Способ получения сажи

 

COOS COBKTCHHX

COUHVNÎ

РЕСПУБЛИК

3(Я) С 09 С 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРАЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3599018/23-26 (22) 01.06.83 (46) 07.12.84. Бюл. У 45 (72) В.П.Голицын, В,Я.Ушаков, Н.Н.Иинакова, Ю.А.Кандауров и В.П.Кожин (71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова (53) 678.046.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 73460, кл. С 09 С 1/56, 1949.

2. Авторское свидетельство СССР

У 806702, кл. С 08 К 9/04, 1979.,SU„„1127891 A (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕЧИЯ САЖИ для электропроводящей композиции, включающий обработку ее полициклическими ароматическими углеводородами мол. м.

128-600, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного объемного сопротивления ее, полициклические ароматические углеводороды берут в количестве О, 1-6,0Х от массы сажи, а сажу после обработки дополнительно термообрабатывают о при 500-1200 С и охлаждают в среде инертного газа.

Ф 1127

Изобретение относится к производству наполнителей для электропроводящих композиций, а именно к способу получения электропроводной сажи, используемой в кабельной,. электротехни- 5 ческой и резинотехнической промьппленности.

Известен способ получения электропроводной сажи, включающий термообработку ее в атмосфере газообраз- 10 ных и парообразных углеводородов j1) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения сажи для электропроводящей композиции, включающий обработ,- 15 ку ее полициклическими ароматическими углеводородами мол.м. 128-600 в количестве 0,3-3,0 Ж от веса сажи путем введения их. на стадии коагуляции сажегазовой смеси при 190 С и 20 последующего гранулирования продукта сухим способом без связующих добавок (2) .

Недостатком указанных способов .является высокое удельное объемное 25 сопротивление полученной сажи для электропроводящей композиции.

Целью изобретения- является снижение удельного объемного сопротивления сажи для электропроводя1цей композиции е

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сажи для электропроводящей.композиции, включающему обработку ее полицикли- З5 ческими ароматическими углеводородами мол. м. 128-600, последние берут .в количестве О, 1-6,0 Ж от массы сажи, а сажу после обработки дополнительно термообрабатывают при 500-1200ОС 40 и охлаждают в среде инертного газа.

Предлагаемый способ получения сажи обеспечивает снижение удельного объемного сопротивления ее в 1, 16,7 раза по сравнению с сажей, полу- 45 ченной по известному способу.

Выбор верхнего предела концентрации используемых полициклических ароматических углеводородов обусловлен необходимостью достижения мини- 50 мальной величины удельного объемного сопротивления сажи. При этом при концентрации их менее О, 1Х электропроводность полученной сажи не отличается практически от исходной, а 55 повышение содержания углеводородов более 6 ОХ не дает заметного уменьшения удельного сопротивления сажи.

891 2

Термообработка в среде инертного газа, в качестве которого используют, например, азот, аргон или гелий, вызвана необходимостью термического превращения полициклических углеводородов в полициклические полимеры, что обеспечивает высокую электропроводность, целевого продукта и хорошие свойства его как наполнителя.

При этом снижение температуры термообработки ниже 500 С не способствует о улучшению злектропроводности сажи а павьппение температуры выше 1200"С приводит к существенному ухудшению физико-механических показателей композиций с использованием полученной сажи. При охлаждении обработанной сажи на воздухе удельное объемное сопротивление ее резко возрастает.

В качестве сажи по изобретению используют существующие виды технического углерода и саж независимо от свойств мелкодисперсной фазы, на которую наносят углеводороды, в т.ч. например, ПИ-100 и белую сажу БС-120, являющуюся диэлектриком. !

Пример. Печной технический углерод ПМ-100 с удельной геометрической поверхностью 98 м /г, коэффициентом шероховатостй 1,02 и адсорбцией дибутилфталата 104 мл/100 г о при 20 С в чашке Петри обрабатывают

100 г раствора, содержащего О, 1 г смеси полициклических ароматических углеводородов мол.м. 128-600. Затем растворитель выпаривают при давлении 10 торр и температуре, на 15 С выше температуры кипения растворителя, до его полного уда тения. Обработанный таким образом технический уиперод помещают в алундовую трубку, продувают инертным газом в течение

i5 мин со скоростью 100 /мин, закрывают ток газа и образец в атмосфере инертного газа помещают в печь, нагретую до 500 С и термообрабатываО ют 60 мин. После этого,алундовую трубку с образцом вынимают из высокотемпературной зоны и охлаждают в то-. ке инертного газа до 20 С. Затем о определяют удельное объемное сопротивление согласно ТУ 3811518-82.

Удельное объемное сопротивление сажи (Py) 0,090 Ом м (по известному способу О, 100. Ом м).

В таблице приводятс данные по удельному объемному сопротивлению сажи марок ПМ-100 и БС-120 при -раз27891 4

Технико-экономическая эффективность изобретения опведеляется ловы-I шенной электропроводностью сажи при высоких характеристиках электропроводящих композиций на ее основе, что делает предлагаемый способ перспективным для использования при производстве электропроводных саж для нужд электротехническойи кабельной промышпенности .

Количество полициклических

Удельное объемное сопротивление сажи

0M i M

Температура термообработки в инерто ной среде, С

Марка сажи ароматических углеводородов, 7 от веса сажи

Известный способ

ПМ-100

О, 100

3,0

Предлагаемый способ

ПМ-100

500

0,1

ПМ-100

500

3,0

6,0

ПМ-100

ПМ-100

500

900

6,0 ПМ-100

БС-120

6,0

1200

1200

1,0 10

3,4 ° 10З

3,0БС-120

6,0

БС-120

1200

Составитель В.Божевольнов

Редактор Н.Джуган Техред 3.Палий Корректор А.ИпьинЭаказ 8873/19 . .Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 личных условиях получения по предлагаемому способу в сравнении с известным.

Таким образом, предлагаемый способ получения сажи обеспечивает снижение удельного объемного сопротивления сажи в 1, 1-6,7 раза по сравнению с известным.

О, 090

О, 082

О, 063

О, 038

0,015