Гидрофобизатор сыпучих материалов Советский патент 1991 года по МПК C04B20/02 C09K3/18 

Изобретение относится к производству гидрофобных сыпучих неорганических материалов, содержащих карбонаты, силикаты, кремнезем, в частности к получению гидрофобного мела, цемента, известняка, цементной пыли. Гидрофобный мел и известняк используются во многих отраслях народного хозяйства, например, в качестве наполнителя полимерных изделий, в рези- нотехнической промышленности, строительной и др. Для повышения сохранности цементов и придания бетонам специальных свойств, подвергается гидрофобизации цемент. Отходы цементного производства - цементная пыль с электрофильтров после гидрофобизации используются взамен минерального порошка в асфальто-бетонных смесях, повышая их прочностные показатели, кроме того, могут быть использованы для , известкования кислых почв и т.д.

Целью изобретения является повышение степени гидрофобное™, а также снижение коррозии оборудования.

Способ приготовления гидрофобизато- оа заключается в смешении его компонентов в расплавленном виде в заданном соотношении. При этом к парафиновым углеводородам добавляют при перемешивании смесь карбоновых кислот и азотсодержащих продуктов конденсации карбоновых кислот Сю-Сзо (и/или их кубовых остатков) с моно-, или ди-, или триэтано- ламином, или полиэтиленполиамином или их смесью. Полученный таким образом гид- рофобизатор представляет собой при нормальных условиях твердый продукт желтого

О

ы

о ел о

цвета с температурой плавления 40 - 75°С и плотностью 0,72 - 0,81 г/см3.

Гидрофобизации подвергают мел, известняк, цемент и цементную пыль с электрофильтров. Материалы имеют следующий химический состав, мас.%:

мел марки ММС-1

СаСОз98,50

Рв20з0,30

МпО0,01

SiOa0,03

полуторные окислы0,8

известняк:

СаСОз86,3

МдСОз5,5

(ЗЮ2+А 2,Оз+Ре20з)8,2

цемент:

СаО63,0

Si0222,0

А 20з 6,0

Ре20з4,0

МдО3,0

S032,0

цементная пыль с электрофильтров:

СаСОз78,0

SIC-215,3

А 20з 3,5

Рв20з3,2

Физико-химические характеристики азотсодержащих поверхностно-активных веществ (моноэтаноламидов, диэтанолами- дов, диэфиров амина, алкилимидазолинов и их смесей), полученных при 170-190°С и продолжительности реакции 8-10 ч конденсацией жирных кислот фракции Сю-Сзо:

j; моноэтаноламином:

кислотное число, мг КОН/г 1,9

массовая доля, %;

моноэтаноламин1,8

эфиры амина9,5

с диэтаноламином:

кислотное число, мг КОН/г 3,5

массовая доля, %:

диэтаноламин7,2

эфиры амина33,7

с триэтаноламином:

кислотное число, мг КОН/г 8,2

массовая доля, %:

триэтаноламин9,4

диэфиры амина42,3 .

с полиэтиленполиамином:

Аминное число, мг НС1/г 90 (или кислотное число 8,6 мг КОН/г)

Азот общ. (по Дюма), мас.% 10,5

Содержание примесей, мас.% 6,0

Содержание влаги, мас.%3,0

Температура плавления, °С 57

со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, полиэтиленполиамина (1:1 : 1 : 1):

кислотное число, мг КОН/г 4,6

массовая доля, %: амины7,7

эфиры аминов22,5

продукт конденсации кубовых остатков указанных кислот с-моноэтаноламином: кислотное число, мг КОН/г 12,7 массовая доля, %: моноэтаноламин6,5

эфир амина20,0

с диэтаноламином: кислотное число, мг КОН/г 6,1 массовая доля, %: диэтаноламин8,4

эфиры амина24,7

с триэтаноламином: кислотное число, мг КОН/г 11,3 массовая доля, %: триэтаноламин12,0

диэфиры амина38,5

с полиэтиленполиамином: Аминное число, мг HCI/г 72,0 (или 15,0 мг КОИ/г)

Азот общ. (по Дюма), мае. % 8,4 Содержание примесей, мас.% 9,2 Содержание влаги, мае. %3,0

Температура плавления, °С 61 со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, полиэтиленполиамина (1:1:1:1):

Кислотное число, мг КОН/г 8,5 Массовая доля, %: амины9,0

эфиры аминов23,3

продукт конденсации смеси (1:1) карбо- новых кислот Сю-Сзо и кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, полиэтиленполиамина (1:1:1:1):

Кислотное число, мг КОН/г5,5

Массовая доля, %: амины6,2

эфиры амина21,7

В таблице приведены составы гидрофо- бизатора,

Пример 1. 18 г смеси кислот Сп-Сзо (90 %), 1,98 г твердого парафина (9,9 %) с температурой плавления 54°С и 0,02 г про- дукта конденсации с кислотным числом 1,9 мг КОН/г карбоновых кислот Сю-Сзо с моноэтаноламином (0,1 %) помещают в пробирку емкостью 25 мл. Смесь нагревают до 90 - 95°С и встряхиванием в течение 30 с перемешивают. Полученный таким образом гидрофобизатор в количестве 4,5 г (1,5 % от массы строительных материалов) добавляют к 300 г мела, известняка, цемента и цементной пыли.

Пример 2. Так же, как по примеру 1, готовят гидрофобизатор состава: фракция кислот Сп-Сзо 18 г (90 %); парафина 1,5 г (7,5 %) и 0,5 г (2,5 %) продукта конденсации с кислотным числом 1,9 мг КОН/г карбоновых кислот Сю-Сзо с моноэтаноламинЮм. Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как по примеру 1. При определении степени гидрофобности оказалось, что ни на одном из образцов капли воды не живут (ВЖК 0), т.е. материалы не гидрофобизуются (таблица).

Пример 3. Гидрофобизатор готовят аналогично примеру 1 из смеси 18 г кислот фракции С17-Сзо (90 %); 1,96 г парафина (9,8 %) и 0,04 г продукта конденсации с кислотным числом 7,2 мг КОН/г карбоновых кислот Сю-Сзо с диэтаноламином (0,2 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру 1.

Пример 4. Аналогично примеру 1 готовят гидрофобизатор состава : фракция кислот 60 %; парафина 39 % и продукта конденсации с кислотным числом 8,2 мг КОН/г карбоновых кислот Сю± Сзо с триэтаноламином (1,0 %). Гидрофобизэцию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру 1, но с добавлением 6 г гидрофобизатора (2,0 %) от массы сыпучих материалов.

Пример 5. Так же, как по примеру 1, готовят гидрофобизатор состава: фракция кислот С17-Сзо 50 %; парафина 48 % и продукта с кислотным числом 15 мг КОН/г карбоновыхкислотСю-Сзосполиэтиленполиамином(2,0 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют тем же способом, как и по примеру 1, но с добавлением 3 г гидрофобизатора (1,0 % от массы сыпучих материалов).

Пример 6. Гидрофобизатор готовят аналогично примеру 1 из смеси 12 г кислот фракции С-17-Сзо (60 %); 7,8 г парафина (39 %)и продукта конденсации с кислотным числом 4,6 мг КОН/г карбоновых кислот Сю- Сзо со смесью (1:1:1:1) моно-, ди-, триэтано- ламина, полиэтиленполиамина 0,2 г (1 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру 1, но с добавлением 6 г гидрофобизатора (2 %) от массы сыпучих материалов.

Пример 7. Готовят гидрофобизатор способом, описанным в примере 1, следующего состава: фракция кислот Сч7-Сзо (50 %}: парафина (47,5 %) и продукта конденсации .с кислотным числом 12,7 мг КОН/г кубовых остатков СЖК с моноэтаноламином (2,5 %).

Пример 8. Готовят гидрофобизатор способом, описанным в примере 1, следующего состава: фракция кислот Ci7-Cso (90 %); парафина (9,8 %) и продукта конденсации с кислотным числом 8,5 мг КОН/г кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэта- ноламина, полиэтиленполиамина (1:1:1:1) (0,2 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру - 1, с добавлением 4,5 г гидрофобизатора (1,5 %) от массы сыпучих материалов,

Пример 9, Гидрофобизатор готовят

аналогично примеру 1 из смеси 10 г кислот фракции С17-Сзо (50%); 9,6 г парафина (48,0 %), продукта конденсации с кислотным числом 8,5 мг КОН/г кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, по0 лиэтиленполиамина (1:1:1:1) (2,0 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру 1. с добавлением 1,5 % гидрофобизатора от массы сыпучих материалов.

5Пример 10. Готовят гидрофобизатор

такого же состава, как и в примере 8, но в качестве добавки берут продукт конденсации с кислотным числом 5,5 мг КОН/г смеси (1:1) карбоновых кислот С-17-Сзо и кубовых

0 остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, полиэтиленполиамина (1:1:1:1) (0,2 %). Гидрофобизацию сыпучих материалов осуществляют так же, как и по примеру 1, с добавлением 1,5% гидрофобизатора от

5 массы сыпучих материалов.

Пример 11. Гидрофобизатор готовят такого же состава, как и в примере 9, но в качестве добавки берут продукт конденсации с кислотным числом 5,5 мг КОН/г смеси

0 (1:1) карбоновых кислот Сю-Сзо и кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэтаноламина, полиэтиленполиамина (1:1:1:1) (2,0 %). Гидрофобизатора добавляется 1,5% от массы сыпучих материалов.

5П р и м е р 12. Готовят гидрофобизатор

из смеси 10 г кислот фракции С17-Сзо(50%); 9,58 г парафина (47,9 %) и продукта конденсации с кислотным числом 8,5 мг КОН/г кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-,

0 триэтаноламина, полиэтиленполиэмпна (1:1:1:1) (2,1 %). Гидрофобизатор добавляют в количестве 2,0% от массы сыпучих материалов.

Пример 13. Гидрофобизатор готовят

5 из смеси 10 г кислот С-|7-Сзо (50 %); 9,5 г парафина (47,5 %) и продукта конденсации с кислотным числом 5,5 мг КОН/г (1:1) карбоновых кислот Сю-Сзо и кубовых остатков СЖК со смесью моно-, ди-, триэтаноламина,

0 полиэтиленполиамина (1:1:1:1) (2,5 %). Гидрофобизатор добавляют в количестве 2,0 % от массы сыпучих материалов.

Формула изобретения Гидрофобизатор сыпучих материалов,

5 включающий смесь карбоновых кислот с числом атомов углерода Ст7-Сзо, парафиновые углеводороды с числом атомов углерода С29-С40, отличающийся тем, что, с целью повышения степени гидрофобности, а также снижения коррозии оборудования.

он дополнительно содержит продукты конденсации с кислотным числом 1,9 - 15,0 мг КОН/г карбоновых кислот с числом атомов углерода Сю-Сзо или их кубовых остатков, или эквимолекулярной смеси карбоновых кислот с числом атомов углерода do-Сзо и их кубовых остатков с соединением из группы: монозтано- ламин, диэтаноламин, триэтаноламин, поли- этиленамин, смесь указанных аминов при

следующем соотношении компонентов, мас,%:

Смесь карбоновых

кислот с числом атомов

углерода.Ciy-Сзо 50,0-90,0

Парафиновые углеводороды

с числом атомов

углеродаСго-Сад 9,8-48,0

Указанные продукты

конденсации0,2-2,0

Продолжение таблицы

Изобретение относится к производству гидрофобных сыпучих неорганических материалов, в частности к получению гидрофобного мела, цемента, известняка, цементной пыли, используемых в строительной, полимерной, резино-технической. дорожной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение гидро- фобности, а также снижение коррозии оборудования. Гидрофобизатор содержит, мае.%:-смесь карбоновых кислот с числом атомов углерода Ciy-Сзо 50-90; парафиновые углеводороды Сао-С/ю 9,8-48,0; продукт конденсации с кислотным числом 1,9-15,0 мг КОН/г карбоновых кислот с числом атомов углерода Сю-Сзо или из кубовых остатков или эквимолекулярной смеси карбоновых кислот с числом атомов углерода Сю Сзо и их кубовых остатков с соединением из труп пы: моноэтаноламин, диэтаноламии, триэ- таноламин, полиэтиленамин или смесь указанных аминов 0,2-2,0. Степень гидро- фобности мела составляет до 5 ч 43 мин при скорости коррозии 0,0953 г/м2 ч. 1 табл.