A gumiabroncskészítés titka. Gumi töltőanyag Gumikeverékek gyártása

Külső

Az abroncsgyártás magában foglalja különböző szakaszaiban: gumikeverékek gyártása, alkatrészgyártás, összeszerelés, vulkanizálás.

ÉN. Az abroncsgyártás a gumikeverékek előállításával kezdődik.


Gumiabroncs-kémikusok és -tervezők dolgoznak a gumiabroncs-készítési folyamaton, akiktől függenek a gumiabroncs-összetétel titkai. Művészetük abban rejlik a helyes választás meghozatala, a gumiabroncs-alkatrészek adagolása és elosztása, különösen a futófelület keverékéhez. Szakmai tapasztalat és nem kevésbé számítógépek állnak a segítségükre. Bár bármely neves gumiabroncsgyártó gumikeverékének összetétele szigorúan őrzött titok, körülbelül 20 fő összetevője meglehetősen jól ismert. Az egész titok a hozzáértő kombinációjukban rejlik, figyelembe véve magának az abroncsnak a célját.

A készítmény a gumiabroncs-alkatrészek rendeltetésétől függ, és legfeljebb 10 vegyszert tartalmazhat, a kéntől és a széntől a gumiig.

Nyers komponensek

Az abroncsok fő alapanyagai a természetes és szintetikus gumi, a korom és az olaj. A gumikeverékek aránya az abroncsban több mint 80%. A fennmaradó rész a gumiabroncs szerkezetét erősítő alkatrészek.


A felhasznált gumi körülbelül fele természetes alapanyag, amelyet gumifából állítanak elő. A gumifát trópusi éghajlatú országokban termesztik, például Malajziában és Indonéziában. A kőolajból előállított szintetikus gumi nagy részét európai gyártóktól kapjuk. A gumikeverékek körülbelül egyharmada töltőanyag. Közülük a legfontosabb a korom, aminek köszönhetően az abroncs fekete színű. A második fontos töltőanyag az olaj, amely a gumikeverék lágyító szerepét tölti be. Ezenkívül a gumi vulkanizálásához szükséges összetevőket és egyéb vegyszereket használnak a gumikeverékek előállításához.

Gumikeverékek gyártása

A gumikeverési szakaszban a nyersanyagokat összekeverik és körülbelül 120 °C-ra melegítik.

A gumiabroncs különböző részein használt gumikeverékek a gumiabroncs funkciójától és modelljétől függően változnak és változnak. Így a személygépkocsi nyári abroncsához használt gumikeverékek összetétele ugyanúgy eltér a téli gumi összetételétől, mint a kerékpárgumihoz használt gumi összetétele az erdei gumik összetételétől. A keverékek elkészítésének receptúrájának és technológiájának fejlesztése fáradságos munka, amely fontos szerepet játszik a gumiabroncsok fejlesztésében.

A gumikeverék fő összetevői:

1. Gumi. Bár az abroncskoktél összetételében szokatlanul összetett, alapját mégis különféle gumikeverékek alkotják. A dél-amerikai gumifa (brazil Hevea) szárított nedvéből (latexéből) álló természetes gumi régóta uralja az összes keveréket, csak minőségében tér el egymástól. Gumitartalmú tejszerű nedv található bizonyos típusú gyomokban és pitypangokban is. A kőolajból készült szintetikus gumit német vegyészek találták fel az 1930-as években. és egy modern nagy sebességű abroncs enélkül egyszerűen elképzelhetetlen. Jelenleg több tucat különböző szintetikus gumit szintetizálnak. Mindegyiknek megvan a maga jellegzetes vonásaités szigorú beosztás különféle részleteket gumiabroncsok. A természetes gumihoz tulajdonságaiban közel álló szintetikus izoprén gumi (SRI) feltalálása után sem hagyhatja el teljesen a gumiipar az utóbbi használatát. Egyetlen hátránya a SKI-vel szemben a magas költsége. A Szovjetunió területén nem lehetett növényekből természetes gumit beszerezni, külföldön kellett devizáért vásárolni. Ez kiváltotta a gazdag kémia kialakulását a gumik és más polimerek szintéziséhez.

2. Korom. A gumikeverék bő egyharmada ipari koromból (korom) áll, amely különféle formákban kínált töltőanyag adja meg az abroncs sajátos színét. A vulkanizálási folyamat során a korom jó molekuláris kapcsolatot biztosít, ami különleges szilárdságot és kopásállóságot ad a gumiabroncsnak. A korom földgáz elégetésével keletkezik anélkül, hogy levegőhöz jutna. A Szovjetunióban ennek az „olcsó” nyersanyagnak a rendelkezésre állásával ez lehetséges volt széles körű alkalmazás korom. A műszaki előírásokat alkalmazó gumikeverékeket kénnel vulkanizálják.
3. Kovasav. Európában és az USA-ban korlátozott hozzáférés földgázforrásokhoz kényszerítették a vegyészeket, hogy találjanak helyettesítőt a műszaki előírásokhoz. Bár a kovasav nem nyújt olyan nagy szilárdságot a guminak, mint a műszaki minőségű, javítja az abroncs tapadását nedves útfelületen. Ezenkívül jobban beágyazódik a gumi szerkezetébe, és kevésbé törlődik ki a gumiból az abroncs működése közben. Ez a tulajdonság kevésbé káros a környezetre. Az utakon lévő fekete lerakódásokat a korom letörli a gumiabroncsokról. A reklámokban és a mindennapi életben a kovasavat használó gumiabroncsokat zöldnek nevezik. A gumikat peroxidokkal vulkanizálják. Jelenleg nem lehet teljesen elhagyni a korom használatát.
4. Olajok és gyanták. A keverék fontos komponensei, de kisebb mennyiségben, az olajok és a gyanták, amelyek lágyítószerként vannak megjelölve, és segédanyagként szolgálnak. Az abroncs menettulajdonságai és kopásállósága nagymértékben függ a gumikeverék elért keménységétől.
5. Kén. a kén (és a kovasav) vulkanizálószer. A polimer molekulákat „hidakkal” köti össze, így térbeli hálózatot alkot. A műanyag nyers gumikeverék rugalmas és tartós gumivá alakul.
6. Vulkanizáló aktivátorok, így például a cink-oxid és a sztearinsav, valamint a gyorsítók forró formában (nyomás és hő hatására) elindítják és szabályozzák a vulkanizálási folyamatot, és a vulkanizáló szerek reakcióját a gumival a polimer molekulák közötti térháló kialakítása felé irányítják.
7 . Ökológiai töltőanyagok. Egy új és még nem elterjedt technológia a kukoricakeményítő (a jövőben burgonya és szójabab) felhasználása a futófelület keverékében. A jelentősen csökkent gördülési ellenállás miatt az abroncs a új technológia csaknem fele annyi szén-dioxid-vegyületet bocsát ki a légkörbe, mint a hagyományos gumiabroncsok.


II. A következő lépés az abroncs futófelületének elkészítése.


A csigagépen végzett extrudálás eredményeként profilozott gumiszalagot kapunk, amelyet vízzel való hűtés után a gumiabroncs méretének megfelelően üres darabokra vágnak.

A gumiabroncs váza - a váz és a megszakító - gumírozott textilrétegekből vagy nagy szilárdságú acélzsinórból készül. A gumírozott szövetet bizonyos szögben a gumiabroncs méretétől függően különböző szélességű csíkokra vágják.

Alkatrészek gyártása

A gumikeverékeket alkatrészek, például gyöngygyűrűk, textilzsinórok és acélszalagok gumírozására is használják. Egy gumiabroncs gyártásához 10-30 alkatrészt használnak fel, amelyek többsége a gumiabroncs szerkezetének megerősítéseként szolgál.

Az abroncs fontos eleme a perem - ez a gumiabroncs nyújthatatlan, merev része, aminek segítségével az utóbbi a keréktárcsához rögzíthető. Az oldal fő része a szárny, amely sok menetes gumírozott gyöngyhuzalból készül.


III.

Az összeszerelő gépeken a gumiabroncs minden része egyetlen egésszé kapcsolódik. A keret, az oldal és a futófelület rétegei a keret közepén oldalfalakkal egymás után kerülnek fel az összeszerelő dobra. Személy gumiabroncsoknál a futófelület viszonylag széles, és helyettesíti az oldalfalat. Ez javítja az összeszerelési pontosságot és csökkenti az abroncsgyártás lépéseinek számát.

Az alkatrészekből a kezelő úgynevezett „nyers gumit” vagy gumiabroncsot készít az egyik dobra, a másikra pedig az övcsomagot az abroncsprofilt egy mozgató eszköz segítségével alakítják ki. Az összeszerelt gumiabroncs-övcsomagot ezután egymáshoz préselik, így vulkanizálásra kész „nyers gumiabroncs” keletkezik.


IV. Az összeszerelés után a gumiabroncs vulkanizálási folyamaton megy keresztül.

Az összeszerelt gumiabroncsot vulkanizáló formába helyezzük. A gumi belsejében nagy nyomás alatt

gőz vagy melegített víz biztosított. A forma külső felületét is felmelegítjük. Nyomás hatására az oldalfalak és a futófelület mentén egy kép rajzolódik ki. domborműrajz. Esemény kémiai reakció(vulkanizálás), amely rugalmasságot és szilárdságot ad a guminak

V.

A találmány tárgya vegyipar, különösen a gumikeverékek töltőanyagainak előállítására a gumi előállítása során. A gumi töltőanyag szilícium-dioxid alapporból, szénből, CaO, K 2 O, Na 2 O, MgO, Al 2 O 3 oxidok adalékaiból és gumiburkoló bevonatból áll. A töltőanyag összetétele, tömeg%: SiO 2 (26-98) + C (0,5-66) + Fe 2 O 3 adalék (0,2-0,3) + CaO, K 2 O, Na 2 oxidok O, MgO adalékai , Al 2 O 3 - a többi + 100% feletti gumi (1,2-7,8) és S-szennyeződés (0,05-0,23) (SO 2, SO 3-ból áll). Az alapport rizshéj pörkölésével nyerik, fajlagos felülete 150-290 m 2 /g; a por alakú szilícium-dioxid β-krisztobalit kristályos formája, kristályméretei: 6-10 átmérő, 100-400 nm hosszúság; a szén az égetési hőmérséklettől függően szénszerű anyag, faszén vagy koromszerű anyag formájában található meg. A burkológumit a következő sorozatú guminövények vizes-savas kivonatából nyerik: pitypang, kok-sagyz, krími-sagyz, tau-sagyz, búzavirág. A töltőanyag természetesen homogén és pormentes. A töltőanyag felhasználásával előállított gumik szilárdsága megnövekedett, belső súrlódási modulusa csökkent, és a gumikeverés során csökken a kopás és a hőmérsékletképződés. 3 fizetés f-ly, 4 asztal.

A találmány tárgya a vegyipar, különösen szénalapú gumikeverékekhez és szilícium-dioxid porokhoz való töltőanyagok előállítására. A gumi gyártása során széles körben alkalmaznak különféle töltőanyagokat a gumi tulajdonságainak javítására és specifikus tulajdonságok megadására. Töltőanyagként kormot, kormot, fulleréneket, naftalint, antracént, fenantrént és a korom felületére korábban felvitt aromás szénhidrogéneket használnak; amorf szilícium-dioxid, kovasavvegyületek, talkum stb. (lásd Koshelev F.F. et al. Általános technológia gumi, 4. kiadás. M., 1978. Fedyukin D.L., Makhlis F.A. A gumi műszaki és technológiai tulajdonságai, M., 1985).

Ismeretes (lásd Gumigyártó kézikönyv. Anyagok gumigyártáshoz, M., 1971; GOST 7885-86. Technikai szén gumigyártáshoz), hogy a legszélesebb körben a különféle módosulatú szenet használják gumik töltőanyagaként. Ez a korom (korom) különböző márkák(csatorna, sütő, termikus), 1100-1900°C-on nyert, például P-234, P-702, P-803, K-354 10-300 m 2 /g fajlagos felülettel, elsődleges szemcsemérettel 10-50 nm és pelyhek 40-140 mikron. A korom bizonyos mennyiségű szennyeződést tartalmaz, tömeg%: ként (1,1-ig), kemiszorbeált hidrogént, nitrogént, oxigént, ásványi szennyeződéseket (0,45-ig), vízkövet (Fe 2 O 3 - 0,5). A szennyeződések jelentősen rontják a gumi minőségét, ezért a korom megtisztul az ásványi szennyeződésektől és a vízkőtől; A korom vizes szuszpenziójának pH-ja 7,5-9,5. A kormok erősen poros porok, amelyek könnyen agglomerálódnak és szétválnak a gumiba keverés során. A keletkező gumi kopás közben, például működés közben autó gumik elhasználódik, és kormot bocsát ki a légkörbe. E hátrányok kiküszöbölésére a kormot szilánokkal vonják be, hogy javítsák a gumival való kölcsönhatást, majd 0,5-1,5 mm-es szemcsékké agglomerálják. A szemcsék létrehozásával azonban csökken a korom és a gumi közötti kölcsönhatás felülete, ami csökkenti a bejuttatás erősítő hatását.

Ismeretes a BS-U-333, BS-120, BS-150/300 ("fehér korom") minőségű amorf szilícium-dioxid (nátrium-szilikát oldatból kicsapott) gumiban való alkalmazása, 30-os fajlagos felülettel. 50, illetve 150 m 2 /g, 5-40 nm részecskeátmérővel és Aerosil márkájú szilícium-dioxiddal, SiCl 4 gázfázisból lerakva, 300-400 m 2 /g fajlagos felülettel, átmérővel 2-10 nm-es primer részecskék. (Lásd a http://www.74rif.ru/saga-rez.html weboldalt; 2421484 számú, 2011. június 20-án kelt RF szabadalom „Elasztomer keverékek technológiai tulajdonságainak javítására szolgáló anyagok”).

A szilikát oldatból történő kicsapást úgy végezzük, hogy az oldatot szobahőmérsékleten sav hatásának tesszük ki, majd ismételten mossuk ioncserélt vízzel; Gőzlerakódás akkor következik be, amikor a SiCl 4-et hidrogén és oxigén keverékében 600-800 °C-on elégetik. Az ilyen porok használata észrevehető hatást fejt ki a keverékek előállításának technológiai folyamatának javításában - gumi keverésekor csökken a gumi tapadása a hengerekhez; A kalanderezés megkönnyítve; a gumi néhány jellemzője nő - keménység és szilárdság, de több kén szükséges; a gumi zsugorodása csökken; a szövethez való tapadás fokozódik.

A hátrányok a következők: a gumi megnövekedett költsége a szilícium-dioxid magasabb ára miatt, mint a korom; a gumi csökkent kopásállósága a szilícium-dioxid porszemcsék gumihoz való csekély tapadása miatt.

Ezért kísérletek folynak a szilícium-dioxid felületének módosítására vagy speciális, a gumihoz nagy affinitással rendelkező anyagok, például a bisz-3-(trietoxiszililpropil)-tetraszulfán (C 2 H 5 O) 3 szerves szilíciumvegyületek felvitelére. Si-CH2-CH2-CH2-Sx-CH2-CH2-CH2-Si-(OC2H5)3. Szilán (72%) és kalcium-szilikát (28%) keverékét is hozzáadjuk (lásd a 2421484 számú RF szabadalmat, közzétéve 2011. június 20-án). Ezek az anyagok kémiai kölcsönhatásba lépnek a szilícium-dioxid részecskék felületén lévő szilanolcsoportokkal; Ennek eredményeként a felületet ojtott módosító molekulák borítják, és a felület tulajdonságai megváltoznak (növekszik a hidrofóbitás). Gumiba keverve a keverékek viszkozitása csökken, mivel a módosító molekulák először a kénnel, majd a gumimolekulákkal lépnek kölcsönhatásba. Ennek eredményeként nő a szilárdság, csökken a gumi kopása, és javul az autógumik tapadása az úttal (lásd: http://www.Polymtry.ru/letter.).

Ennek a töltőanyagnak a hátránya a magas költsége. Ismert alkalmazás mesterséges keverék SiO 2 +C. Ebben az esetben a SiO 2 részecskék fajlagos felülete 20-80, a szén 80-130 m 2 /g. A meghatározott keveréket nátrium-szilikát koromszuszpenzióban történő hidrolízisével állítják elő (lásd a www.shinaplus.ru webhelyet; a http://www.74rif.ru/saga-rez.html webhelyet).

Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy nehéz szabályozni az összetételt, és nehéz elérni a kívánt szilícium-dioxid és szén mennyiségét a porban.

Ismert ásványi töltőanyag SiO 2-t és egyéb oxidokat tartalmazó gumihoz - CaCO 3 +MgO+Mg(OH) 2 +SiO 2 +Fe(OH) 3 +Al(OH) 3, amelyet a meszezés és koaguláció során keletkező iszapból nyernek. nyers víz hőerőművek víztisztító telepein (lásd a 2425848 számú, 2009. október 27-i RF szabadalmat. „Vinil-sziloxán gumi, nitril-butadién szintetikus gumi és butadién-α-metilsztirol gumi alapú ásványi töltőanyag”).

Ennek a töltőanyagnak a hátránya az alacsony szilícium-dioxid-tartalom (1-5%), és ezért alacsony erősítőképessége.

Összetételében a legközelebb a rizshéjból nyert töltőanyag a kompozíció, tömeg%: SiO 2 (85-90) + C (10-15) Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, Fe oxidok keverékével 2 O 3, Al 2 O 3 - legfeljebb 5%. A termék dibutil-ftalát abszorpciója 100-110 cm 3 /100 g, ami a magas szerkezetű koromnak felel meg, jódszáma 54-58 g/kg, ami átlagos fokú koromnak felel meg. diszperzió. A kapott porokat gumi töltőanyagként teszteltük (a fehér BS-120, BS-100 és a P-154 kormot helyettesítve). A keletkező szén-oxid porban a szén a szilícium-dioxid felületmódosító szerepét tölti be – véli a szerző (lásd: Efremova S.V. Tudományos alapok és technológia új szén- és szilíciumtartalmú anyagok technogén nyersanyagokból történő előállításához. Szakdolgozat a tudományos fokozat megszerzéséhez ún. Kazah Köztársaság, Shymkent, 2009).

Ennek a gumi töltőanyagnak a hátrányai: 1) nagy számban oxid szennyeződések (legfeljebb 5%), beleértve a Fe 2 O 3-at (0,7-0,9%, ebből 0,3-0,4% marad a héjból, a többi pedig vízkő a berendezés falairól), így a folyamat hogyan zajlik. gőz-gáz keverékben ki acélkemence 600-650 °C; 2) a széntartalom adott eljárási hőmérsékleten 10-15%-ra korlátozódik; 3) alacsony fajlagos felület; 4) a por poros; 5) az ezzel a töltőanyaggal rendelkező gumikeverékek nagy belső súrlódást és hőtermelést mutatnak az ismételt deformációk során; a töltőanyag erősítő tulajdonságai nem megfelelőek.

A jelen találmány célja egy rizshéjból készült gumi töltőanyag, amely SiO 2 + C + Fe 2 O 3, Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, Al 2 O 3 oxidok keverékének alapporából áll. és burkológumi bevonat.

A töltőanyag összetétele, tömeg%: SiO 2 (26-98) + C (0,5-66) + Fe 2 O 3 szennyeződés (0,2-0,3) + oxid szennyeződések K 2 O, Na 2 O, CaO, MgO, Al 2 O 3 - a maradék + 100% feletti gumi (1,2-7,8) + S-szennyeződés (0,05-0,23) (SO 2, SO 3-ból áll).

Ebben az esetben az alappor egy összetett természetes homogén por, amely fázisban nanokristályos szilícium-dioxidot tartalmaz (6-10 nm átmérőjű, 100-400 nm hosszúságú 5-krisztobalit és szén formájú szén). amorf szénszerű anyag, szén vagy koromszerű anyag (a gyártási hőmérséklettől függően az alappor fajlagos felülete 150-290 m 2 /g A burkolóbevonat kén-keverékkel). 2, SO 3).

A találmány második célja a gumi töltőpor porosodásának megszüntetése, az egészségügyi munkakörülmények javítása és a veszteségek csökkentése.

A találmány harmadik célja a gumi minőségének javítása (a gumi szakítószilárdságának növelése, a belső súrlódás és a hőmérséklet-képződés csökkentése gumi keverésekor, a kopás csökkentése) a töltőanyag gumimátrixhoz való tapadásának javításával a por bevonásával. gumi, javítva a SiO 2 -gumi, C-gumi kötéseit.

A kitűzött célokat úgy érjük el: a rizshéjat hőálló acélkemencében, állandó keverés mellett, 380-800°C-on 20-30 percig égetjük; a gumioldatot guminövényekből (a sorozatból: pitypang, kok-sagyz, krími-sagyz, tau-sagyz, búzavirág) extrakcióval állítják elő, 2-3%-os vizes kénsavoldatban 30-45 percig forralva; a port és az extraktumot összekeverjük, állandó keverés mellett 120-130 °C-on szárítjuk; 014-es szitán dörzsöljük át. Szemcsés, pormentes gumi töltőanyagot kapunk.

Ebben az esetben a kapott gumi töltőanyag az alappor előállításának hőmérsékletétől függően eltérő kémiai összetételt és fizikai tulajdonságokat kap, ezért objektíve háromféle töltőanyagra osztható:

a) 380-490 °C-on nyert fekete alappor alapú töltőanyag, amely 66-28 tömeg% amorf szénszerű szenet tartalmaz. A β-krisztobalit fázisban lévő SiO 2 részecskék, amelyek a héjban elhelyezkedő kovasavból képződnek, egyenletesen oszlanak el a szénmátrixban, ezért a keletkező port összetett természetes homogén anyagnak kell tekinteni;

b) 500-690°C-on nyert szürke alappor alapú töltőanyag, amely szén formájában tartalmaz szenet (analóg faszén 600 °C-on, levegő hiányában nyert) 6-27% mennyiségben;

c) 700-800 °C-on nyert fehér alappor alapú töltőanyag, amely 0,5-5,0% amorf koromszerű szenet tartalmaz.

Ezenkívül a bázikus kompozit természetes homogén por mindhárom típusa SiO 2 részecskékből áll, amelyek 6-10 nm átmérőjű és 100-400 nm hosszúságú β-krisztobalit kristályok, amelyek 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képeznek. ; az „a” és „b” típusú porokban a kristályok felületét és a konglomerátumok pórustereit szén tölti ki, amely amorf anyag részecskéi formájában képződik, amely grafének rendezetlen szénklasztereiből áll. részecskeméret 5-20 nm, CH, CH 2 töredékekkel (azaz a szén az el nem égett nehéz, nem illékony széntermékek és a nem illékony anyagok felületén adszorbeált illékony széntartalmú anyagok része); "b" típusú por fehérβ-krisztobalit fehér kristályaiból áll, amelyek méretei: átmérő 6-10 nm, hossza 100-400 nm, és 0,1-10 mikron átmérőjű fekete koromszerű szénrészecskék zárványai.

A fekete színű „a” típusú töltőanyagot az alappor SiO 2 (26-66) + C (66-28) + Fe 2 O 3, (0,2-0,3) és Na 2 O oxidok keverékéből nyerik, K 2 O, CaO, MgO, Al 2 O 3 - a többi, rizshéjból 380-490 °C-on történő égetéssel nyert; a szén szénszerű anyag.

"b" típusú töltőanyag szürke az alapporból nyert SiO 2 (68,8-88) + C (6-27) + Fe 2 O 3 (0,25-0,27) és Na 2 O, K 2 O, CaO, MgO, Al 2 O 3 oxidok - a pihenés, rizshéjból 500-690 ° C-os égetéssel nyert; szén formájában.

A fehér színű „b” típusú töltőanyagot SiO 2 (92-98,4) + C (0,5-3,0) + Fe 2 O 3 (0,28-0,3) és Na-oxidok 2 O, K 2 adalékaiból nyerik. O, CaO, MgO, Al 2 O 3 - a többi, rizshéjból nyert 700-800 ° C-os égetéssel; szén koromszerű anyag formájában.

A gumitartalmú kivonatot például pitypangból úgy nyerik, hogy 2-3%-os vizes kénsavban 30-45 percig forralják. A kapott vizes savas kivonat tömeg%-ban tartalmaz: vizet - 80, oldott és szuszpendált anyagokat - 20, beleértve a maradék kénsavat; szárítás után a szárazanyag tömeg%-ban: gumi 64-75, cukor 4-6, fehérje 3-5, gyanták 0,5-2, rost 5-6, S 0,4-0,6 (SO 2-ben, SO 3-ban), oxidok K 2 O, Na 2 O, CaO, MgO, Fe 2 O 3, Al 2 O 3 0,5-0,6 mennyiségben.

Ha a kivonatot a porhoz adjuk, és gumival együtt elpárologtatjuk, a fenti anyagok is leülepednek a részecskék felületén, és a kénsav nemcsak a szervetlen anyagokra hat, hanem a szénhidrogéneket (cukrot, fehérjét) elszenesíti és a szenet részben CO-vá oxidálja. 2, ezáltal növelve a fajlagos felületet.

Technikai eredmény. 40 tömegrész bevezetésekor. A kapott töltőanyag az SKMS-ZOARC márkájú butadién-metilsztirol gumiba 2-3-szorosára csökkenti a belső súrlódási modulust, 6-15 °C-kal a hőmérséklet-leadást, 9-50%-kal a kopást, 10-28%-kal növeli a szakítószilárdságot. 8-21%-os nyúlás a csak kormot vagy szilícium-dioxid-por és korom BS-120 50%+P-154 50% mechanikus keverékét tartalmazó, vagy rizshéjból nyert SiO 2 +C port tartalmazó gumihoz képest, de nem gumi burkolat.

A Si, Na, K, Ca, Mg, Fe, Al tartalom meghatározása atomabszorpciós módszerrel és a TU41-07-014-86 szerint történik, utólagos oxidokká alakítással. Kéntartalom - a GOST 2059-95 szerint. A fajlagos felület meghatározása a BET módszerrel történik.

Példák technológiai folyamatokra

A. Bázikus SiO 2 + C por előállítása rizshéjból

1. Vegyünk átszitált rizshéjat, 300°C-on égessük levegőn állandó keverés mellett egyenletes hőmérséklet-emelkedés mellett; keverés közben ezen a hőmérsékleten tartjuk 25 percig; darál; 008-as szitán átszitáljuk. Fekete port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 15,5, C 80, oxid szennyeződések 5,5, beleértve a Fe 2 O 3 0,4 keverékét; Si02 amorf fázisban van; a szén szénszerű amorf anyag, a keletkező por fajlagos felülete 200 m 2 /g. A termék sok el nem égett héjrészecskét tartalmaz. Lásd 1. táblázat.

2. Az átszitált rizshéjat 350°C-os levegőn 25 percig állandó keverés mellett égetjük. Fekete port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 22, C 70, oxidszennyeződések 5,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,4; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, méretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képez; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező alappor fajlagos felülete 220 m 2 /g. A por sok el nem égett héjrészecskét tartalmaz.

3. A szitált rizshéjat 380°C-os levegőn, folyamatos keverés mellett 10 percig égetjük. Fekete port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 24, C 68, oxid szennyeződések 5,0, köztük Fe 2 O 3 0,4. A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, méretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 mikron méretű konglomerátumokat képez; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező alappor fajlagos felülete 260 m 2 /g. A termékek kemény, el nem égett héjrészecskéket tartalmaznak.

4. A héjat 380 °C-on égetjük; keverés mellett 20 percig állni. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 26, C 66, oxid szennyeződések 5,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 290 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

5. A héjat 380 °C-on égetjük; keverés közben állni 25 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 26, C 66, oxid szennyeződések 5,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 290 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

6. A héjat 380 °C-on égetjük; keverés közben állni 30 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban tartalmaz: SiO 2 28, C 64, oxid szennyeződések 5,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 270 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

7. A héjat 380 °C-on égetjük; keverés mellett 40 percig állni. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban tartalmaz: SiO 2 28, C 64, oxid szennyeződések 5,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 270 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

8. A héjat 400 °C-on égetjük; keverés mellett 20 percig állni. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban tartalmaz: SiO 2 26, C 66, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 280 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

9. A héjat 400°C-on égetjük; keverés közben állni 30 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 30, C 62, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 260 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

10. A héjat 450 °C-on égetjük; keverés mellett 20 percig állni. Fekete port kapunk, amely SiO 2 37, C 61 oxid szennyeződéseket tartalmaz 4,0, köztük Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 290 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

11. A héjat 450 °C-on égetjük; keverés közben állni 30 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 40, C 58, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 220 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

12. A héjat 490 °C-on égetjük; keverés közben állni 10 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 55, C 39, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 200 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

13. A héjat 490 °C-on égetjük; keverés mellett 20 percig állni. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 61, C 35, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 200 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

14. A héjat 490 °C-on égetjük; keverés közben állni 25 percig. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 66, C 30, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 190 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

15. A héjat 490 °C-on égetjük; keverés közben állni 30 percig. Fekete port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 68, C 28, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2 %; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

16. A héjat 490 °C-on égetjük; keverés mellett 40 percig állni. Fekete port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 68, C 28, oxid szennyeződések 4,0, beleértve a Fe 2 O 3 0,2; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm szemcseméretű amorf szénszerű anyag, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

17. A héjat 500°C-on égetik; keverés közben állni 10 percig. Sötétszürke port kapunk, amely (tömeg%): SiO 2 68, C 28, oxid szennyeződések 3,8, beleértve a Fe 2 O 3 0,25; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 170 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

18. A héjat 500 °C-on égetjük; keverés mellett 20 percig állni. Szürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 68,8, C 27, oxid szennyeződések 3,8, beleértve a Fe 2 O 3 0,25; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 190 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

19. A héjat 500°C-on égetik; keverés közben állni 25 percig. Szürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 70,2, C 26, oxid szennyeződések 3,8, beleértve a Fe 2 O 3 0,25; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

20. A héjat 500°C-on égetik; keverés közben állni 30 percig. Szürke port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 74,0, C 24, oxid szennyeződések 3,8, beleértve a Fe 2 O 3 0,25; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 170 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

21. A héjat 500°C-on égetik; keverés mellett 40 percig állni. Szürke port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 74,0, C 24, oxid szennyeződések 3,8, beleértve a Fe 2 O 3 0,25; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 170 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

22. A héjat 600°C-on égetik; keverés mellett 20 percig állni. Szürke port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 86,3, C 14, oxid szennyeződések 3,7, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristálymérettel; átmérője 6, hossza 100 nm, 0,1-0,5 mikron méretű konglomerátumokat képez; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 190 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

23. A héjat 600°C-on égetik; keverés közben állni 30 percig. Szürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 84,3, C 10, oxid szennyeződések 3,7, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 170 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

24. A héjat 690°C-on égetik; keverés közben állni 10 percig. Szürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 81,4, C 9, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

25. A héjat 690°C-on égetik; keverés mellett 20 percig állni. Szürke port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 88, C 8, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 170 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

26. A héjat 690°C-on égetik; keverés közben állni 30 percig. Szürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 89,4, C 6, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

27. A héjat 690°C-on égetik; keverés mellett 40 percig állni. Világosszürke port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 89,4, C 6, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,27; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; szenet tartalmaz a szén és amorf, 5-10 nm részecskeméretű, a keletkező kompozit por fajlagos felülete 180 m 2 /g. Az alappor egyenletesen égetett héjrészecskékből áll.

28. A héjat 700°C-on égetik; keverés közben állni 10 percig. Szürkésfehér port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 91,4, C 5,5, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,28; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén koromszerű amorf állapotban van, 5-10 nm részecskemérettel. A kapott alappor fajlagos felülete 160 m 2 /g; a por főleg fehér SiO 2 részecskékből áll, amelyekhez koromszerű szénrészecskék keverednek.

29. A héjat 700°C-on égetik; keverés mellett 20 percig állni. Fehér port kapunk, amely tömeg%-ban tartalmaz. %: SiO 2 91,5, C 5,0, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,28; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén koromszerű amorf állapotban van, 5-10 nm részecskemérettel. A kapott alappor fajlagos felülete 160 m 2 /g; a por főként SiO 2 fehér részecskéiből és koromszerű szén fekete részecskéinek keverékéből áll.

30. A héjat 700°C-on égetik; keverés közben állni 30 percig. Fehér port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 92,0, C 3,0, oxid szennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,28; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén koromszerű amorf állapotban van, 5-10 nm részecskemérettel. A kapott alappor fajlagos felülete 170 m 2 /g; A por elsősorban fehér szilícium-dioxidból áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

31. A héjat 700°C-on égetik; keverés mellett 40 percig állni. Fehér port kapunk, amely (tömeg%): SiO 2 93,0, C 3,0, oxidszennyeződések 3,6, beleértve a Fe 2 O 3 0,28; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén koromszerű amorf állapotban van, 5-10 nm részecskemérettel. A kapott alappor fajlagos felülete 170 m 2 /g; A por elsősorban fehér szilícium-dioxidból áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

32. A héjat 800°C-on égetik; keverés közben állni 10 percig. Fehér port kapunk, amely (tömeg%): SiO 2 95,0, C 1,0, oxidszennyeződések 3,5, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm részecskeméretű koromszerű amorf anyag. A kapott alappor fajlagos felülete 160 m 2 /g; a por csaknem fehér SiO 2-ből áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

33. A héjat 800°C-on égetik; keverés mellett 20 percig állni. Fehér port kapunk, amely tömeg%-ban: SiO 2 96,0, C 0,8, oxid szennyeződések 3,5, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm részecskeméretű koromszerű amorf anyag. A kapott alappor fajlagos felülete 160 m 2 /g; a por csaknem fehér SiO 2-ből áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

34. A héjat 800°C-on égetik; keverés közben állni 30 percig. Fehér port kapunk, amely (tömeg%): SiO 2 98,0, C 0,5, oxidszennyeződések 3,5, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm részecskeméretű koromszerű amorf anyag. A kapott alappor fajlagos felülete 150 m 2 /g; a por csaknem fehér SiO 2-ből áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

35. A héjat 800°C-on égetik; keverés mellett 40 percig állni. Fehér port kapunk, amely (tömeg%): SiO 2 98,0, C 0,5, oxidszennyeződések 3,5, beleértve a Fe 2 O 3 0,3; A SiO 2 β-krisztobalit fázisban van, kristályméretei: 6 átmérő, 100 nm hosszúság, 0,1-0,5 μm méretű konglomerátumokat képezve; a szén 5-10 nm részecskeméretű koromszerű amorf anyag. A kapott alappor fajlagos felülete 150 m 2 /g; a por csaknem fehér SiO 2-ből áll, fekete koromszerű szénrészecskék zárványaival.

A kapott eredmények szerint a nagy fajlagos felületre és a magas szilícium-dioxid-tartalomra összpontosítva a 4-15. számú kísérleteket elfogadható módoknak kell tekinteni az „a” típusú feketepor előállítására - 380-490 °C égetési hőmérséklet, tartás mellett. adott hőmérsékleten 20-30 percig. A készítmény porát kapjuk, tömeg%: SiO 2 (26-66) + C (30-66) + Fe 2 O 3 (0,2-0,3) + oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 190-290 m 2 /g.

1. táblázat
A kompozit alap SiO 2 +C por előállításának technológiai módjai és tulajdonságai

tapasztalat
Temp. égetés, °C Záridő, min Gyep. VEL,% A szénfázis típusa; tartalom kb. oxidok (beleértve a Fe 2 O 3-at is), tömegszázalék Gyep. SiO2,% Fajlagos felület, m 2 /g
1 300 25 80 Sok el nem égett héjrészecske; 5,5 (0,4) 15,5 200
2 350 25 70 Azonos; 5,0 (0,4) 22 220
3 380 10 68 Vannak kemény, el nem égett héjrészecskék; 5,0 (0,4) 24 260
4 380 20 66 Egyenletesen elszenesedett fekete héjrészecskék; 5,0 (0,3) 26 290
5 380 25 66 Azonos 26 290
6 380 30 64 Azonos 28 270
7 380 40 64 Azonos 28 270
8 400 20 66 26 280
9 400 30 62 Azonos 30 260
10 450 20 61 Egyenletesen elszenesedett fekete héjrészecskék; 4,0 (0,2) 37 290
11 450 30 58 Azonos 40 220
12 490 10 39 Egyenletesen elszenesedett fekete héjrészecskék; 4,0 (0,2) 55 200
13 490 20 35 Egyenletesen elszenesedett fekete héjrészecskék; 4,0 (0,2) 61 200
14 490 25 30 Azonos 66 190
15 490 30 28 Azonos 68 180
16 490 40 28 Azonos 68 180
17 500 10 28 Egységesen sötétszürke por; 3,8 (0,25) 68 170
18 500 20 27 Azonos 68,8 190
19 500 25 26 Azonos 70,2 180
20 500 30 24 Azonos 74,0 170
21 500 40 24 Azonos 74,0 170
22 600 20 14 világosszürke por; 3,7 (0,27) 86,3 190
23 600 30 10 Azonos 84,3 170
24 690 10 9 Világos szürke pórusok. fekete részecskék zárványaival; 3,6 (0,27) 81,4 180
25 690 20 8 Azonos 88,0 170
26 690 30 6 Azonos 89,4 180
27 690 40 6 Azonos 89,4 180
28 700 10 5,5 Szürke-fehér pórus. incl. fekete részecskék; 3,6 (0,28) 91,4 160
29 700 20 5 Azonos 91,5 160
30 700 30 3 Azonos 92,0 170
31 700 40 3 Azonos 93,0 170

A „b” típusú szürke por előállításának optimális feltételeit a 18-26 számú kísérletek tekintik - hőmérséklet 500-690 ° C, tartási idő 20-30 perc; összetételű port kapunk, tömeg%: SiO 2 (68,8-88,0) + C (6-27) + Fe 2 O 3 (0,25-0,2) + oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MqO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 180-190 m 2 /g.

A „b” típusú fehér por előállításának optimális feltételeit a 30-33-as számnak kell tekinteni - hőmérséklet 700-800 ° C, tartási idő 20-30 perc; porösszetételt kapunk, tömeg%: SiO 2 (92-98) + C (0,5-3,0) + Fe 2 O 3 (0,28-0,3) + oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MqO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 150-170 m 2 /g.

B. Kísérletek gumitartalmú kivonat előállítására

1. Vegyünk például nyers pitypang gyökeret (vagy kok-sagyz, búzavirág, krími-sagyz, tau-sagyz), öntsünk bele 1%-os vizes kénsav oldatot folyékony:szilárd = 5:1 arányban, forraljuk fel. 10 perc. Kivonatot kapunk, amely 5 tömeg% gumit tartalmaz, lásd a táblázatot. 2. Ha száraz gyökereket veszünk, akkor a folyadék: szilárd anyag arány = 7:1.

2. A kísérletet az 1. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 20 percig forraljuk. 8% gumitartalmú kivonatot kapunk.

3. A kísérletet az 1. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 30 percig forraljuk. 10% gumiból kivonatot kapunk.

4. A kísérletet az 1. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 45 percig forraljuk. 12% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

5. A kísérletet az 1. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 60 percig forraljuk. 14% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

6. A kísérletet az 1. bekezdésben leírtak szerint hajtjuk végre, de a kénsav koncentrációja 2%, és 10 percig forraljuk. 8% gumitartalmú kivonatot kapunk.

7. A kísérletet a 6. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 20 percig forraljuk. 11% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

8. A kísérletet a 6. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 30 percig forraljuk. 13% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

9. A kísérletet a 6. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 45 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

10. A kísérletet a 6. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 60 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

11. A kísérletet az 1. bekezdésben leírtak szerint hajtjuk végre, de a kénsav koncentrációja 3%, és 10 percig forraljuk. 10% gumiból kivonatot kapunk.

12. A kísérletet a 11. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 20 percig forraljuk. 12% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

13. A kísérletet a 11. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 30 percig forraljuk. 14% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

14. A kísérletet a 11. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 45 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

15. A kísérletet a 11. lépésben leírtak szerint hajtjuk végre, de 60 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

16. A kísérletet az 1. bekezdésben leírtak szerint végezzük, de a kénsav koncentrációja 5%, és 10 percig forraljuk. 12% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

17. A kísérletet a 16. bekezdésben leírtak szerint végezzük, de 20 percig forraljuk. 14% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

18. A kísérletet a 16. bekezdésben leírtak szerint végezzük, de 30 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

19. A kísérletet a 16. bekezdésben leírtak szerint végezzük, de 45 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

20. A kísérletet a 16. bekezdésben leírtak szerint végezzük, de 60 percig forraljuk. 15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk.

A bemutatott eredményekből az következik, hogy a kivonat elkészítésének optimális módjai a 9., 13., 14. számú kísérletek - savkoncentráció 2-3%, forrásidő 30-45 perc; 14-15% gumit tartalmazó kivonatot kapunk. A további kísérletekben 15% gumit tartalmazó kivonatot használnak.

2. táblázat
Az extrakció technológiai paraméterei és a kivonat gumitartalma

tapasztalat
H 2 SO 4 koncentrációja vízben, % Folytatás forráspont, min Gyep. gumi kivonatban,%
1 1 10 5
2 1 20 8
3 1 30 10
4 1 45 12
5 1 60 14
6 2 10 8
7 2 20 11
8 2 30 13
9 2 45 15
10 2 60 15
11 3 10 10
12 3 20 12
13 3 30 14
14 3 45 15
15 5 60 15
16 5 10 12
17 5 20 14
18 5 30 15
19 5 45 15
20 5 60 15

B. Töltőanyag készítése (kompozit természetes homogén pormentes por SiO 2 + C + gumi).

A következő négy kísérletben „a” típusú alapport használunk, összetétel, tömeg%: SiO 2 26 + C 66; fajlagos felülete 290 m 2 /g (4. számú kísérlet, 1. táblázat).

1. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 100 g porhoz 50 g 15% gumitartalmú kivonatot, szárítsa meg levegőn 120-130 °C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át egy szitán 014. Gumi és kén ( a készítményben) egyenletesen lerakódnak a porra SO 2, SO 3), összekötve az összes szénrészecskét és a SiO 2-t; ezért a bevont por nem hoz létre port. Természetes homogén porösszetételt kapunk, tömeg%: SiO 2 - 26; C-6; szennyeződések Fe 2 O 3 - 0,4; szennyeződések oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MqO, Al 2 O 3 - a többi és több mint 100% gumi - 1,4, S - 0,04. Lásd a 3. táblázatot.

2. A kísérlet előkészítése és végrehajtása az 1. lépésben leírtak szerint történik, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk, amely tömegszázalékban tartalmaz: SiO 2 26, C 66, a fenti oxidok adalékait azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 3,0, S - 0,085. Lásd a 3. táblázatot.

3. A kísérlet előkészítését és végrehajtását az 1. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g porra számítva 150 g mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk, amely tömegszázalékban tartalmaz: SiO 2 26, C 66, a fenti oxidok adalékanyagait azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 5,4, ként - 0,12.

4. A kísérlet és az eljárás előkészítését az 1. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk, amely tömegszázalékban: SiO 2 26, C 66, a fenti oxidok adalékanyagait azonos mennyiségben és 100% feletti mennyiségben, 6,8 gumit és 0,16 ként tartalmaz.

A következő négy kísérletben „a” típusú alapport használtunk, tömegszázalékban: SiO 2 37, C 61, Fe 2 O 3 szennyeződések 0,2, CaO oxidok, Na 2 O, K 2 O, MqO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 290 m 2 /g.

5. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 50 g/100 g porhoz 15% gumit tartalmazó kivonatot, szárítsa meg levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át 014-es A kompozit szitán. porozópor-összetételt kapunk, tömeg% : SiO 2 37, C 61, a fenti oxidok szennyeződései azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 2, kén - 0,055.

6. A kísérlet előkészítését és az eljárást az 5. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 37, C 61, a fenti oxidok szennyeződései és oxidjai azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 4, kén - 0,11.

7. A kísérlet előkészítését és az eljárást az 5. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 150 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 - 37, C - 61, a fenti oxidok oxidjainak szennyeződései azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 6, kén - 0,16 .

8. A kísérlet előkészítését és az eljárást az 5. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk a következő összetétellel: SiO 2 37, C 61, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 8, kén - 0,2.

A következő négy kísérletben „a” típusú alapport használtunk, összetétele, tömeg%: SiO 2 61, C 35, szennyeződések: Fe 2 O 3 0,2, CaO oxidok, Na 2 O, K 2 O, MgO , Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 200 m 2 /g.

9. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 100 g porhoz 15% gumit tartalmazó kivonatot, szárítsa meg levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át 014-es A kompozit szitán. porozópor-összetételt kapunk, tömeg%: SiO 2 61, C 35, a fenti oxidok szennyeződései azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 2, kén - 0,06.

10. A kísérlet előkészítését és végrehajtását a 9. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 61, C 35, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 4, kén - 0,12.

11. A kísérlet és az eljárás előkészítését a 9. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 150 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 61, C 35, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 5,8, kén - 0,16.

12. A kísérlet és az eljárás előkészítését a 9. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 61, C 35, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 7,0, kén - 0,2.

A következő négy kísérletben „b” típusú alapport használtunk, összetétele, tömeg%: SiO 2 74, C 24, szennyeződések: Fe 2 O 3 0,25, CaO oxidok, Na 2 O, K 2 O, MgO , Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 170 m 2 /g.

13. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 50 g/100 g porhoz 15% gumit tartalmazó kivonatot, szárítsa meg levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át 014-es A kompozit szitán. porozópor-összetételt kapunk, tömeg%: SiO 2 74, C 24, a fenti oxidok szennyeződései azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 1,5, kén - 0,06.

14. A kísérlet előkészítését és végrehajtását a 13. lépésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 74, C 24, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumi - 2,0 kén - 0,08.

15. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 13. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g porra számítva 150 g mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 74, C 24, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 3,0, kén - 0,13.

16. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 13. bekezdésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 74, C 24, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 3,0, kén - 0,13.

A következő négy kísérletben „b” típusú alapport használtunk, összetétele, tömeg%: SiO 2 84,3, C 10, szennyeződések: Fe 2 O 3 - 0,27, oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 170 m 2 /g.

17. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 15% gumit tartalmazó kivonatot 50 g/100 g por mennyiségben, szárítsa levegőn 120-130 °C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át a 014-es szitán. porösszetételt kapunk, tömeg% : SiO 2 84,3, C 10, a fenti oxidok szennyeződései azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 1,5, kén - 0,08.

18. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 17. bekezdésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 84,3, C 10, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 2,0, kén - 0,12.

19. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 17. bekezdésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g porra számítva 150 g mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 84,3, C 10, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 3,0, kén - 0,16.

20. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 17. bekezdésben leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 84,3, C 10, a fenti oxidok keverékei azonos mennyiségben és 100% feletti gumiban - 4,0, kén - 0,24.

A következő négy kísérletben „b” típusú alapport használtunk, tömegszázalékban: SiO 2 89,4, C 6, Fe 2 O 3 adalékanyag 0,27, oxid-adalékanyagok CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 180 m 2 /g.

21. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 50 g/100 g porhoz 15% gumit tartalmazó kivonatot, szárítsa levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át 014-es A kompozit szitán. porozópor-összetételt kapunk, tömeg% : SiO 2 89,4, C 6, Fe 2 O 3 adalékanyag 0,27, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 oxidok keverékei - a többi és több mint 100% gumi - 1,3, kén - 0,06.

22. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 21. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 89,4, C 6, Fe 2 O 3 - 0,27 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 2,6, kén - 0,12.

23. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 21. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g porra számítva 150 g mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 89,4, C 6, Fe 2 O 3 - 0,27 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 2,6, kén - 0,12.

24. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 21. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 89,4, C 6, Fe 2 O 3 - 0,27 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 5,1, kén - 0,22.

A következő négy kísérletben „b” típusú alapport használtunk, tömegszázalékban: SiO 2 92, C 3, Fe 2 O 3 adalékanyag 0,28, oxid-adalékanyagok CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 170 m 2 /g.

25. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 50 g/100 g porhoz 15% gumit tartalmazó kivonatot, szárítsa meg levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át 014-es A kompozit szitán. porozópor összetételt kapunk, tömeg% : SiO 2 92, C 3, Fe 2 O 3 szennyeződés 0,28, oxidok szennyeződései CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi és több mint 100% gumi 0,9, kén - 0, 04.

26. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 25. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 92, C 3, Fe 2 O 3 - 0,28 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 1,8, kén - 0,08.

27. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 25. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 150 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 92, C 3, Fe 2 O 3 - 0,28 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 2,5, kén - 0,12.

28. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 25. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 92, C 3, Fe 2 O 3 - 0,28 keverék, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O oxidok keverékei 3 - a többi és több mint 100% gumi - 3,5, kén - 0,15.

A következő négy kísérletben „b” típusú alapport használunk, tömegszázalékban: SiO 2 98, C 0,5, Fe 2 O 3 0,3 adalékanyag, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO oxidok keverékei, Al 2 O 3 - a többi; fajlagos felület 150 m 2 /g.

29. Vegye ki a megadott alapport, adjon hozzá 15% gumit tartalmazó kivonatot 50 g/100 g por mennyiségben, szárítsa meg levegőn 120-130°C-on állandó keverés mellett, dörzsölje át szitán 14. Kompozit nem porozópor-összetételt kapunk, tömeg% : SiO 2 98, C 0,5, Fe 2 O 3 0,3 adalékanyag, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 oxidok keverékei - a többi és több mint 100% gumi - 0,7, kén - 0,03.

30. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 29. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 100 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 98, C 0,5, Fe 2 O 3 0,3 adalékai, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - oxidok keverékei. a többi és több 100% gumi - 1,2, kén - 0,07.

31. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 29. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 150 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. A készítmény kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 - 98, C - 0,5, Fe 2 O 3 - 0,3, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al oxidok keverékei 2 O 3 - a többi és azon túl 100% gumi - 1,8, kén - 0,07.

32. A kísérlet előkészítését és az eljárást a 29. pontban leírtak szerint végezzük, és a kivonatot 200 g/100 g por mennyiségben adjuk hozzá. Kompozit, nem porzó port kapunk, tömeg%: SiO 2 98, C 0,5, Fe 2 O 3 0,3 adalékai, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - oxidok keverékei. a többi és több 100% gumi - 2,1, kén - 0,09.

A bemutatott eredményekből az következik, hogy a gumi lerakódik nagyobb mértékben nagyobb mennyiségű szénnel és az alappor fajlagos felületével rendelkező porokon; ugyanez a függőség figyelhető meg a kénszennyeződések lerakódásakor (a SO 2, SO 3 összetételében); nem figyelhető meg további növekedés a Fe 2 O 3 és a CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 oxidok keverékében (lásd 3. táblázat).

3. táblázat
A töltőanyag gyártástechnológiai paraméterei és összetétele (kompozit természetes-homogén pormentes SiO 2 +C, gumival bevonva)
Tapasztalat Alappor, összetétel, %; kapott hőmérséklet, °C; üt felület, m 2 /g Mennyiség kivonat 100 g poronként Töltőanyag összetétel, tömeg% 100% felett.
Gumi Kén
1 Si02 26+C66; 380; 290 (4. kísérlet, 1. táblázat) 50 1,4 0,04
2 Azonos 100 3,0 0,085
3 Azonos 150 5,4 0,12
4 Azonos 200 6,8 0,16
5 Si02 37+C61; 450; 290 (10. kísérlet, 1. táblázat) 50 2,0 0,055
6 Azonos 100 4,0 0,11
7 Azonos 150 6,0 0,16
8 Azonos 200 8,0 0,2
9 Si02 61+C35; 490; 200 (13. kísérlet, 1. táblázat) 50 2,0 0,06
10 Azonos 100 4,0 0,12
11 Azonos 150 5,8 0,16
12 Azonos 200 7,0 0,20
13 Si02 74,0+C24; 500; 170 (on.20, 1. táblázat) 50 1,5 0,06
14 Azonos 100 2,0 0,08
15 Azonos 150 3,0 0,13
16 Azonos 200 4,0 0,16
17 Si02 84,3+C10; 600; 170 (op.23, 1. táblázat) 50 1,5 0,08
18 Azonos 100 2,0 0,12
19 Azonos 150 3,0 0,16
20 Azonos 200 4,0 0,24
21 Si028 9,4+C6; 690; 180 (26. kísérlet, 1. táblázat) 50 1,3 0,06
22 Azonos 100 2,6 0,12
23 Azonos 150 3,9 0,16
24 Azonos 200 5,1 0,22
25 SiO 92+C3; 700; 170 (30. kísérlet, 1. táblázat) 50 0,9 0,04
26 Azonos 100 1,8 0,08
27 Azonos 150 2,5 0,12
28 Azonos 200 3,5 0,15
29 SiO 2 98,0+CO,5; 800; 150 (op. 34, 1. táblázat) 50 0,7 0,03
30 Azonos 100 1,2 0,07
31 Azonos 150 1,8 0,07
32 Azonos 200 2,1 0,09

D. Gumi beszerzése

A gumikeverékek SKMS-ZOARK gumi alapján készülnek: a gumikeverék alapösszetétele, tömegrészek: gumi - 100, sztearin - 2, ZnO - 5, S-2 (a továbbiakban: BS - alapkeverék).

A gumikeverékek első kontrollcsoportjába (op. 1-3, 4. táblázat) 40 tömegrész standard töltőanyagokat adunk: P-154 korom; szilícium-dioxid minőségű BS-120; a fenti töltőanyagok mechanikus keveréke P-154 50% + BS-120 50%.

A keverékek második kontrollcsoportjába (4-11. kísérlet, 4. táblázat) gumibevonat nélküli természetes homogén rizshéjport ( szimbólum PRL) a következő összetételek, tömeg%:

„a” típusú porokkal: SiO 2 26+C 66, szimbólum (PRL-26-66); Si0237+C61-(PRL-37-61); Si0261+C35-(PRL-61-35);

„b” típusú porokkal: SiO 2 74+C 24-(PRL-74-24); Si02 84,3+C10-(PRL-84-10); Si02 89,4+C6- (PRL-89-6);

„c” típusú porokkal: SiO 2 92+C 3 - (PRL-92-3); SiO 2 98+C0,5 - (PRL-98-0,5).

A keverékek harmadik csoportjába (12-35. kísérlet) egy új, szabadalmaztatott PRL port gumiadalékokkal adunk, tömeg%-ban:

„a” típusú porral: SiO 2 26 + C 66 + gumi 1,4, szimbólum (PRL-26-66-1,4); SiO 2 26 + C 66 + gumi 3, szimbólum (PRL-26-66-3); SiO 2 26 + C 66 + gumi 6,8, szimbólum (PRL-26-66-6,8);

„a” portípussal: SiO 2 37+C 61 + gumi 2 - (PRL-37-61-2);, SiO 2 37+C61 + gumi 4 - (PRL-37-61-4); SiO 2 37 + C 61 + gumi 8 - (PRL-37-61-8);

„a” típusú porral: SiO 2 61+C35 + gumi 2 - (PRL-61-35-2); SiO 2 61+C35 + gumi 4 - (PRL-61-35-4); SiO 2 61+C35 + gumi 7 - (PRL-61-35-7).

„b” típusú porral: SiO 2 74 + C24 + gumi 1,5 - (PRL-74-24-1,5); SiO 2 74+C24 + gumi 3 - (PRL-74-24-3); SiO 2 74 + C24 + gumi 4 - (PRL-74-24-4);

„b” típusú porral: SiO 2 84+C10 + gumi 1,5 - (PRL-84-10-1,5); SiO 2 84+C10 + gumi 3 - (PRL-84-10-3); SiO 2 84+C10 + gumi 4 - (PRL-84-10-4);

„b” típusú porral: SiO 2 89,4 + C6 + gumi 1,3 - (PRL-89-6-1,3); SiO 2 89,4+C6 + gumi 2,6 - (PRL-89-6-2,6); SiO 2 89,4+C6 + gumi 5,1- (PRL-89-6-5,1);

„c” típusú porral: SiO 2 92+C3 + gumi 0,9 - (PRL-92-3-0,9); SiO 2 92+C3 + gumi 1,8 - (PRL-92-3-1,8); SiO 2 92+C3 + gumi 3,5 - (PRL-92-3-3,5);

„c” típusú porral: SiO 2 98 + C0,5 + gumi 0,7 - (PRL-98-0,5-0,7); SiO 2 98+C0,5 + gumi 1,2 - (PRL-98-0,5-1,2); SiO 2 98+C0,5 + gumi 2,1 - (PRL-98-0,5-2,1);

Az összes töltőanyagot 40 tömegrész mennyiségben adagoljuk.

A gumikeverékeket VN-4003A laboratóriumi keverővel készítjük 1500 cm 3 terhelési térfogattal, 60 ford./perc forgórész fordulatszámmal és 10 perces keverési időtartammal; tekercs hőmérséklete 50°C. Ez az üzemmód minden keveréknél megmaradt, így a gumikeverék nyíródeformációja minden esetben azonos volt; Keverés után meghatároztuk a keverék hőmérsékletét, és ebből meghatároztuk a hőmérséklet-leadást. A szakítószilárdság és a szakadási nyúlás meghatározása a GOST 270-75 szerint történt; a kopás meghatározása - a GOST 426-77 szerint az MI-2 telepítéssel 26 N nyomáson a P8G44A8NM bőrön; belső súrlódási modul - a GOST 10828-75 szerint. A vizsgálati eredményeket a 4. táblázat tartalmazza.

Az eredmények elemzéséből az következik, hogy a gumi bevitele a szabadalmaztatott alapporokba pozitív hatással van a gumik minden tulajdonságára, összehasonlítva azokkal a gumikkal, amelyekben hasonló töltőanyagok voltak gumi nélkül.

A. Belső súrlódási modulus. 1) a szabadalmaztatott töltőanyag csökkenti a gumik belső súrlódási modulusát (12-26. kísérlet) azokhoz a gumikhoz képest, amelyekben a P-154, BS-120 szabványos töltőanyagokat alkalmazták (1., 2. kísérlet) 4,1-4,8-ról 1,6 MPa; 2) a modulus 10-50%-kal csökken a szabadalmaztatott töltőanyaggal (12-35. kísérletek) a kontroll töltőanyaghoz képest (gumibevonat nélküli alappor, 4-11. kísérlet) a modulus; 3) a szabadalmaztatott töltőanyag SiO 2-tartalmának növekedésével a belső súrlódási modulus növekszik.

B. Hőmérséklet-leadás. 1) a szabadalmaztatott töltőanyaggal rendelkező gumikban a gumi keverésekor a hőmérséklet-leadás minden keverékben csökken, például a BS-PRL-61-35 összetételében (6. kísérlet), 74 °C-ról 58 °C-ra. BS-PRL-61-35-7 összetétele; más készítményekben 6-13 °C-os csökkenés figyelhető meg; 2) a szabadalmaztatott töltőanyag SiO 2 tartalmának növekedésével a hőmérséklet-leadás növekszik, de nem haladja meg a kontroll töltőanyagok szintjét.

4. táblázat
A gumikeverékek összetétele és a gumi tulajdonságai
Tapasztalat
Gumi, összetétel Belső modul súrlódás, MPa A keverék hőmérséklete dagasztás után, °C Erősségi határ növekedéskor, MPa Megnyúlás, % Kopás, m 3 /TJ
1 BS+P-154 4,1 72 13,5 600 14
2 BS+BS-120 4,8 74 13,0 550 16
3 BS+(BS-120 50%+P-154 50%) 4,4 72 13,0 550 14
4 BS+PRL-26-66 4,4 70 15,0 600 13
5 BS+PRL-37-61 4,5 72 14,5 590 12
6 BS+PRL-61-35 4,6 74 14,0 580 12
7 BS+PRL-74-24 4,7 78 13,5 560 11
8 BS+PRL-84-10 4,8 82 13,0 570 11
9 BS+PRL-89-6 5,4 92 12,0 520 14
10 BS+PRL-92-3 3,0 64 16,5 500 16
11 BS+PRL-98-0,5 6,0 93 14,0 450 17
12 BS+PRL-26-66-1.4 2,4 62 16,0 620 7
13 BS+PRL-26-66-3 2,3 61 17,0 640 6
14 BS+PRL-26-66-6.8 2,2 60 18,0 660 7
15 BS+PRL-37-61-2 1,8 59 15,0 630 6
16 BS+PRL-37-61-4 1,7 58 16,5 650 5
17 BS+PRL-37-61-8 1,6 57 18,0 660 6
18 BS+PRL-61-35-2 3,8 60 15,0 600 11
19 BS+PRL-61-35-4 3,6 59 16,0 620 10
20 BS+PRL-61-35-7 3,4 58 17,0 650 11
21 BS+PRL-74-24-1,5 3,2 70 14,5 580 10
22 BS+PRL-74-24-3 3,1 68 16,0 590 9
23 BS+PRL-74-24-4 3,0 66 18,0 600 10
24 BS+PRL-84-10-1,5 4,1 82 14,0 580 13
25 BS+PRL-84-10-3 3,8 80 15,0 590 12
26 BS+PRL-84-10-4 3,4 78 16,0 600 13
27 BS+PRL-89-6-1.3 4,9 79 15,0 530 14
28 BS+PRL-89-6-2.6 4,6 77 15,5 540 13
29 BS+PRL-89-6-5.1 4,4 75 16,0 550 14
30 BS+PRL-92-3-0,9 5,4 92 16,5 500 15
31 BS+PRL-92-3-1.8 5,2 90 17,0 510 14
32 BS+PRL-92-3-3.5 5,0 88 17,5 520 15
33 BS+PRL-98-0,5-0,7 5,5 92 14,0 450 16
34 BS+PRL-98-0,5-1,2 5,3 91 14,5 460 15
35 BS+PRL-98-0,5-2,1 5,4 90 15,0 470 16

B. Szakítószilárdság. 1) a szabadalmaztatott töltőanyaggal ellátott gumikban a szakítószilárdság növekedése figyelhető meg, például a BS-PRL-26-66 összetételében, 15,0-ról 18,0 MPa-ra a BS-PRL-26-66-6,8 összetételében. ; más kompozíciókban a növekedés 10-28%-os; 2) a legnagyobb szilárdságnövekedés azoknál a gumioknál figyelhető meg, amelyekben a töltőanyag a legnagyobb mennyiségű gumibevonatot tartalmazta (például 12-14, 15-17, 27-29 kísérletek).

D. Megnyúlás. 1) a szabadalmaztatott töltőanyaggal rendelkező gumikban a nyúlás növekedése figyelhető meg a kontroll töltőanyagokhoz képest, például a BS-PRL-61-35 összetételében, a BS-PRL-61- összetételében 580-650% 35-7; más összetételekben a növekedés 8-21% -kal figyelhető meg; 2) a nyúlás csökken a töltőanyagban lévő szén mennyiségének csökkenésével (33-35. kísérletek).

D. Kopás. A szabadalmaztatott töltőanyaggal ellátott gumikban a kopás csökkenése szinte minden gumikészítményben megfigyelhető, például a BS-PRL-37-61 összetételében, 12-5 m 3 /TJ a BS-PRL- összetételében. 37-61-4; más készítményekben a csökkenés 9-50%-os.

Az „a” típusú töltőanyag használatakor a gumi fekete színű, „b” töltőanyag használatakor - sötétszürke, „c” töltőanyag használatakor - világosszürke.

1. Gumi töltőanyag, beleértve az alap SiO 2 +C+ port, Fe 2 O 3, CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 oxidok keverékeit, rizshéjból égetéssel nyert, és burkoló bevonatot gumi kénkeverékkel (SO 2, SO 3), amelynek összetétele, tömeg%: SiO 2 (26-98) + C (0,5-66) + Fe 2 O 3 szennyeződés (0,2-0,3) + szennyeződések oxidok CaO, Na 2 O, K 2 O, MgO, Al 2 O 3 - a többi, plusz 100% feletti gumi (1,2-7,8) + S (0,05-0,23); az alappor fajlagos felülete 150-290 m 2 /g; a szilícium-dioxid 6-10 nm átmérőjű és 100-400 nm hosszúságú β-krisztobalit kristályos formája, amorf szén szénszerű anyag, szén vagy koromszerű anyag formájában; Ebben az esetben a gumit a következő sorozatú guminövényekből nyerik: pitypang, búzavirág, kok-sagyz, krími-sagyz, tau-sagyz, és 12-15 tömeg% vizes-savas kivonatból adják az alapporba. gumi.

2. Az 1. igénypont szerinti gumi töltőanyag, azzal jellemezve, hogy az alap SiO 2 +C+ port oxid szennyeződésekkel rizshéjból 380-490°C-os égetéssel nyerik ki, és a töltőanyag 28-66% szenet tartalmaz. amorf szénszerű anyag formája.

3. Az 1. igénypont szerinti gumi töltőanyag, azzal jellemezve, hogy az alap SiO 2 +C+ port oxid szennyeződésekkel rizshéjból nyerik 500-690 °C-os égetéssel, és a töltőanyag 6-27% szenet tartalmaz. szén formája.

4. Az 1. igénypont szerinti gumi töltőanyag, azzal jellemezve, hogy az alappor SiO 2 +C+ oxid szennyeződéseket rizshéjból 700-800°C-on történő égetéssel nyerjük ki, és a töltőanyag 0,5-3,0 % mennyiségben tartalmaz szenet. amorf koromszerű anyagokból.

Hasonló szabadalmak:

A találmány az abroncs- és gumiipar területére vonatkozik. Egy komplex antioxidáns gumihoz porított hordozót - cink-oxidot - és 70-90 °C-on nyert antioxidánsok folyékony ötvözetét tartalmaz, amely N-izopropil-N-fenil-n-fenilén-diamint tartalmaz, bórsav 110-115°C hőmérsékleten ε-kaprolaktámban korábban elkészített olvadék, szalicilsav és ezenkívül cink-oxid formájában.

A találmány tárgya a vegyipar, nevezetesen eljárás gumi-polimer termékek előállítására, amelyek különféle, állandó terhelésnek és kopásnak kitett felületek és szerkezetek burkolására szolgálnak.

A találmány tárgya gumikeverék, különösen járműabroncsokhoz. A gumikeverék 30-100 tömegrész/100 tömegrész gumi, legalább egy dién-kaucsuk, 20-200 tömegrész/100 tömegrész gumi, legalább egy töltőanyag, 0-200 tömegrész. tömeg szerint 100 tömegrész gumira vonatkoztatva további adalékanyagok egy kéntartalmú vulkanizáló rendszer, amely szabad ként, kéndonort és egy szilánt tartalmaz, amelynek kénkoncentrációja ezeknek az összetevőknek köszönhető 0,025 és 0,08 mol/100 tömegrész gumi között, amelyben az elemi kén 0-70%-ot tesz ki. a kéndonor 5-30%, a szilán pedig 20-95%, és 0,1-10 tömegrész 100 tömegrész gumira számítva legalább egy vulkanizálási gyorsítót.

A találmány szilícium-dioxid nanorészecskéken alapuló bevonókészítményekre vonatkozik. Felületkezelésre olyan bevonókészítményt javasolnak, amely a következőket tartalmazza: a) szilícium-dioxid nanorészecskék vizes diszperziója, amelynek pH-ja kisebb, mint 7,5, ahol a nanorészecskék átlagos átmérője 40 nanométer vagy kisebb, b) egy alkoxi-szilán oligomer; c) szilícium-dioxid kapcsolószer; és d) adott esetben egy fém-p-diketon komplexképző szert.

A találmány tárgya gumikeverék, különösen pneumatikus abroncsokhoz járművek, biztonsági övek, övek és tömlők. A gumikeverék legalább egy poláris vagy nem poláris gumit és legalább egy halvány színű és/vagy sötét töltőanyagot, legalább egy lágyítót tartalmaz, ahol a lágyító a 76/769/EGK utasításnak megfelelő mennyiségben policiklusos aromás vegyületeket tartalmaz. 1 mg/kg-nál kisebb, és a lágyítószer szénforrása nem fosszilis forrásból származik, a lágyítót és a szénforrást legalább egy biomasszából folyadékká alakító eljárással állítják elő, és egyéb adalékanyagokat is tartalmaz.

A találmány tárgya agyagalapú nanodiszperz rendszer poliuretán nanokompozit előállítására, valamint eljárás ennek előállítására. A nanodiszperz rendszer előhabosított, szerves ellenionnal nem módosított szervetlen agyagot és szerves óniumionnal nem módosított izocianátot tartalmaz, és a meghatározott előre expandált szervetlen agyagot vékony lemezekre hasítják, így a meghatározott agyag alapú nanodiszperz keletkezik. rendszer.

A találmány az abroncsiparra vonatkozik, és használható nyári és négyévszakos gumiabroncsok futófelületére. A gumikeverék tömegrészenként tartalmaz: oldott sztirol-butadién gumit TDAE olaj hozzáadásával, alacsony 90-100 policiklusos aromás szénhidrogén tartalommal, lineáris szerkezetű cisz-butadién gumit magas tartalom cisz-egységek neodímium katalizátoron 10-20, természetes gumi 5-8, oldhatatlan kén 2-3, vulkanizáló csoport 3-8, kovasav töltőanyag 165 m2/g 70-80 fajlagos felülettel, mikrokristályos viasz alapú stabilizátor 1-2, antioxidánsok 3-5, technológiai adalékanyag 1-3, kötőanyag - bisz-tetraszulfid 10-15. // 2529227

A találmány tárgya a vegyipar, különösen folyékony kis molekulatömegű szilikongumi alapú készítmény tűzálló védőanyag bevonására.

A találmány tárgya a vegyipar, különösen a gumigyártás során használt gumikeverékek töltőanyagainak előállítására. A gumi töltőanyag szilícium-dioxid alapporból, szénből, CaO, K2O, Na2O, MgO, Al2O3 oxidok adalékaiból és gumiburkoló bevonatból áll. A töltőanyag összetétele, tömeg: SiO2+C + Fe2O3 keverék + CaO, K2O, Na2O, MgO, Al2O3 oxidok keverékei - a többi + 100 feletti gumi és S adalékanyag. Az alapport rizshéj égetésével nyerik , fajlagos felülete 150-290 m2g; a por alakú szilícium-dioxid β-krisztobalit kristályos formája, kristályméretei: 6-10 átmérő, 100-400 nm hosszúság; a szén az égetési hőmérséklettől függően szénszerű anyag, faszén vagy koromszerű anyag formájában található meg. A burkológumit a következő sorozatú guminövények vizes-savas kivonatából nyerik: pitypang, kok-sagyz, krími-sagyz, tau-sagyz, búzavirág. A töltőanyag természetesen homogén és pormentes. A töltőanyag felhasználásával előállított gumik szilárdsága megnövekedett, belső súrlódási modulusa csökkent, és a gumikeverés során csökken a kopás és a hőmérsékletképződés. 3 fizetés f-ly, 4 asztal.

fő "levegőtöltő"

Alternatív leírások

Gáz, amely a fémet törékennyé teszi

78%-ban levegőt alkotó gáz

A belélegzett levegő fő összetevője, amelyet tiszta formájában nem lehet belélegezni.

Levegő komponens

Műtrágya a levegőben

Kémiai elem - számos műtrágya alapja

Kémiai elem, az egyik fő növényi tápanyag

kémiai elem, összetevő levegő

Nitrogén

Folyékony hűtőközeg

Vegyi elem, gáz

Paracelsus varázskardja

Ezt a gázt latinul „nitrogéniumnak” nevezik, vagyis „salipéter születésének”

Ennek a gáznak a neve az élettelen latin szóból származik.

Ez a gáz, a levegő egyik összetevője, 4,5 milliárd évvel ezelőtt gyakorlatilag hiányzott a Föld elsődleges légköréből.

Olyan gáz, amelynek folyadékát ultraprecíziós műszerek hűtésére használják

Milyen folyékony gázt tárolnak egy Dewar-lombikban?

A gáz, ami megfagyott a Terminátor II

Gázhűtő

Milyen gáz oltja el a tüzet?

Leggyakrabban előforduló elem a légkörben

Az összes nitrát alapja

Kémiai elem, N

Fagyasztó gáz

Háromnegyed levegő

Ammóniát tartalmaz

Gáz levegőből

7-es számú gáz

Elem a salétromból

A fő gáz a levegőben

A legnépszerűbb gáz

Nitrátokból származó elem

Folyékony gáz egy edényből

1. számú gáz a légkörben

Műtrágya a levegőben

78% levegő

Gáz a kriosztáthoz

Majdnem 80% levegő

A legnépszerűbb gáz

Diffúz gáz

Gáz egy Dewar-lombikból

A levegő fő összetevője

. "N" a levegőben

Nitrogén

Levegő komponens

Egy ősi gazdag filiszteus város, Dagon templomával

A légkör nagy része

Uralja a levegőt

A karbont követi a táblázatban

Szén és oxigén között a táblázatban

7. Mengyelejev

Oxigén előtt

Oxigén prekurzor a táblázatban

Betakarítógáz

. „élettelen” a gázok között

A karbont követi a táblázatban

Kutya a Fet's Palindromából

A gáz a műtrágyák összetevője

Akár oxigénig a táblázatban

A karbon után a táblázatban

78,09% levegő

Milyen gáz van több a légkörben?

Milyen gáz van a levegőben?

A légkör nagy részét elfoglaló gáz

Hetedik a kémiai elemek rangsorában

Chem. 7. számú elem

A levegő összetevője

A táblázatban a szén után van

A légkör nem létfontosságú része

. "Salipéter születése"

Ennek a gáznak az oxidja a „bódító gáz”

A földi légkör alapja

A levegő nagy része

A levegő egy része

Carbon utódja a táblázatban

A levegő élettelen része

Hetedik a Mengyelejev-rendben

Gáz a levegőben

Tömeges levegő

Hetedik kémiai elem

Körülbelül 80% levegő

Gáz az asztalról

A hozamot jelentősen befolyásoló gáz

A nitrátok fő összetevője

Légibázis

Fő eleme a levegő

. levegő "nem élet" eleme

Mengyelejev hetediknek nevezte ki

A levegő oroszlánrésze

Hetedik a Mengyelejev-sorban

Fő gáz a levegőben

Hetedik a kémiai sorrendben

Fő gázlevegő

Fő levegő gáz

A szén és az oxigén között

Normál körülmények között inert kétatomos gáz

A leggyakoribb gáz a Földön

Gáz, a levegő fő alkotóeleme

Kémiai elem, színtelen és szagtalan gáz, a levegő fő összetevője, amely a fehérjék és nukleinsavak része is

A kémiai elem neve

. "N" a levegőben

. "Élettelen" a gázok között

. A levegő "nem élet" eleme

. "Salipéter születése"

7. Mengyelejev gróf

A levegő nagy részét, amit belélegzünk

A levegő egy része

A gáz a műtrágyák összetevője

A terméshozamot jelentősen befolyásoló gáz

Otthoni összetétel. a levegő egy része

A levegő fő része

Fő "levegőtöltő"

Ennek a gáznak az oxidja a "bódító gáz"

Milyen gáz van több a légkörben?

Milyen folyékony gázt tárolnak egy Dewar-lombikban?

Milyen gáz van a levegőben?

Milyen gáz oltja el a tüzet?

M. vegyi. bázis, fő elem salétrom; salétrom, salétrom, salétrom; levegőnk fő, mennyiségi összetevője is (nitrogén térfogat, oxigén Nitrogén, nitrogén, nitrogén, nitrogént tartalmaz. A kémikusok ezekkel a szavakkal különböztetik meg a nitrogéntartalom mértékét vagy mértékét más anyagokkal való kombinációiban

Ezt a gázt latinul "nitrogéniumnak" nevezik, vagyis "salipéteret szül"

Ennek a gáznak a neve az élettelen latin szóból származik.

Belélegezzük a fő komponenst. levegő

Oxigén előtt a táblázatban

Az utolsó szén a táblázatban

Mengyelejev hetedik grófja

Kémiai elem kódnévvel 7

Kémiai elem

Mi az a 7. számú kémiai elem?

Salétromban benne van

A töltőanyagok gumiba való bevezetése kiküszöböli a nyersgumi hátrányait: ragadósságot, elégtelen szilárdságot. A töltőanyagok keverékbe történő bevezetésével a gumi fizikai és mechanikai tulajdonságai javulnak.

Töltőanyagként leggyakrabban a kormot használják. A színes gumi gyártása során kaolint és úgynevezett „fehér szenet” használnak.

A korom gáznemű, folyékony vagy szilárd szénhidrogének nem teljes égésének terméke ( földgáz, különféle olajfrakciók, kőszénkátrány, naftalin). Égésük akkor következik be, ha nincs elegendő levegő hozzáférés (az égők és a fúvókák „füstölnek”). Ezután a kormot (korom) lerakják és papírzacskókba csomagolják. A magam módján kémiai összetétel a korom tiszta szén, részecskemérete 30-200 mmk kis mennyiségű oxigénnel és hidrogénnel (általában legfeljebb 0,5-1,0%). A korom térfogati (ömlesztett) tömege nagyon kicsi - 80 g/l, sűrűsége - 1,8-2,16 g/cm3. A korom gumikra gyakorolt ​​hatásának jellege alapján megkülönböztetik őket erősen erősítő (gáz, csatorna), közepes erősségű (kemencés) és félig erősítő (lámpa, termikus). A guminak adott tulajdonságok alapján a korom kemény (gáz), félkemény (kemencés) és lágy (lámpa, termikus) típusra osztható. Könnyen belátható, hogy a két besorolás egybeesik. A termék céljától függően egy vagy másik típusú kormot használnak: rugalmas gumihoz - lámpafekete, nagyon magas kopásállóságot igénylő termékekhez (például gumiabroncsok) - gáz stb. utóbbi időben szemcsés formában kezdenek kormot termelni. Az ilyen korom tömörített nagy részecskékből áll (0,5-1,5 mm), és nem képez port, ami nagy kényelmet biztosít a gumigyártásban.

A színes gumikhoz a kaolint (fehér agyagot) széles körben használják. Összetétele megközelíti az A1 2 O 3 ∙3SiO 2 ∙H 2 O-t, szemcsemérete 0,5-1 μm; sűrűsége 2,47-2,67 g/cm3. A részecskeméret drámaian befolyásolja ennek a töltőanyagnak az erősítő képességét. A kaolin közepesen erősítő töltőanyag.

A színes gumik és a nagy szilárdságú fekete gumik előállításához látványos könnyű töltőanyagot használnak - fehér kormot, amelyet a gumikon erősítő hatása miatt neveztek el, amely megfelel a korom koromnak, és a gumi szilárdsága vele nagyobb, mint a lámpafeketéé. A fehér korom kémiai összetételét tekintve H 2 SiO 3 vagy SiO 2 H 2 O szerkezetű kolloid kovasav. A kevésbé hidrofil típusú fehér koromnak van a legnagyobb fokozó hatása. A részecskeméret közel van gázkorom(28-32 mmk). A fehér korom erős adszorpciós képességgel rendelkezik, ami szükségessé teszi a kén és a vulkanizálást gyorsítók adagjának növelését, amelyeket erősen adszorbeál a felületén.

Átlátszó (átlátszó) gumik gyártásakor fehér kormot kell használni, amelynek fénysugarak törésmutatója közel van a természetes gumihoz (light krepp), amely biztosítja ezen gumik átlátszóságát. Ezek a hazai fehér korom BS-250, Ultrasil VN-3, Khaisil 233.

Más iparágakban olyan töltőanyagokat is használtak, mint a kréta (galuszok és szivacsgumikhoz), a gipsz, a talkum, a cink-oxid, a bentonit, a kovaföld stb nyers gumikeverékekhez és készgumikhoz Így a kréta megkönnyíti a termékek formázását. A krétával ellátott gumik különösen alkalmasak a formák kitöltésére. A talkum kiváló elektromos és hőszigetelő tulajdonságokat biztosít a gumiknak.

A töltőanyag gumierősítő hatása a gumimolekulák adszorpciójának és a töltőanyag részecskék felületén való orientációjának eredménye. A töltőanyag felületén adszorbeálva a gumimolekulák orientálódnak, vagy ahogy mondani szokás, a töltőanyag részecskék körül úgynevezett filmgumi képződik, amely a molekulák orientációja miatt nagyobb szilárdságú, mint a töltőanyag többi része. ömlesztett gumi. A töltőanyag adagolásának növekedésével a szilárdság egy bizonyos értékre nő. Ezt az adagot ún optimális(ez általában 60-90 tömegrész töltőanyagnak felel meg 100 tömegrész gumiban). Itt a gumi teljes tömege tartós filmformát öltött. A töltőanyagok további bevezetése a gumi szilárdságának csökkenéséhez vezet; az ilyen gumikat hívják túltöltött. A gumi tömegében annyi töltőanyag-részecske van, hogy egyiket sem burkolja be a gumi, és az eredmény laza, alacsony szilárdságú keverék.

A töltőanyagok különböző gumikra gyakorolt ​​fokozó hatása eltérő módon nyilvánul meg. IN a legnagyobb mértékben Az amorf gumik (SKB, SKS) 10-12-szeresek, míg a kristályosodók (NK, SKI-3, SKD) csak 1,1-1,6-szorosak ezeknek a gumiknak (és a belőlük készült gumiknak) a töltőanyagok bevezetése és a hozzá kapcsolódó molekulák orientációja a kristályosodó gumik esetében nem ad nagy hatást. az orientált területek megjelenése miatt nagyon magas lesz. Ugyanaz a gyenge amorf gumi, mint az SKB, egyáltalán nem használható megfelelő töltés nélkül.

Számos gumikeverék fontos összetevője a töltőanyagok, amelyeket a gumi céljától függően általában körülbelül 25-400 rész mennyiségben adnak hozzá 100 rész gumihoz. jókat fizikai tulajdonságok Sok gumi, különösen a szintetikus szénhidrogén alapú gumik csak akkor érhetők el, ha a vulkanizátum kormot tartalmaz. A táblázatból láthatjuk, hogy a kormos töltés milyen jelentős mértékben befolyásolja számos gumi szakítószilárdságát.

A koromnak sok fajtája létezik. Egyesek nagyon rövid amorf szerkezeteket tartalmaznak, mások nagyon fejlett szabályos szerkezetűek, amelyek ciklusos vegyületek és grafitos rendszerek rétegeit és töredékeit tartalmazzák. A korom gyakran sok oxigéntartalmú kémiai csoportot (különösen kinoidokat) tartalmaz. Egyes kormok bázikus vegyületek, mások savasak. Természetesen a koromszemcsék felülete és mérete, valamint méretbeli eloszlása ​​és agglomerációs foka az előállítási módtól függ
korom Ez a gyártás kötelező kiegészítője a szintetikus gumik gyártásának.

A vulkanizálási folyamat során a korom a gumihoz kötődik. Egy egyszerű korom és gumi keveréket még vulkanizálás előtt sem lehet oldószerekkel teljesen szétválasztani gumira és koromra. Ez nyilvánvalóan azzal magyarázható, hogy a keverék készítése során szabad gyökök keletkeznek a gumi egyes molekulaláncainak mechanikai roncsolódása következtében. Ezek az okai annak, hogy bizonyos mennyiségű korom kémiailag kötődik a gumihoz.

Táblázat. A legfontosabb elasztomerekből készült gumik szilárdsága

Elasztomer Szakítószilárdság, kg/cm2
Töltetlen
vulkanizálni
Korommal töltött vulkanizált anyag
Természetes gumi
211 281
cisz-poliizoprén* 211 281
cisz-polibutadién* 56 211
Sztirol-butadién gumi 35 246
Nitril-butadién gumi 49 281
Polikloroprén gumi 246 246
Butil gumi 176 211
Etilén-propilén gumi 35 211
Poliakrilát gumi 21 176
Poliuretán gumi 352 --
Polisziloxán gumi 70 --
Fluor-szén elasztomerek (pl
"viton")
176 --
Polifluor-szilikon gumi 70 --
Klórszulfonált polietilén
(például "hypalon")
281 246
* Magas cisz formában

A korom hatása a szénhidrogén gumikra rendkívül nagy. Hasonló hatásokat figyeltek meg, bár nem olyan jelentősek, más anyagoknál, például speciálisan kezelt szilícium-dioxidnál ("fehér szén"). A helyzet az, hogy a szilícium-dioxid a felületén lévő hidroxilcsoportok miatt hidrofil tulajdonságokkal rendelkezik, ezért rosszul kompatibilis a hidrofób szénhidrogén gumival. A szilícium-dioxid propilén-oxiddal vagy trimetil-szilil-kloriddal történő kezelése blokkolja az OH-csoportokat, ami azt eredményezi, hogy a szilícium-dioxid hidrofób lesz, és így jobban kompatibilis a gumival.

Az anyag fizikai tulajdonságainak töltőanyag segítségével történő javítását „megerősítésnek” (megerősítésnek) nevezik. Egyes töltőanyagoknak nincs megerősítő hatása, sőt gyengíthetik az anyagot - hozzáadják a keverékhez, hogy csökkentsék annak költségeit. Az ilyen „inaktív” töltőanyagok közé tartozik például a kaolin, a kréta és a vas-oxid.