты, включающий сажу, минеральное масло, сополимер бутадиена и пиперилена с молекулярной массой 3000-5000 (СКДП-Н) и карбоновую кислоту.

Но время разведения состава в связующем (время разбавления состава в связующим, например, для производства черной краски и стабильность состава во времени уже не удовлетворяют все возрастающие требования промышленности.

Цель изобретения: повышение скорости разведения состава связующим, повышение стабильности состава во времени.

Указанная цель достигается тем, что состав сажевой пасты на основе сажи, минерального масла, сополимера бутадиена и пиперилена с молекулярной массой 3000-5000 в качестве карбоновой кислоты содержит канифоль, а компоненты состава взяты в следующих соотношениях, (мас.ч.):
Сажа 100
Минеральное масло 50-400
сополимер бутадиена с пипериленом молекулярной массы 3000-5000 (СКДП-Н)
5-20
Канифоль 2-10
В составе используются сажи в широком интервале их поверхностей, но лучше использовать низкоструктурные.

В качестве минерального масла используют вазелиновое, веретенное, трансформаторное, индустриальное масла с И-8А до И-40А.

В качестве канифоли можно использовать живичную канифоль, тепловое масло, пневый осмол, а также прогретую канифоль, диспропорционированную канифоль, гидрированную канифоль.

Состав сажевой пасты получают следующим образом.

В аппарат с высокоскоростным перемешивающим устройством загружают дисперсионную среду (минеральное масло) и диспергатор (жидкий каучук, карбоновая кислота). При температуре 40 80^oC растворяют диспергаторы в течение 15 60 мин до их полного растворения. Затем к полученному раствору добавляют сажу. Пастообразную композицию перемешивают высокоскоростной мешалкой при температуре 80 100^oC в течение 2 8 часов до получения состава, имеющего размер частиц 0,030 0,070 мм, далее полученную пасту перетирают известными способами до степени дисперсности 0,010 мм, или в клеемешалку, снабженную Z-образным ротором, загружают дисперсионную среду (минеральное масло) и диспергаторы.

При температуре 40 80^oC растворяют диспергаторы при вращении Z-образного ротора в течение 40 60 мин, далее загружают сажу, продолжая перемешивание до образования пастообразной композиции, которую затем перетирают на краскотерке.

Пример 1. В аппарат с мешалкой на 300 об/мин загружают 3000 г масла И-20А, 50 г сополимера бутадиена и пиперилена молекулярной массы 3500, 20 г живичной канифоли. Растворяют смесь при температуре 60^oC в течение 1 ч при перемешивании. Далее в приготовленный раствор засыпают 250 г сажи П701 и 250 г сажи К354, перемешивают систему до образования пастообразной композиции с размером частиц 0,050 мм, после чего состав перетирают на трехвалковой краскотерке до размера частиц 0,010 мм. Определяют стабильность состава при различных температурах, а также время полного разбавления 100 г состава в 200 г масла ПС-28 и глифталиевой олифе. Для сравнения проводят опыт по прототипу, используя синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₂₂ в качестве карбоновой кислоты.

Опыт повторяют, используя различные количества сажи (при больших концентрациях сажи в качестве аппарата приготовления используют клеемешалку).

Опыт повторяют, изменяя количество живичной канифоли, применяя ее различные виды.

Примеры конкретного исполнения и результаты испытаний приведены в таблице.

Как следует из анализа данных таблицы, канифоль является отличным диспергатором сажи в составе сажевой пасты на основе минерального масла и сополимера бутадиена и пиперилена с молекулярной массой 3000 5000, так при концентрации сажи 24,6 мас. применение живичной канифоли в количестве 2 мас. ч. приводит к повышению кипетической устойчивости (состав не расслаивается при температуре 80^oC в течение 11 ч, в то время как состав, полученный по прототипу, расслоился после 8 часов при температуре 89^oC и 45 ч при температуре 20^oC). Состав разбавляется маслом ПС-28 в 3 раза быстрее, чем по прототипу, то же самое и в глифталиевой олифе. При высоких концентрациях сажи (опыт 3 48,3 мас.) состав стабилен 18 мес. по сравнению с 7 мес. по прототипу (опыт 7). Нами обусловлены пределы применения канифоли 2 10 мас. ч. Применение канифоли в меньших количествах -(1,8, опыт 15) приводит к уменьшению стабильности состава, а увеличение выше 10 частей приводит к получению состава, который плохо снимается с валков краскотерки, затрудняется диспергирование. Использование других типов сажи (опыты 21 23) приводит также к положительному результату.

Назначение: сажевая паста для полиграфической, текстильной и кожевенной промышленности. Сущность изобретения: сажевая паста содержит /мас. ч./: сажу - 100, минеральное масло - 50 - 400, сополимер бутадиена и гиперилена с молекулярной массой 3000 - 5000 - 5 - 20, канифоль - 2 - 10, 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав сажевой пасты, включающий сажу, минеральное масло, сополимер бутадиена с пипериленом молекулярной массы 3000 5000 и карбоновую кислоту, отличающийся тем, что в качестве карбоновой кислоты он содержит канифоль при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Сажа 100
Минеральное масло 50 400
Сополимер бутадиена с пипериленом молекулярной массы 3000 5000 5 20
Канифоль 2 10
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве канифоли он содержит живичную канифоль.