Способ обработки сажи дляполимерных композиций

 

к ь,„,Ф(i>е,. .а

Союз Советсккк

Социалистических (>оспублнк (61 ) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 140277 (2f) 2466689/23-26 с присоединением заявки И9 (23) Приоритет

Опубликовано 230181, Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 230181 (51)м. кл.з

С 09 С 1/58

Государетаеиный .оинтет

СССР по делам ызо бретен ий и открыт>ей (53) УД< 661. 666. .4(088.8) (72) Ав-,оры изэобретения

П.А. Киндеров, H.Ñ. Волков, Н.В. Васильева, Г.Ф.Федорова, B.Ñ. Кожухарь и Г.Т. Дзодзиев

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ САЖИ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

КОМПОЗИЦИЙ

Изобретение относится к технологии получения электропроводящей сажи для полимерных композиций и может найти применение в шинной, кабельной и резинатехнической пра>ьл»ленности.

Известен способ обработки сажи для полимерных композиций, включающий смешение са>ки с добавкой алкилфенола в количестве 5-50Ъ от веса сажи с образованием гранул (11 .

Однако этот способ не позволяет получить электрапроводящие полимерные композиции (c низким удельным электросапротивлением).

Известен способ обработки сажи для полимерных композиций, включающий смешение сажи с водным раствором электроправадной добавки — однохлористой меди (в количестве 0,01-0,5 от веса сажи) с образованием гранул, сушку т о:.-.ул и последующую их прокалку >= ертнай или восстановительной среде при 1000-1600 С (2) .

Однако этот способ не позволяет значительно снизить удельное электрическое сопротивление полимерных композиций.

Кроме того, соединение частиц сажи с частицами электропроводной до- бавки является непрочным.

Цель изобретения — сии>кение удельнога электрического сопротивления полимерных композиций. указанная цель достигается тем, чта в предлагаемом способе, включающем смешение сажи с водным раствором электроправодной добавки с образованием гранул, сушку гранул и последующую их прокалку в инертной или восстановительной среде, в качестве электропроводной добавки используют барную кислоту или ее соль.

Кроме того, прокалку гранул ведут при 1600-2500 С и барную кислоту или ее соль берут в количестве 1-103 от веса сажи.

Выбор в качестве электропроводной добавки борной кислоты или ее соли обусловлен полупроводниковыми свойствами химических соединений сажи и бора, образующимися в процессе прокалки при температуре свыше 1600 С и создающими дополнительную электронную г роводимость.

Оптимальное количество электропроводной добавки определено экспериментальным путем на полимерных композициях.

Введение борной кислоты или ее со30 ли в количестве менее 1% не приводит

798148 к уменьшению удельного электрического сопротивления полимерных композиций, а введение электропроводной добавки свыше 10% нецелесообразно, так как не происходит повышение электропроводности сажи. 5

Удельное злектросопротивление полимерчых композиций снижается при прокалке сажи при -1600-2500 С. Выход за указанные пределы не обеспечивает достижение указанной цели. 10

Способ осуществляется следукищим образом.

В лабораторном реакторе смешивают сажу с водным раствором борной кисл ты или буры с образованием гранул.

Затем проводят сушку их при 150ОС, после чего загружают в электропечь и прокаливают при 1600 С, в течение

70 мин, при 2000 С в течение 30 мин, и при 2500 С в течение 12 мин в среде водорода при давлении в печи

26

0, 001 атм.

2

9

Натуральный каучук

Каучук СКН-26М

Неоэон Д

Стеариновая кислота

Белила цинковые

Дибутилфталат

Сажа ПМ-75 или АТГ-70

Альтакс

H ЗВОНА

НЗВО3 ка2ц„о7

Н ВО.

На В4О7

1600

0,9

5,0

1600

4,2

2,60

0,43

3 1600

4 2000

5 2500 б (известный) 1600

7 (известный) 1600

0,5

СиСС

СоС8

12,0

0,5 прокалку в инертной или восстановительной среде, о т л и ч а ю щ и и

4 с я тем, что, с целью снижения удельного электрического сопротивления полимерных композиций, в качестве добавки используют борную кислоту или ,ее соль.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю О шийся тем, что борную кислоту или ее соль берут в количестве 1-10% от веса сажи и прокалку ведут при

1600 2500оС

Формула изобретения

1. Способ обработки сажи для полимерных композиций, включающий смешение сажи с водным раствором электропроводной добавки с образованием rpa- g0 нул, сушку гранул и последующую их

ВНИИПИ Заказ 9946/29 Тираж 695 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как следует из приведенной таблицы, удельное электросопротивление полимерных композиции (резин) с сажей, обработанной по предлагаемому способу, в 2-10 раз ниже, чем по известному. Кроме того,.за счет химического взаимодействия борсодержащей добавки с углеродом соединение сажи с бором (после прокалки при 16002500 С) имеет высокую химическую стойкость.

Обработанную таким способом сажу используют в качестве наполнителя резины для экранов и кабелей типа

РЭМ-1 по ГОСТ 160.505.007-73. При этом сажа имеет следующий состав, вес.ч.:

В таблице представлены режимные параметры и данные по удельному электросопротивлению резин с сажей, обработанной по предлагаемому и известному способам, причем в опытах 1 и б использовалась сажа АТГ-70, в опытах 2-5 и 7 — сажа ПМ-75.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 505686,. кл. С 09 С 1/56, 22.05.73.

2. Авторское свидетельство СССР

М 248875, кл. С 09 С 1/58, 15.01.68 (прототип).