Диспергирование технического углерода

Согласно одной из теорий [37, 38], усиливающее действие активных наполнителей, приводящее к повышению модуля и когезионной прочности наполненных резиновых смесей, объясняется наличием на поверхности диспергированного технического углерода активных центров, участвующих в образовании поперечных связей в эластомере. [c.32]

Смешение — процесс, уменьшающий композиционную неоднородность, важная стадия в переработке полимеров, поскольку механические, физические и химические свойства, а также внешний вид изделий существенно зависят от композиционной однородности. Можно привести много примеров использования смешения в технологии производства полимеров и, напротив, трудно найти производство, где бы не использовали смешение. Смешивать можно как твердые, так и жидкие компоненты. Примером смешения твердых компонентов может служить введение в полимер концентратов пигментов, волокон или других добавок. Диспергирование технического углерода в полиэтилене — типичный пример смешения твердого вещества с жидкостью, а смешение расплавов полимеров — это смешение жидкости с жидкостью. В производстве полимеров наиболее характерными смесями являются системы твердое вещество — полимерная жидкость и смеси полимерных жидкостей. [c.181]

Непрерывный контроль процесса смешения. Недостаток традиционных методов определения степени диспергирования технического углерода в каучуке заключается в том, что они не могут быть использованы для контроля в ходе процесса. [c.165]

Для обработки низковязких паст используются аттриторы, представляющие собой снабженный водяной рубашкой корпус, внутри которого вращается вал со спирально расположенными (под углом 60...90° друг к другу) лопастями круглого сечения. Корпус аппарата на 75...80 % заполнен стальными или керамическими шарами [72]. При вращении вала создается интенсивное движение шаров вокруг движущихся лопастей, обусловливающее высокую скорость обработки пигментных паст. Аттриторы, имея значительно большую производительность на единицу объема, чем шаровые мельницы, пригодны для обработки легкотекучих паст синтетических тонкодисперсных пигментов и особенно эффективны при диспергировании технического углерода и железной лазури. [c.106]

Многие процессы смешения твердых веществ с жидкостями, например диспергирование технического углерода, пигментов и волокон в полимерах, можно рассматривать как смешение жидкостей, поскольку в данном случае процесс смешения состоит, как правило, в распределении небольшого количества сильно наполненного полимера ( концентрата ) внутри системы. [c.200]

Хорошее диспергирование технического углерода (ТУ) является важным с точки зрения получения вулканизатов с оптимальными свойствами. Однако промышленность еще далека от идеальной ситуации, когда можно будет проводить измерения степени диспергирования в ходе процесса смешения [23]. Проблема изучения кинетики диспергирования может быть практически сведена к выражению концентрации недиссоциированного ТУ как функции от времени смешения при прочих равных условиях. [c.469]

Проведенные исследования показали, что увеличение времени смешения приводит к снижению прочностных показателей смеси. Поэтому диспергирование технического углерода в резиновой смеси до полного разрушения всех агрегатов не может быть признано целесообразным. Процесс смешения должен быть закончен по достижении максимальных электропроводности и степени диспергирования. [c.167]

Рассмотренный метод оценки степени диспергирования технического углерода характеризуется быстротой, обеспечивает возможность правильного определения момента выгрузки резиновых смесей. Метод полезен для установления оптимального режима смешения. С его помощью может быть оценено влияние на готовую смесь типа резиносмесителя или изменений технологических параметров, а также возможность переработки различных каучуков (с использованием стандартного технического углерода) или диспергирования различных типов технического углерода (с использованием стандартного каучука). [c.167]

Для других типов каучуков и наполнителей абсолютные значения Л ди Л 5 изменяются, но в общем сохраняется соотношение между работой диспергирования технического углерода в каучуке Лд и общей работой смешения Л [c.16]

Это подтверждается анализом зависимости потребления мощности от времени смешения, представленной в качестве примера на рис. 2.3, а для процесса смешения в закрытом роторном резиносмесителе при условии одновременной загрузки всех материалов в камеру. Площадь 4, соответствующая работе диспергирования технического углерода (и других [c.16]

В резиносмеситель в общепринятом порядке загружают 60—85 % каучука, химикаты, технический углерод, мягчители и ведут смешение при К 1 = 0,55-г0,7 в течение 60—80 % времени цикла и температуре до 70—120 С, т. е. до диспергирования технического углерода в каучуке. При отборе части каучука снижается насыпной объем в начале цикла, что уменьшает начальное давление в камере, потери энергии на уплотнение технического углерода, т. е. способствует оптимизации тепловых условий в начале смешения. [c.51]

Поскольку процесс смешения на первом этапе практически закончен, то на втором этапе достаточно 1—2 мин для распределения каучука и гомогенизации смеси. Более жесткие условия смешения на первом этапе из-за повышения количества технического углерода в маточной смеси способствуют разрушению агломератов и повышению степени диспергирования технического углерода. Первая порция каучука более интенсивно деструктируется на первом этапе смешения, а добавляемый в конце цикла остаток каучука охлаждает смесь и, деструктируясь в меньшей степени, образует высокомолекулярную фракцию. Бимодальный характер молекулярно-массового распределения каучука обеспечивает хороший комплекс свойств низкомолекулярная каучуковая фракция придает смесям технологические свойства, а высокомолекулярная фракция (в сочетании с повышенной степенью диспергирования технического углерода) определяет улучшение физико-механических показателей вулканизатов. [c.51]

Оценка качества смешения эластомерных композиций имеет свои особенности. Неотъемлемой частью контроля является оценка степени диспергирования технического углерода как основного усиливающего наполнителя. Простейшие оценки проводятся визуально по блеску среза смеси и степени неровности его поверхности. Более точные методы оценки степени диспергирования заключаются в том, что из отобранных по закону случайных чисел образцов изготавливаются тонкие пленки или микротомные срезы, которые затем просматриваются в световом либо электронном микроскопе. При выборе метода приготовления образцов следует предпочесть метод микротомных срезов, поскольку в этом случае исключается возможность дополнительной деформации и искажения формы частиц диспергируемой фазы, неизбежно сопровождающих операцию расплющивания образца между предметными стеклами микроскопа [59]. При просмотре образцов фиксируют следующие данные число клеток окулярной сетки в площади отдельного агрегата, площадь отдельного агрегата, количество агрегатов данного размера /п,- условный диаметр агрегата, определенный как корень квадратный из площади агрегата площадь просматриваемого среза 5о. [c.22]

Так, экспериментально установлено, что удельное электрическое сопротивление (или проводимость) смеси претерпевает в ходе процесса диспергирования технического углерода характерные изменения, отражающие законы смешения [60]. В начале процесса, когда технический углерод еще не диспергирован, он находится в смеси в виде отдельных крупных агломератов. Этому соответствуют высокие значения электрического сопротивления. В процессе дальнейшей обработки технический углерод из разрушенных агломератов образует электропро-дящие цепочки, которые при соответствующей его концентрации объединяются в сетчатую структуру. Этой стадии смешения соответствует уменьшение сопротивления. Уменьшение сопротивления начинает замедляться, когда образование новых электропроводящих цепочек постепенно компенсируется разрушением старых. Наконец, число агломератов становится очень малым и разрушение электропроводящих цепочек уже не компенсируется [c.23]

Микротомные срезы широко применяются при исследовании степени диспергирования технического углерода в каучуке, а также для изучения распределения частиц пигмента в волокне, окрашенном в массе. Так, на рис. 24 приведена микрофотография микротомного среза полипропиленового волокна, окрашенного в массе кадмиевым пигментом. [c.52]

Рис. 5.5. Микрофотоэталоны срезов смесей с различным размером частиц диспергированного технического углерода (1, 2, 3, 4, 5, 6)и степенью диспергирования (однородностью фбна) А, В, С, D, Е, F, G, Н (метод определения двойных

Приведем пример оценки степени диспергирования технического углерода в резине или каучуке. Изготавливают срезы толщиной 1—5 мкм, для чего образцы резины замораживают в жидком азоте. Рекомендуемое увеличение 350. При цене деления сетки 3,3 мкм минимальная учитываемая площадь около Д площади ячейки, т. е. [c.52]

При использовании грубодисперсных наполнителей, препятствующих тонкому помолу проводящих компонентов, последние предварительно размалывают с хорошо смачивающим их растворителем. Предварительный помол технического углерода производится в таких растворителях, как толуол, ксилол в смеси со спиртом или ацетоном в зависимости от типа связующего, которое используется для получения суспензии. В целях дополнительного улучшения диспергирования технического углерода в связующий компонент при предварительном помоле вводят лак, хорошо [c.79]

При подборе оптимального соотношения пигмент — связующее для диспергируемых паст установлено, что наибольшая эффективность диспергирования технического углерода в водных растворах сополимера малеинизированного льняного масла со стиролом ВМЛ-С достигается при так называемом критическом содержании пленкообразователя [151]. Критическое содержание пленкообразователя в суспензии соответствует перегибу на кривых зависимости вязкости суспензии от содержания технического углерода для каждой концентрации раствора пленкообразователя. Зависимости некоторых параметров пасты и степени диспергирования от концентрации раствора пленкообразователя, соответствующей критическому содержанию в пасте, показаны на рис. 2.1. Как видно из рисунка, при высоких концентрациях пленкообразователя снижаются степень наполнения пасты и степень диспергирования. При низких концентрациях получаются суспензии с невысокой стабильностью. При диспергировании суспензий с содержанием пленкообразователя выше критического наблюдается сильное вспенивание. [c.83]

Эмаль НЦ-2104— суспензия технического углерода в растворе высоковязкого лакового коллоксилина в смеси летучих органических растворителей. Процесс получения эмали сводится к растворению коллоксилина и диспергированию технического углерода в растворе. Отсутствие в составе эмали пластификатора и смолы и высокое содержание технического углерода приводит к получению хрупкой и растрескивающейся пленки со слабой адгезией. При нанесении на окрашенную цветной эмалью поверхность эмаль НЦ-2104 в процессе высыхания из-за высокой усадки, вызванной остаточными напряжениями, образует характерную растрескивающуюся пленку (без разрыва слоя подложки). [c.178]

Диспергирование технического углерода в смесях полимеров можно оценить по средней шероховатости тонкого среза композиций. Для микроскопических исследований на криомикротоме пригодны ультратонкие срезы толщиной около 100 нм. Так как калибровочные константы чаще всего неизвестны, для оценки используют только относительный фактор шероховатости к, где / - количество выступов на 1 см поверхности к - средняя высота выступов, мкм. [c.582]

Однако степень диспергирования технического углерода в смеси непосредственно рассчитать трудно. По критерию диспергирования Мак-Келви ее можно только грубо оценить, поскольку наряду с весьма приближенным характером его формулы числовое значение межмолекулярного, дисперсионного или более сильного взаимодействия Ра в агломерате нaпoлниfeля, вообще говоря, неизвестно. [c.201]

Наилучшие результаты при определении степени диспергирования технического углерода в каучуке были получены при микроскопическом исследовании тонкого среза смеси в проходящём свете [27]. С помощью этого метода можно различать крупные агломераты каучука и технического углерода, наличие которых приводит к снижению качества резин. Вид образцов под микроскопом, в особенности, размер и число агломератов, имеет решающее значение для определения характера смешения и причин плохого диспергирования. [c.202]

После ввода в каучук всех ингредиентов осуществляется диспергирование технического углерода, гомогенизация и пластикация смеси. Этап интенсифицируется частой подрезкой смеси, скатыванием ее в рулон, а также вводом рулона в зазор перпендикулярно оси валков с целью изменения направления линий тока смеси и ускорения гомогенизации. Температура смещения на вальцах сравнительно низкая, поэтому в смеси развиваются высокие напряжения сдвига, способствующие повышению степени диспергирования ингредиентов и улучшению качества резиновых смесей. Этой же цели способствует интенсивное охлаждение вальцев и определенный порядок ввода материалов. [c.27]

Однако обратный и обратный модифицированный режим могут быть применены только для рецептов с низкодисперсньши, низкоструктурными видами технического углерода из-за опасности его комкования с маслами, что приводит к резкому ухудшению диспергирования технического углерода и качества смесей. Вопрос о возможности ввода технического углерода совместно или раздельно с мягчителями занимает особое место в технологии смешения. [c.48]

Более подробное представление процесса дано на рис. 2.32 на примере роторного резиносмесителя фирмы Фаррел (США). Последовательность. этапов смешения в смесителе непрерывного действия та же, что и в перяо-дическидействующем, и основные энергозатраты также приходятся на этапы уплотнения, смачивания и диспергирования технического углерода. Выделяющаяся теплота интенсивно отбирается во второй и третьей зонах благодаря большой поверхности о.хлаждения на единицу объема смеси, что обусловливает сравнительно низкие температуры смешения. Сочетание низких температур смеше>сия с деформацией резиновых смесей в малых зазорах между рабочими смесительными органами обеспечивает ведение процесса смешения в оптимальных условиях — при высоких напряжениях и скоростях сдвига. Поэтому процесс смешения в непрерывнодействующих смесителях ускоряется в 3—4 раза в сравнении с двухстадийным процессом. [c.67]

Диспергирующее смешение может быть проведено на периодически-действующем роторном, непрерывнодействующем червячном или любых других смесителях. Отличительной особенностью процесса в этом случае является проведение диспергирования технического углерода при пониженной температуре и одновременно по всему объему смеси, что способствует росту напряжений сдвига и крутящего момента сразу после закрытия верхнего пресса (рис. 6.7), а также увеличению скорости ввода технического углерода в каучук. Эффективное использование энергии в смешении обеспечивает снижение ее расхода, значительное (на 35—80 % для разных типов смесей) сокращение длительности цикла и уменьшение температуры смеси при выгрузке. Все это позволяет повысить производительность и упростить диспергирующее смешение, в том числе проводить его в одну стадию вместо двух. Ряд смесей на основе жестких каучуков или содержащих повышенное количество наполнителей можно перевести на бо- [c.139]

Переработка жидких каучуков может осуществляться только иа специальном оборудовании. Попытки использования клеемешалок и с.ме-сителей для получения паст в процессе приготовления композиций из жидких каучуков с наполнителями не дали требуемого уровня диспергирования технического углерода ввиду низкой вязкости олигомеров (табл. 6.5), препятствующей осуществлению диспергирующего смешения даже в течение 2 ч. [c.142]

Вязкость по Муни пропорциональна эффективной вязкости при фиксированной 7, поэтому данный показатель может быть использован для сопоставительной оценки вязкостных свойств различных смесей только при одной скорости сдвига (соотношение вязкостей при других у будет иным). На практике резиновые смеси с вязкостью по Муни при 100°С до 35 уел. ед. принято считать мягкими , а свыше 70 уел. ед. — жесткими . По разбросу значений вязкости по Муни у образцов, отобранных в пределах одной партии (одной заправки), можно судить об однородности их свойств и пригодности для получения прецизионных профилированных изделий. Для некоторых типов резиновых смесей (например, на основе БСК) по изменению вязкости по Муни в процессе смешения или переработки (в частности, в червячных машинах) можно произвести оценку смеси-тельно-диспергирующего эффекта, достигаемого на данном оборудовании, так как с повышением степени диспергирования технического углерода наблюдается пропорциоиальнбе уменьшение вязкости. [c.89]

Метод световой микроскопии позволяет оценить гомогенность микроструктуры резиновой смеси по степени диспергирования технического углерода С и среднеквадратичному диаметру агломератов недиспергированного наполнителя О, которые определяются при исследовании набухших в бензине (2—3 мин) и расплющенных между предметными стеклами образцов резиновой смеси с характерными размерами 0,5 мм в поле зрения светового микроскопа с увеличением Х158 (например МБИ-6). Для каждой анализируемой заправки просматривают 10—12 образцов, отобранных из различных мест. Величины С к О рассчитывают по следующим формулам [c.95]

Различного вида кислородные группы (фенольные, карбонильные, карбоксильные и т. п.) образуются на поверхности рабочих частиц технического углерода врезуль- Гате окисления при осаждении частиц они сравнительно мало влияют на электрические свойства технического углерода. Однако при диспергировании технического углерода в связующем компоненте влияние кислородных групп на проводимость композиции становится весьма [c.43]

Эмаль МЛ-1196—суспензия пиг.мента в растворе меламнноформальдегид-иой и алкидной смол с введением добавок. Выпускается черного цвета. Эмаль получают диспергированием технического углерода и добавок в растворе смесн алкидных и меламиноформальдегидных полуфабрикатных лаков и типизацией в шаровой мельнице либо смешением диспергированной на краскотерочной машине [c.140]

Полуматовую эмаль готовят путем перетира технического углерода и магнезии в глифталевом связующим с последующим разбавлением пентафталевым лаком и добавлением сиккатива НФ-1 и растворителей. Матовую и глубокоматовую эмали получают на жирном пентафталевом лаке в [паровых мельницах путем диспергирования технического углерода и магнезии в лаке и типизаиг[и эмали добавлением сольвента и сиккатива. [c.150]

После переработки в закрытых смесителях материал чаще всего не пригоден для хранения или для последующей обработки (например, недостаточна степень дисперсии технического углерода). Поэтому после закрытых смесителей используют дополнительное оборудование — несколько вальцев или экструдер. Вальцы помогают улучшить диспергирование технического углерода и позволяют доработать любую партию, не отвечающую техническим требованиям. Кроме того, с помощью дополнительного оборудования сокращают время смешения, что в конечном итоге повышает производительность в целом. [c.15]

В зоне подготовки к смешению проведен ряд модификаций, касающихся приема материала, условий его хранения, транспортировки и подачи в закрытые смесители. НК, поступающий в виде кип, режут на куски и соответствующим образом перемешивают, затем смешивают с другими ингредиентами и вручную помещают в закрытый смеситель. Часто для резки каучука применяют грануляторы. Такая процедура сокращает время введения и улучшает диспергирование технического углерода. Практика введения в смесь технического углерода непосредственно из мешков была заменена его автоматическим взвешиванием в системе загрузки. Обычно технический углерод хранится в больших бункерах и поступает в смеситель в заранее установленном количестве (по весу) с помощью конвейера или пневматической системы. Системы автоматического взвешивания масел и их подачи установлены почти во всех современных смесителях. Это позволило снизить непродуктивные временные затраты и повысить производительность. Ряд смесителей оборудован системой раздельной загрузки масел, благодаря которой полностью исключено проскальзывание смеси из-за избытка масла. Почти во всех смесителях для снижения времени подачи разного рода добавок используется форсунка в верхней части смесителя кроме того, такая мера сократила число застреваний резиновых листов в питающей горловине. Подающие конвейерные весы смесителя автоматизированы одна или две точки контроля служат для обеспечения точности веса смешанных материалов и связаны с бункером смесителя. Система управления бункером смесителя проверяет правильность заправки и перед тем как разрешить загрузку в смеситель сравнивает ее с заданной величиной. Для нагрева и охлаждения камеры смесителя, а также для поддержания температуры стенок на необходимом зфовне используется специально подготовленная вода. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология