Сажевая паста Советский патент 1985 года по МПК C09D17/00 

I Изобретение относится к углеродным материалам, а именно к сажевым пастам, которые используется в прои водстве наполненных пластмасс, лако красок, а также в полиграфической и бумажной проммпленности. Известна сажевая паста, содержащая, мае.ч.: сажа 100, вазелиново масло 50-250 t . Недостатками этой пасты являются очень высокая вязкость и низкое содер жание сажи, что ограничивает область ее применения. Наиболее близкой к изобретеншо является сажевая паста, включающая сажу, минеральное масло и диспергатор - сополимер бутадиена и винилового мономера мол.м. 3000-30000 и содержанием винилового мономера 5-40 мас. при содержании компонентов, мае.ч.: сажа 100 минеральное масло t50-300, дисперга тор 0,1-10,0 2. Недостатками известной сажевой пасты являются высокая вязкость и низкая агрегативная устойчивость не соответствующие современн1Д { требованиям промышленности. Целью изобретения является снижение вязкости и повшаение агрегати ной устойчивости сажевой пасты. Поставленная цель достигается те что сажевая паста, включающая,мае.ч Минеральное мас150-300ло Дисперга0,1-10,0, тор содержит в качестве диспергатора гидроксилсодержащий олигомер мол.м. 250-2900 и содержанием гидроксильны групп 1-15 мас.%. Причем гидроксипсодержащий олиго мер имеет функциональность 1-5. Предлагаемая сажевая паста обесп чивает снижение вязкости в 33-90 ра и повышение агрегативной устойчивос ти с 99,50% до 99,85% по сравнению, с известной. Физико-химическая сущность изобретения состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности сажи, гидроксилсодержаище олигомеры образуют плотную адсорбционную структуру,кото рая блокирует активные центры и, образуя защитную оболочку., препятст вует образованию прочных коагуля2ционных структур. Это приводит к понижению вязкости и повышению агрегативной устойчивости сажевой пасты. Предельные значения молекулярной массы, содержания гидроксильных групп и функциональности гидроксилсодержащего олигомера, взятого в качестве диспергатора, а также количественные соотношения компонентов пасты обусловлены следукицим. Использование гидроксилсодержащего олигомера мол.м. менее 250 приводит к понижению агрегативной устойчивости пасты, а увеличение мол.м. выше 2900 - к резкому повышению вязкости состава. Кроме того, значительно падает растворимость олигомеров в минеральных маслах. Ограничение нижнего предела по содержанию гидроксильных групп обусловлено зависимостью его от молекулярной массы олигомера, кроме того применение олигомеров с содержанием гидроксильных групп менее 1,0 мас.% не повышает агрегативную устойчивость сажевой пасты, а увеличение сожержания гидроксильных групп выше 15,0 мас.% приводит к повышению вязкости саже-. вой пасты. В качестве гидроксилсодержащего олигомера мол.м. 250-2900 используют, напрга ер, следующие вещества. Олигодиен мол.м.1800 и содержанием гидроксильных групп 1,9 мас.%, имеющий функциональность 2 (две гидроксильные группы на молекулярное звено) «0-(-СН2-СИ СН-сНг1п-0 Олигоэфир на основе окиси этилена мол.м. чОО, содержанием гидроксильных групп мас.% и функциональностью 2 (0-СН2-СИ2)п.-ОСН2-СНгО(СН2-СНг-0)„Н Олигоэфир на основе окиси пропилена мол.м. 500, содержанием гидроксильных групп 10,0 мас.% и функциональностью 3 СНз (iHg-OJCHj-CH-OlnH I СН-0(СН2-СН-0)„Н II V еи2-о(сн2-йн-о)пН Олигоэфир на основе окиси п лена, имеющий функциональность мол.м. 560 и содержанием гидро ных групп 14,5 мае.% ,(Н2-0(СН2-СН-0)аН (jH-0(CH2-CH-0)nH ICHj CH-OtCHj-CH-OlnH I«и, Н2-0(СН2-СН-в)пН Олигоэфир на оснойе окиси п лена мол. м. 800, содержащий 11, гидроксильных групп, с функцио ностью 5 СНз СН2-в-(СН2-СН-0)2Н €Ня . (СН2-СН-в)зН сн-в{ен2-сн о)зН CH2-0(CHj-CH 0)3H Содержание диспергатора мен 0,1 нас.ч. не приводит к покры поверхности сажи монослоем оли ра, в результате чего вязкость вой пасты не понижается по сра нию с известной, а при увеличе содержания диспергатора более 10,0 мае.ч. не улучшаются реол 824 ческие и агрегативные характеристики пасты, одновременно вызывая ее значительное удорожание. В качестве предлагаемой сажи можно использовать любые печные, канальные или термические сажи, например ПГМ-ЗЗН или ПГМ-40Н, а в качестве минерального масла - индустриальные масла марок И-5А, И-8А, И-12А, И-20А, И-25А, И-ЗОА, И-40А, И-50А,И-70А, И-100А, вазелиновое, веретенное и трансформаторные масла марок ТК, Т-750, Т-1500 и ПТ. Пример. В дисольвер ем костью 20 л, имекиций высокоскоростную дисковую мешалку со скоростью вращения 1450 об/мин, загружают 7 кг минерального масла И-20А, добавляют 17,5 голигозфира на основе оксиэтилена мол.м. 400, функциональ ностью 2 и содержанием гидроксильных групп- 8;0 мас.% и 3,5 кг сажи ПГМ-ЗЗН Смесь нагревают до 80 С и перемешивают в течение 6ч. Полученную сажевую пасту охлаждают, выгружают и перетирают на трехвалковой краскотерке до дисперсности 7 мкм. Затем определяют вязкость и агрегативную устойчивость приготовленной пасты. Вязкость по Гепплеру определяют по ТУ-38103315-78, а агрегативную устойчивость по изменению концентрации сажи в пасте, помещенной в трубку длиной 50 см до и после выдержки ее при комнатной температуре в течение 1 мес. Полученная сажевая паста имеет состав, мае.ч.: сажа 100,минеральное масло 200, гидроксилсодержащий олигсмер 0,5. Вязкость 3,, агрегативная устойчивость 99,85%, в то время как известная сажевая паста аналогичного количественного состава имеет вязкость 3,3-10 сП и агрегативную устойчивость 99,50%.

H v-C

..

aq

V

I

s

V

V

.i

33

Vi

I

lii i liliii

Si

I e«

g

9

eК

lA

««

M

Т к

к «

«

V-X

S

V

V

I 4

4 « .JEK,

s з:

M f , Г. м м ri

s

€J5-IS-SS.

-v 1ы

I e. V. V.

« I

я .

i

Ш. 5 S

it

о

ac I

M «0

s;

s;

{..

&

o

itlliL

iiim

S в Й Z

&(X Ь .& К W€ W

uiottKooiU

.8S

s

1Л 1Л I m

w

cT

о

m

.

IM e

Isliii

iif

« ihh

M

lillii

1 и «

liii

TiS

5 к

n . V

V

Ь ;

«

jsiiifig:

i Y

к g

,

. ( frl w

t

5 g S I

S

К

A i i 1 I

я ff ac /B

s « S

s ь

«

r

r

Л

R

«n irt.

1. САЖЕВАЯ ПАСТА, включающая, мйс.ч: 100 Сажа Мийеральное 150-300 масло Диспер0,1-10,0 гатор отличающаяся тем, что, с целью снижения вязкости и повышения устойчивости целевого продукта, она. содержит в качестве диспергатора гидроксилсодержащий олигомер мол.м. 250-2900 и содержанием гидроксильных групп 1-15 мас.%. 2. Песта по п. 1, отличающая- с я тем, что гидроксилсодержащий олигомер имеет функциональ- . ность 1-5.

о p

e

m

9 113328210

В таблице представлены данныеТехника-экономическая эффективно вязкости и агрегативной устой-ность изобретения определяется значивости для различных составовчительным снижением вязкости и сущеизвестной и предлагаемой сажевых паст,ственным повьшением агрегативной усТаким образом, предлагаемая пас-5 тойчивости сажевой пасты, что делает

та обеспечивает снижение вязкостиее перспективной для использования

,в 33-90 раз и повьвпение агрегатив-в ряде отраслей химической, лакокраной устойчивости с 99,50% до 99,85Хсочной и полиграфической промышленпо сравнению с известной.ности.