Способ получения углеводородной пасты сажи Советский патент 1982 года по МПК C09C1/48 

1

Изобретение относится к технологии получения углеводородной пасты сажи, используемой в качестве пигмента в полиграфической и лакокрасочной промышленности и наполнителя в рези новой промышленности.

Известен способ получения углеводородной пасты пигмента, включающий диспергирование в расплаве полимера предварительно приготовленной жидкой дисперсии пигмента с размером частиц менее 3 мкм в жидком алифатическом или ароматическом углеводороде с последующим удалением жидкой фазы и выделением пигментированной фазы. Приготовленная углеводородная паста содержит более 10 масД пигмента l.

Однако данный способ не обеспечивает достаточной производительности процесса из-за необходимости осуществления его в три стадии: предварительное диспергирований пигмента в жидком углеводороде, последующее

перемешивание указанной жидкой дисперсии с расплавом полимера и удаление жидкой фазы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения углеводородной пасты путем диспергирования ее в среде углеводородного пленкообразующего вещества и органического растворителя в смесительной аппара10туре в течение 22 мин, а затем на перетирочном оборудовании в течение 15 мин. При этом пленкообразующее вещество вводится в три стадии в со,5 отношении 1:2:7 с перемешиванием полученной смеси в течение 9.12 и . 2 мин после каждого введения 2.

Однако известный способ ье позволяет получать высококонцентрирован20ные углеводородные пасты на основе применяемой сажи, характеризующейся высокими значениями показателя абсорбции, повышение концентрации са3жи в пасте возможно при уменьшении показателя абсорбции дибутилфталата. Кроме того, известный способ не обеспечивает удовлетворительной интенсивности процесса из-за необходимости осуществлять его в две ступени: в смесительной аппаратуре и пере тирочном оборудовании. Цель изобретения - повышение концентрации сажи в целевой пасте и интенсифИ1 ация процесса ее получения. Поставленная цель достигается спо собом получения углеводородной пасты . путем ее электромагнитного измель чения до насыпной плотности 0,0б5 0,220 г/см , последующего диспергиро вания в среде углеводородного пленко образующего вещества и органического растворителя. Отличие способа определяется тем, что сажу предварительно подвергают указанному электромагнитному измельчению. Предварительное электромагнитное измельчение сажи до насыпной плотное ти 0,065-0,220 г/см позволяет достичь необходимой степени диспергирования уже а смесительной аппаратуре. Сажа, измельченная в электромагнитном измельчителе, характеризуется по ниженными значениями ар,сорбци&1 дибутилфталата, что в определенной мере и объясняет возможность получения пасты сажи с повышенной концентрацией. Оптимальным диапазоном величины насыпной плотности сажи после электромагнитного измельчения является 0,065-0,220 г/смЗ. При величине насыпной плотности выше верхнего преде ла интервала возрастает продолжитель ноЪть диспергирования и наблюдается уменьшение концентрации сажи в углеводородах. Использование сажи с насыпной плотностью ниже 0,0б5 г/см нецелесообразно, так как при этом не сокращается продолжительность диспер гирования и не удается повысить концентрацию сажи в углеводородной паст Пример 1.2,8 кг сажи с насыпной плотностью 0,+00 г/см , удельной геометрической поверхностью 100 и показателм абсорбции дибу тилфталата 105 мл/100 г пропускают через магнитный измельчитель со скоростью 1,5 кг/ч. Электромагнитный из мельчитель представляет собой вертикальную цилиндрическую камеру диамег 74 ром 109 мм с решетчатым дном, выполненными из немагнитного материала. Камера снабжена с внешней стороны двумя соединенными параллельно элактрообмбтками для создания электромагнитного поля и загружена 1 кг ферромагнитных рабочих элементов сферической формы диаметром 5 мм. При подаче на электрообмотки переменного электрического тока напряжением 220В и силой 5А создается переменное электромагнитное поле напряженностью 800 Э, рабочие элементы в камере под воздействием поля приходят в хаотическое движение, воздействуя на сажу. После такой обработки сажа, выходящая из аппарата, характеризуется насыпной плотностью 0,11 г/см, удельной геометрической поверхностью 100 м /г, показателем абсорбции дибутилфталата 90 мл/100 г. Неизменность величины удельной геометрической поверхности сажи до и после обработки ее в электромагнитном измельчителе показывает, что практически не происходит изменение первичной структуры сажи. При этом изменяется вторичная структура ее, о чем говорит уменьшение показателя абсорбции дибутилфталата. В быстроходный смесительный аппарат-дисольвер, оборудованный зубодисковой мешалкой со скоростью вращения Й50 об/м, загружают 9,9 кг минерального масла (индустриальное - ЗО) и 100 г жидкого каучука СКД-ГТР. Содержимое нагревают до 115°С, загружают туда 2,8 кг обработанной в электроиагнитном измельчителе сажи ПМ-105 (концентрация сажи в углеводородной ласте 28 мае.) и перемешивают в течение 30 мин до достижения степени дисперсности пасты по Клину 10 мкм. Пример 2. Опыт для сопоставления по известному способу. В быстроходный .смесительный аппаратдисольвер, описанный в примере 1, загружают 10 кг масла (индустриальное30) ,2,5 кг сажи ПМ-105 и в три приема lOO г жидкого каучука СКД-ГТР по 10;20 и 70 г в каждый прием. После добавления каждой порции жидкого каучука смесь перемешивают 5, 15 и 2 мин соответственно (общее время перемешивания 22 мин). Степень дисперсности полученной углеводородной пасты с концентрацией сажи 25 мае Л после указанного перемешивания 70 мкм. Затем зубодисковую мешалку заменяют на трехдисковую, в смесительный аппарат загружают стеклянные ша рики диаметром 0,8-1,2 мм и диспергируют пасту в таком перетирочном аппарате еще 25 мин до достижения степени дисперсности 10 мкм В таблице представлены показате ли получения углеводородной пасты сажи по предлагаемому и по известно му способам из сажи с различными свойствами. Таки-Гобразом, использование пре лагаемого способа получения углево1S «дородной пасты сажи в отличии от известного обеспечивает повышение концентрации сажи в целевой пасте примерно на 20% при повышенной в 1,5 раза интенсивности процесса. Поскольку углеводородные пасты сйжи являются новой выпускной формой сажи, то повышение ее концентрации позволяет снизить непроизводительные расходы на транспортировку углеводородов - компонента пасты, расширить ассортимент лакокрасочной, полиграфической и резинотехнической продукформула изобретения Способ получения углеводородной пасты сажи, включающий диспергирова ние ее в среде углеводородного плен кообразующего вещества и органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью првышения концентрации сажи в целевой пасте и интенсификации процесса, са 10 жу предварительно подвергают электромагнитному измельчению до насыпной плотности 0,0б5-0.,220 г/см, Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе 1.. Патент США № 4002593, кл. 260- OR, опублик. 19772. Авторское свидетельство СССР № , кл. В 01 F 3/12, 1971.