Состав сажевой пасты Советский патент 1984 года по МПК C09D17/00 

|( э эо

Эд

Изобретение относится к промьшленности технического углерода, а к производству сажевых паст, которые предназначены для использования в производстве лаков, красок, наполненных пластических масс, резины, а также в полиграфии, текстильной, целлюлозно-бумажной, кожевенной и легкой промышленности.

Важнейшими техническими задачами в технологии изготовления сажевых паст являются повьшение концентрации сажи и увеличение их стабильности при различных температурах, отсутствие посторонних включений.

Известен состав сажевой пасты, включающий сажу,-минеральное масло и диспергатор на основе сополимера бутадиена с виниловьцу мономером lj

Недостатком состава является то, что не удается повысить концентрацию выше 40% в случае применения в качестве диспергатора сополимера бутадиена с низкой молекулярной массой (3000-30000).

Наиболее близким к предлагаемому является состав сажевой пасты,включающий сажу, минеральное масло и диспергатор-иолимер на основе бутадиена с мол.м. 7 10 - 5 Ю выбранный из группы, включающей ийэлибутадиен и его сополимеры, при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:,сажа 100, минеральное масло 60-140, диспергатор 0,1-10,0 jz

Недостатком известного состава является его низкая стабильность ( 1 мес) и невысокая однородность, характеризующаяся недиспергируемыми включениями высокомолекулярных фракций.

Цель изобретения - повышение стабильности и однородности состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав сажевой пасты, включающий сажу, минеральное масло и диспергатор на основе бутадиено- вого каучука с мол.м 1, 1,, дополнительно содержит железоокисный пигмент и в качестве диспергатора - натрий-бутадиеновый каучук с пластичностью 0,61-0,66 при следующем соотношении компонентов, мае .4 .:

Сажа100

Минеральное масло40-300

146862

Натрий-бутадиеновый каучук .1-10 Железоокисньш пигмент 15-40 5 Натрий-бутадиеновьй каучук

(каучук СКВ, ОСТ 3800379-75) получают жидкофазной. полимеризацией смеси бутадиена-1,3 и псевдобутилена с использованием в качестве ката10 лизатора натрий-калиевой ленты и смазки глицерий-тальк. Пластичность используемого каучука 0,61-0,66.

Натрий-бутадиеновьй каучук имеет совершенно отличную от других

t5 каучуков микроструктуру макромолекулы, которая содержит минимальное количество двойных связей в основной цепи, что резко ограничивает взаимодействие сажи с каучуком в

20 процессе приготовления состава сажевой пасты, приводит к отсутствию сажекаучукового геля и отсутствию включений.

Пластичностью каучуков называет5 ся способность тела деформироваться под действием внешнего усилия и сохранять приобретенную им деформацию по устранению действия внешнего усилия З.

0 Применение натрий-бутадиенового каучука с пластичностью 0,610,66 по Карреру для стабилизации и диспергирования сажи в минеральном масле при получении сос5 тавов сажевых паст повьшает стабильность состава, при этом наблюдается полное отсутствие включений высокомолекулярных фракций каучука с сажей.

0 Указанньй эффект не наблюдается при применении любых других полибутадиенов с молекулярной массой 7 10 - 5 10 J таких как полибутадиеновый (СКД) и стирольный (БСК)

5 каучуки и различные сополимеры бутадиена с виниловым мономером. В табл.1 представлены данные по однородности и стабильности состава в зависимости от марки исполь0 зуемого каучука, его молекулярной массы и пластичности.

Применение натрий-бутадиенового каучука с пластичностью ниже 0,61 не приводит к полному исключению 5 включений. Увеличение пластичности каучука выше 0,66 вызывает понижение устойчивости состава сажевой пасты при повышенных температурах.

3

Дополнительно состав содержит же лезоокисный пигмент. Добавление в состав железоокисного пигмента делает его более технологичным, позволяет широко использовать .состав сажевой пасты с меньшим содержанием сажи. Введение в состав сажевой пасту иных железных пигментов не позволяет достичь высокой стабильности состава и отсутствия включений.

Железоокисный пигмент желтый применяют двух марок: ж-0 и Ж-1. Он представляет собой моногидрат окиси железа с содержанием железа в пересчете на не менее 85 Мас.%., рН водной вытяжки А-7, маслоемкость 35-60 г/100 г пигмента, укрывистость не более 20 г/м2.

В табл.2 представлены данные по стабильности и однородности состава в зависимости от используемых железных пигментов,

Содержание натрий-бутадиенового каучука с пластичностью 0,61-0,66 в составе пасты должно находиться .в пределах 1-10 мае.ч. на 100 мае.ч сажи. Использование натрий-бутадиенового каучука в количествах менее 1 мае.4. вызьшает понижение стабильности состава (неравномерно распределяется железоокисный пигмент и система расслаивается). Повышение количества натрий-бутадиенового каучука вьпле 10 мае.ч. на 100 мае.ч. сажи нецелесообразно, поскольку получается ярко выраженная наполненная резиновая смесь, которую невозможно переработать на оборудовании для получения паеты.

Минеральное масло применяетея в составе паеты в количестве 40300 мае.ч. на 100 мае.ч. сажи.Увеличение количества маела евыше 300 мае.4. нежелательно ввиду понижения стабильности еоетава еажевой паеты и низкой концентрации еажи.

Железоокиеный пигмент добавляют количеетве 15-40 мае.ч. Снижение количеетва железоокиеного пигмента менее 15 мае.ч. ухудшает технологичеекие евойетва еоетава, так как снижается его однородность и стабильность, а при повьшении коли14686 4

чества более 40 мае .ч. :ie образуется пастообразная композиция.

В составе сажевой пасты в качестве сажи могуг быть использованы

5 ПГМ-33 Н-сажа печная, полученная из газомасляного сырья, имеющая удельную условную поверхность 30-33 , адсорбцию дибутилфталатд (ДБФ) 60-70 мл ДБФ на 100 г саo жи, ее аналог ПМ-40 Н-печная сажа, получаемая только из масляного сырья (термогазойль, зеленое масло, антраценовое масло и т.д.), высокоактивная печная сажа ПМ-100 - печная

5 сажа, получаемая из масляного сырья, имеющая удельную геометрическую поверхность 98-105 , ее низкоструктурньй аналог ПМ-ЮО Н и др. по ГОСТ 7885-77.

0 В качестве минерального масла используют индустриальные масла И-12, И-20, И-30 - очищенные дистилляты минерального масла, не содержащие присадок, имеющие кинематическую

5 вязкость в пределах (10-35)10 по ГОСТ 20799-75 (10-35 сСт).

Пример. В лабораторную клеемешалку загружают 300 г минерального масла И-2Р,300 г сажи ПГМ-33 Н,

0 6 г натрий-бутадиенового каучука с пластичностью 0,64, 90 г железо окисного пигмента марки Ж-0, перемешивают содержимое клеемешалки 30 мин при 25-30 С до однородной

, по цвету массы, выгружают и перетирают на краскотерке до степени дис персности 2 мкм. При определении степени дисперсности по методике клин (ГОСТ 6589-74) слой пасты на

0 поверхности прибора идеально гладкий, без единого штриха, еостав однороден без каких-либо недиспергируемых включений.

В табл.3 представлены примеры,ха5 рактеризующне однородность и стабильность состава в зависимости от массового еодержания компонентов еоетава и плаетичноети натрий-бутадиенового каучука.

Преимущеетво предлагаемого еоетава еажевой паеты перед извеетным еоетоит в том, что еоетав стабилен в течение года (по прототипу в течение 1 мес), однороден, отсутствуют включения высокомолекулярных фракций

каучука с сажей.

Таблица t

СОСТАВ САЖЕВОЙ ПАСТЫ, включающий сажу, минеральное масло и диспергатор на основе бутадиенового каучука с мол.м. 1, 1,9-10, отличающийся тем,что, с целью повышения стабильности и однородности состава, он дополнительно содержит железоокисный пигмент и в качестве диспергатора натрий-бутадиеновьй каучук с пластичностью 0,61-0,66 при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Сажа100 Минеральное масло 40-300 Натрий-бутадиеновьй каучук 1-10 Железоокисньй пиг-, (Л мент15-40 с

СКВ (натрийНатрий-калийбутадиеновый) та2сег АЧ с,н,ь СКВ (натрийНатрий-калий1,8 10 бут адиеновьй) coce2+Ae(ic4HQ)2ce 2-10 Натрий-калийi, 7 5 10 СКВ (натрийбутадиеновьй) Литий-бутил СКВ (натрийНатрий-калийбутадиеновый) СКМС-ЗОАРК 1 щроперекись изопропилбензола + железотрилоновыйкомплекс СКВ (натрийНатрий-калийбутадиеновый) СКС-ЗОАРК Гидроперекись и 3 опр опил ци кл о гексилбензола

30

25 5

30

я

30

30

30 1,7-10 1,75-10 2,500 1,72-10 2,8-10Таблица 2

В течение 1 г.

В течение 2 мес

В течение 1 г.

В течение 3 мес ключения 1 г, тсутствуют ключения 1 г тсутствуют 5 полос1 мес клин 0 мкм)

Контрольный

Опытньй

Контрольньй

Опытный

.Контрольный

Опытный

Таблица 3

Применяют каучук СКД 2 мае.ч.