Высокоструктурная сажа
Cтраница 2
При использовании высокоструктурных саж улучшается их распределение, увеличивается скорость шприцевания ( - на 10 %), уменьшается усадка ( - на 12 %), улучшается качество шприцованных заготовок и стабильность их размеров. Однако в случае применения высокоструктурных саж типа ISAF повышается вязкость смесей и их склонность к подвулканизации, растет гистерезис и понижается усталостная выносливость резин. Этих недостатков можно избежать, применяя менее дисперсные высокоструктурные сажи типа HAF и типа BAF, а также увеличивая содержание мягчителей. Это позволяет сохранить износостойкость резин ( в определенных условиях) на уровне резин, содержащих сажу ISAF, уменьшить теплообразование резин и снизить их стоимость. [16]
Величина GO зависит главным образом от типа сажи. Наибольшие значения GO наблюдаются для тонко дисперсных высокоструктурных саж, степень структурности которых в первом приближении оценивается по величине абсорбции масла. Значение GO резко возрастает с увеличением концентрации сажи. [17]
Напряжение при заданном удлинении возрастает с увеличением структурности сажи. Этого следовало ожидать, исходя из ранее высказанных соображений, поскольку высокоструктурные сажи сильно агрегированы и связанный каучук предохраняет от разрушения агломерационную структуру, вызывающую повышение жесткости резины. [18]
В то же время эта схема может быть применена в случае переработки малосернистого сырья, когда при получении ароматического концентрата для производства сажи на отдельной установке экстракции не будет расходов на гидрообессеривание. Однако следует отметить, что при проведении раздельной экстракции сырья для высокоструктурных саж на рекомендованных ВНИИНП экономичных режимах может быть не достигнуто получение сажевого сырья с требуемой степенью ароматизации. Известно, что при экстракции газойлей фурфуролом без применения второго па-рафинистого растворителя получаемые ароматические концентраты вследствие нечеткого разделения содержат до 15 % вес. [19]
Выбор сажи зависит от природы каучука. Так, в смесях на основе НК и СКИ-3 лучше применять комбинации активных печных саж с канальными или низкоструктурными активными печными; в смесях на основе СКС - более эффективны печные сажи средней структурности, а из СКД - высокоструктурные сажи. Структурность имеет большое значение и при использовании полуактивных и малоактивных саж, от которых обычно требуется придание смеси хороших технологических свойств. [20]
Сажи с частицами больших размеров образуют более мягкие и крупные гранулы. Гранулы саж типа SRF, GPF, FEF непрочны и пылят при транспортировке. Высокоструктурные сажи образуют мягкие гранулы. [21]
Количество связанного каучука, образующегося почти при любых условиях смешения, зависит главным образом от удельной поверхности сажи: оно возрастает с увеличением удельной поверхности. Общее содержание связанного каучука возрастает с увеличением степени наполнения. Высокоструктурные сажи дают больше связанного каучука, чем низкоструктурные. Количество связанного каучука повышается при хранении смеси. [22]
Электронная микроскопия применима и для качественного исследования сажевых структур. Сажи с различной степенью структурирования показаны на рис. 6.2. Отсутствие структур в тонкой термической саже хорошо видно по резкому различию в контрасте прозрачных частиц и непрозрачных участков, где частицы перекрывают друг друга. Наличие в высокоструктурной саже небольшого числа таких перекрытий говорит о том, что частицы в ней сплавлены. [23]
Частицы в этих цепочках либо связаны общими кристаллитами, вследствие чего такие структуры предложено именовать параграфитовы-ми, или же немногими единичными химическими связями - этот тип цепочечных структур получил название вторичных. И те и другие оказывают существенное влияние на свойства наполненных полимеров, в частности резин. Достаточно сказать, что в США высокоструктурные сажи составляют 60 % всех саж. [24]
При использовании высокоструктурных саж улучшается их распределение, увеличивается скорость шприцевания ( - на 10 %), уменьшается усадка ( - на 12 %), улучшается качество шприцованных заготовок и стабильность их размеров. Однако в случае применения высокоструктурных саж типа ISAF повышается вязкость смесей и их склонность к подвулканизации, растет гистерезис и понижается усталостная выносливость резин. Этих недостатков можно избежать, применяя менее дисперсные высокоструктурные сажи типа HAF и типа BAF, а также увеличивая содержание мягчителей. Это позволяет сохранить износостойкость резин ( в определенных условиях) на уровне резин, содержащих сажу ISAF, уменьшить теплообразование резин и снизить их стоимость. [25]
Выбор в качестве сырья для такой схемы переработки легкого газойля каталитического крекинга с пределами выкипания от 180 до Э & 0эС объясняется, во-первых, тем. Кроме того, как показали исследования НИИ шинной промышленности, тяжелая хвостовая часть ароматического концентрата, получаемого из такого газойля, может с успехом использоваться для производства специальных высокоструктурных активных саж. Сочетание высоких требований, предъявляемых к сырью для производства высокоструктурных саж ( легкий и узкий фракционный состав, высокая степень ароматизаций), а также качеству сырья для термического гидро-деалкилирования, делают целесообразным их получение из легкого газойля каталитического крекинга. Возможность одновременного получения нафталина, фенантрена и сырья для сажи позволяет осуществлять гибкую схему переработки легкого газойля каталитического крекинга путем широкого варьирования выходами этих ароматических продуктов. [26]
Сажи типа ISAF хуже распределяются в резиновых смесях-чем сажи HAF, смеси имеют более высокую вязкость, усадку и склонность к подвулканизации, чем смеси, содержащие сажу типа HAF. Эти недостатки саж типа ISAF особенно проявляются в резиновых смесях на основе ПБ каучука. С 1967 - 1968 гг. выпуск сажи типа ISAF нормальной структуры сокращается и возрастает выпуск высокоструктурных саж, которые дают возможность существенно улучшить технологические свойства смесей на основе ПБ. [27]
 |
Зависимость себестоимости сажи от индекса корреляции сырья. [28] |
При относительно небольших затратах при использовании сырья с А 200 - 220 вместо сырья с А 140 - 150 объем производства сажи ПМ-50, ПМ-75 и ПМ-100 можно повысить примерно в 1 5 раза. Таким образом, степень ароматизо-ванности является важнейшей физико-химической характеристикой сырья, определяющей как выход и качество продукта, так и производительность оборудования. В требованиях к качеству сырья необходимо исходить из минимально допустимого ее значения с учетом одновременного производства и низкоструктурных и высокоструктурных саж. [29]
Вследствие этого сажу обычно вводят раньше мягчителей и с минимально возможным их количеством. Это позволяет оператору лучше использовать высокие сдвиговые напряжения, возникающие в более жесткой среде. Другим методом смешения, особенно пригодным для мягких полимеров и ( или) высокоструктурных саж, является смешение по так называемому обратному режиму. При этом в смеситель вначале загружают сажу и другие порошкообразные ингредиенты и мяг-чители, а затем эластомер. [30]
Страницы: 1 2