Сажевый газ

Механизм образования сажи (дисперсного углерода) при горении реактивного топлива и в общем случае при химических превращениях углеродсодержащих веществ изучен еще недостаточно. Исследователи основную роль отводят полимеризации или цепным разветвленным реакциям. В последнем случае физико-химическая модель процесса включает разветвленные цепные реакции образования радикалов-зародышей, превращение их в зародыши твердой фазы (минимальные частицы, имеющие физическую поверхность) и дальнейший рост зародышей за счет гетерогенного разложения углеводородов на их поверхности. Сторонники полимеризационной схемы отмечают, что образование ацетилена наблюдается даже в метано Кисло-родном пламени. После достижения максимальной концентрации ацетилен превращается в моно- и полициклические ароматические углеводороды и полиацетилен. Экспериментально показано также, что в соответствующих условиях появлению сажевых частиц предшествует образование (в результате полимеризации) крупных углеводородных молекул с молекулярной массой примерно 500. [c.168]

Выше мы кратко рассмотрели зависимость от молекулярной структуры эластомеров технологических свойств сажевых смесей и основных физико-механических свойств вулканизатов. Можно указать на ряд других свойств резин, имеющих важное значение при конструировании различных резино-технических изделий, такие как усталостная выносливость, ползучесть, остаточные деформации и др., улучшение которых связано с получением однородных материалов — однородных сеточных структур, что в свою очередь, опирается на внедрение каучуков с определенным молекулярным составом. Весьма существенным является также использование растворимых вулканизующих групп и интенсификация процессов смешения. [c.92]

Иевулканизованные сажевые смеси на основе карбоксилсодержащего полиизопрена обладают большой термопластичностью вследствие легкого разрушения солевых связей при нагревании, в то время как создание редкой сетки ковалентных связей реакцией гидроксилсодержащего полимера с полиизоцианатами позволяет и при повышенной температуре сохранить весьма высокую прочность. Редкая сетка не ухудшает технологических свойств смеси. Межмолекулярные связи в НК и его взаимодействие с сажей при нагревании резко ослабевают. [c.230]

Наиболее важным показателем качества саж является дисперсность, используемая при их маркировке. Дисперсными принято называть материалы, состоящие из весьма малых частиц коллоидных (10— 1000 А) или близких к ним размеров. Размеры сажевых частиц ле жат в пределах от нескольких сотен до нескольких тысяч А, то есть в пределах размеров коллоидных частиц, поэтому сажу иногда называют "коллоидным углеродом". Более дисперсным материалам [c.70]

Для неароматических углеводородов образованию сажи всегда предшествует образование ацетилена. Предполагают, что в этом сл /чае зародыши сажевых частиц из него и образуются. [c.72]

Выбивание горючих газов (природного, газа пиролиза, синтез-газа, циркуляционного газа, ацетона) через фланцевые соединения трубопроводов и оборудования недалеко от печей сжигания сажевой пульпы может привести к взрывам, пожарам и травмированию людей. Технологические недоработки, использование недостаточно надежных средств противоаварийной защиты и блокирующих устройств при освоении и эксплуатации установок пиролиза метана и выделения ацетилена из пирогаза также неоднократно были причиной аварий. [c.30]

Особенностью процесса сгорания топлив в ГТД является существенная роль излучения факела пламени. При высокой теплонапряженности камеры сгорания, для авиационных ГТД достигающей 16,7 ГДж/(мЗ-ч-Н) [170], дополнительный поток лучевой энергии от сажевых частиц, образующихся в пламени, может привести к местному разрушению (прогару) жаровой трубы. [c.168]

СКИ обладал высокой, на одном уровне с НК, прочностью в ненаполненной смеси, высокой эластичностью в сажевых смесях, но отличался от НК меньшей прочностью на разрыв при [c.11]

При изучении физико-химических свойств сажевых смесей было установлено, что в смеси часть молекул каучука связана с частицами сажи и образует так называемый сажекаучуковый гель. Другая часть каучука находится в свободном состоянии и может быть выделена из сажевой смеси ее молекулярную массу можно измерить обычными способами. Содержание такого несвязанного каучука широко изменяется в зависимости от типа эластомера и условий приготовления смеси [4]. [c.73]

Результаты изучения различных физических свойств сажевых смесей показывают, что около частиц сажи, в области связанного каучука, подвижность макромолекул ограничена. Можно сказать, что в сажевой смеси существуют мягкие и жесткие области (рис. 1,6). [c.73]

С реологической точки зрения резиновая смесь обычно представляет собой систему с более или менее выраженными тиксо-тропными свойствами, которые объясняются перераспределением связей сажа —каучук при внешних воздействиях. Хотя влияние типа сажи на реологические свойства смесей может быть значительным, течение сажевых смесей определяется в основном реологическими свойствами соответствующих каучуков. [c.73]

На рис. 2 приведены кривые напряжение — деформация (о —X) для трех сажевых смесей, полученных на основе различных каучуков. Как видно из рисунка, при растяжении смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука наблюдается постепенный рост напряжений и некоторый спад перед разрывом смеси такой вид кривой о — X является типичным для некристаллизующихся каучуков. Сравнительно высокий уровень напряжений объясняется полярностью полимерных цепей бутадиен-нитрильного каучука и, соответственно, повышенным взаимодействием сажа — каучук. Для смеси на основе НК при 200—300% растяжения наблюдается вторая, более крутая ветвь увеличения напряжения, связанная с развитием процесса кристаллизации каучука поэтому разрыв наступает при высоком напряжении. В то же время для синтетического ис-полиизопрена, по содержанию цис-1,4-звеньев близкого к НК, имеет место течение смеси п разрыв происходит при низких напряжениях. [c.74]

Зависимость напряжение — деформация для сажевых смесей на основ е различных каучуков [c.74]

Зависимость напряжение-деформация для сажевых смесей, полученных на основе каучука СКИ-3 [c.74]

Все углеводородные каучуки отличаются небольшой собственной энергией когезии, а также малой энергией взаимодействия с сажей. Поэтому когезионная прочность сажевых смесей на основе таких каучуков в отсутствие процессов кристаллизации также мала. [c.75]

Параметры сажевых смесей и исходных каучуков СКИ-3 [12] [c.78]

Показатели сырой каучук сажевая смесь сырой каучук сажевая смесь [c.78]

В настоящее время имеется уже достаточно материала для обсуждения этих вопросов. Исследования, проведенные во ВНИИСК [14, с. 33—71 15], позволили оценить влияние молекулярной массы и молекулярно-массового распределения каучука СКИ-3 на когезионную прочность его сажевых смесей. Было показано, что когезионная прочность невулканизованных сажевых смесей типа брекерной изменяется от 0,05—0,06 до 0,3 МПа при изменении вязкости по Муни каучука СКИ-3 от 40 до ПО. Аналогичную закономерность повышения когезионной прочности (до 0,5 МПа) с увеличением молекулярной массы наблюдали и у каучука СКИЛ (полиизопрен, полученный с литиевым катализатором) [16]. В то же время смеси на основе глубоко деструктирован-ного вальцеванием НК [вязкость по Муни (Б-1-4-100) меньше 40] обладают достаточно высокой когезионной прочностью — около 1,0 МПа. [c.226]

Будучи однократными измерениями, эти показатели дают одну точку на кривой течения данного полимера. Поэтому они лишь очень приближенно отражают молекулярный состав каучука и, соответственно, поведение сажевых смесей в реальных условиях переработки. [c.80]

Зависимость вальцуемости сажевых смесей на основе каучука СКД от индекса полидисперсности [21]. [c.80]

В последнее время был выявлен еще один структурный параметр каучуков, который может оказывать существенное влияние на прочностные свойства резин. Речь идет о содержании дискретных полимерных частиц —частиц микрогеля, имеющих высокую молекулярную массу. Строение частиц микрогеля растворной полимеризации является более благоприятным, чем частиц эмульсионного микрогеля [12]. Благодаря большому количеству свободных концов, способных взаимодействовать с поверхностью сажевых частиц, а также благодаря специфическому строению, напоминающему строение полифункциональных узлов, частицы растворного микрогеля играют роль активного наполнителя. В то же время частицы плотного микрогеля эмульсионной полимериза- [c.86]

Благодаря особенностям макростроения полимерных цепей резины из литиевого полиизопрена превосходят резины из НК по относительному удлинению, не уступают, а в сажевых смесях и превосходят последние по эластичности и стойкости к тепловому старению. В то же время высокая молекулярная масса и узкое ММР этого полимера создают определенные трудности в технологии его переработки. [c.206]

Свойства полученных полимеров, их сажевых смесей и наполненных вулканизатов приведены в таблице. Введение в макромолекулу полиизопрена карбоксильных групп (каучук СКИ-ЗК), гидроксильных (совместно с галогеном, каучук СКИ-ЗМ) или азот-кислородсодержащих (каучук СКИ-ЗА) позволяет получать не-вулканизованные смеси с высокой когезионной прочностью и вулканизаты с исключительно ценными свойствами. [c.230]

Рост прочности у синтетического полиизопрена без полярных групп с большой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением можно достаточно полно объяснить в рамках теории вязкоупругости линейных полимеров [23]. Высокие напряжения при деформации сажевых смесей стереорегулярных модифицированных полимеров, как было показано, связаны с их способностью к кристаллизации. Роль стереорегулярности в кристаллизации полимеров очевидна [24, с. 145—173 25 26, с. 205— 220]. Полярные группы увеличивают общее межмолекулярное взаимодействие и вязкость системы, усиливают взаимодействие с наполнителем за счет образования химических связей и адсорбционного связывания, которое способствует и увеличению напряжения при деформации и собственно кристаллизации, а также повышают суммарную скорость кристаллизации вследствие ускорения ее первой стадии — зародышеобразования. [c.235]

В зависимости от содержания 1,2-звеньев в сополимере изменяются прочность, эластичность, морозостойкость и износостойкость сажевых вулканизатов. Лучшим комплексом свойств обладают сополимеры с низким содержанием 1,2-звеньев [1, 43]. [c.278]

Практическое применение находят только наполненные резины, в основном сажевые. [c.363]

Степень набухания, в %, сажевых вулканизатов из БНК в различных средах (7 сут., 50 °С) [c.364]

Для привода резиносмесителей, грануляторов и вальцов, работающих в среде с мелкодисперсной токопроводящей сажевой пылью, применяют трехфазные синхронные электродвигатели серии СДРЗ Они выполнены в закрытом исполнении со встроенной принудительной системой вентиляции по замкнутому циклу через водяной воздухоохладитель. Электродвигатели серии СДРЗ стандартизованы ГОСТ 5766—71, согласно которому их изготовляют четырех типов. [c.117]

В качестве сырья используют наиболее широко нефтяной термогазойль (см. 7.4.1), а также антраценовое масло, хризеновую фракцию и пековый дистиллят — продукты коксохимии. Некоторые марки саж получают из газового сырья. Жидкое сажевое сырье представляет собой углеводородные фракции, выкипающие при температуре выше 200 °С и содержащие значительное количество ароматических углеводородов (60 — 90 % масс.). [c.70]

Локальные хлопки и загорания отмечались в фильтрах фтале-вого ангидрида, нафталина, в мокрых электрофильтрах сажевых производств. При выборе фильтров пылегазовых смесей необходимо учитывать характер частиц и возможность образования взрывоопасных смесей с воздухом. При удалении осевшей пыли во время встряхивания фильтрующих элементов и достаточно мощном импульсе пыль может взрываться. Поэтому весьма целесообразно добавлять инертный газ в поток, с тем чтобы снизить концентрацию кислорода и предупредить образование взрывоопасной среды. Особенно важно это делать при вскрытии и чистке аппаратов или выполнении других нерегламентированных операций на работающих фильтрах. Заслуживает внимания механизм выгрузки пыли, его надежная работа зависит от степени герметичности отдельных элементов и всего агрегата фильтрации. [c.156]

Общая картина разложения смеси. представляется следующим образом. Возгорание смеси началось со стороны факельного ствола и на определецном участке происходило горение. Об этом свидетельствовали сажевые покрытия на внутренней поверхности трубы. Процесс горения в трубе мог проходить только при наличии этиленовоздушной смеси, содержащей 3,1—32,0% (об.) этилена. Горение газа перешло в детонационный процесс, вызвавший первые разрушения труб. Переход горения в детонацию мог произойти при 5,5—11,5% (об,) этилена. [c.205]

Вода вместе с сажей направляется в сажеотстой-ник /5. Сажа всплывает на поверхность воды и при помощи цепного скребкового транспортера 17 собирается в виде сажевой пульпы в емкость 16, снабженную мешалкой, откуда перекачивается на сжигание. Очищенная вода охлаждается в градирнях и возвращается в цикл оборотной воды. [c.11]

Контроль процесса выделения сажи заключается в измерении уровня воды в сажеотстойнике и поддержании определенной консистенции сажевой пульпы для предотвращения ее последующего расслаивания. Сажевую пульпу обычно направляют на сжигание. [c.100]

В основе технологического цикла, который проходят полимеры при переработке, лежат процессы течения. Условно эти процессы можно разделить на две группы 1) течение при высоких скоростях деформации (вальцевание, смешение, калаидрование, экструзия и др.), 2) течение при малых скоростях деформации (у< 1с ), которое связано с такими свойствами, как когезионная прочность сажевых смесей, клейкость, хладотекучесть сырых каучуков и др. [c.73]

Природа когезионной прочности резиновых смесей. В практи ке шинного производства под когезионной прочностью понимают способность невулканизованных сажевых смесей развивать достаточно высокие напряжения (- ШПа) при деформациях / 400% и скоростях растяжения до 100 см/мин. [c.74]

Натуральный каучук, как и СКИ-3, характеризуегся низким значением плотности энергии когезии, однако иевулканизованные сажевые смеси на основе НК отличаются высокой когезионной прочностью (сопротивление разрыву 1,5—2,0 МПа по сравнению с 0,1—0,4 МПа для СКИ-3), НК обладает также значительно лучшей адгезией к стали и успешно применяется в производстве клеев. Поэтому проблема получения синтетического полиизопрена, по свойствам не уступающего натуральному, была прежде всего связана с выяснением отличий в строении, определяющих различия в свойствах этих двух полимеров. [c.226]

Наличие в каучуке СКИ-3 специфического геля, создающего редкую пространственную сетку, не может привести к повышению когезионной прочности сажевых смесей из-за разрушения рыхлого геля в процессе приготовления смеси, в то время как плотный, неразрушающийся гель ухудшает рабочие свойства смеси, вызывает шубление при вальцевании, препятствует наложению корда и т. д. [14, с. 73—91]. [c.227]

Кривые напряжение — удлинение невулканизованных сажевых смесей на основе [c.227]

Были проведены исследования по получению изопренового каучука, содержащего различные функциональные группы, и сажевых смесей на его основе с высокой когезионной прочностью в невулканизованном состоянии и вулканизатов с высокой адгезионной прочностью. Эти исследования показали принципиальную возможность синтеза полимеров нового типа с ценным комплексом свойств — стереорегулярных полимеров диенов, полученных с помощью металлорганического катализа и содержащих полярные группы в результате вторичного химического акта модификации полимерных цепей. [c.228]

Кривая напряжение — удлинение для невулканизованной сажевой смеси на основе модифицированного каучука- по форме напоминает кривую для смеси НК. В отличие от СКИ-3 для модифицированного каучука наблюдается резкое возрастание напряжения при растяжении более чем на 200% (рис. 3). [c.230]

Кривые напряжение — удлинение невулканизованных сажевых смесей на основе немодифицированных и модифицированных изопреновых каучуков о/ /-НК г-СКИ-ЗМ 3-смесь СКИ-ЗМ и СКИ-З [c.230]

Вулканизаты наполненного модифицированного каучука СКИ-ЗМ характеризуются высокими значениями напряжения при растяжении и сопротивления разрыву (на уровне этих показателей для натурального каучука), более высокой эластичностью при 20 и 100 °С и меньшим теплообразованием. Наличие в полиизопрене полярных групп (галогена и гидроксильной) обеспечивает некоторое повышение прочности невулканизованных резиновых смесей и вулканизатов, но введение структурирующих низкомолекулярных веществ (например, диизоцианатов) значительно усиливает эффект модификации. Присутствие в полиизопрене сложноэфирных групп в количестве 1—2% (мол.) практически-не влияет на когезионную прочность невулканизованных сажевых смесей вследствие незначительного увеличения межмолекулярного взаимодействия и взаимодействия с наполнителем. В присутствии окисей и гидроокисей двухвалентных металлов, смеси на основе полиизопрена со сложноэфирными группами в жестких режимах смешения (140°С, из-за трудности омыления) обнаруживают увеличение когезионной прочности, при этом возможно образование бессерных солевых вулканизатов с сопротивлением разрыву около 20 МПа. [c.232]

Практическое значение может иметь модификация каучуков СКИЛ или 1К-305, получаемых в растворе с применением литийорганических соединений. Несмотря на меньшую стереорегулярность (90—92% 1,4-звеньев), после введения гидроксильных групп наполненные смеси на основе СКИЛМ (или Ш-305) приобретают высокую когезионную прочность (см. рис. 3), что позволяет предполагать возникновение у сажевых смесей из модифицированного СКИЛМ при растяжении определенной упорядоченности. [c.233]

Исследование процесса кристаллизации модифицированного полиизопрена (каучука СКИ-ЗМ) дилатометрическим методом [14, с. 109—127] показало, что введение даже небольшого количества полярных атомов и групп (до 1,5%) снижает скорость кристаллизации. В то же время модификация полиизопрена структурирующим агентом нитрозаном К вследствие возникновения слабых химической и физической сетки в определенных условиях способствует ускорению кристаллизации полиизопрена. Действительно, в дальнейшем при рентгенографическом изучении кристаллизации при растяжении наполненных смесей НК, СКИ-3 и СКИ-3, модифицированного различными функциональными группами, было показано [21], что сажевые смеси на основе каучука СКИ-3 с функциональными группами при растяжении на 300—400% обнаруживают кристаллические рефлексы, аналогичные наблюдаемым для натурального каучука, в то время как смеси на основе каучука СКИ-3 не обнаруживают кристаллических рефлексов при растяжении до 1000%. Температура плавления кристаллитов модифицированного каучука СКИ-ЗМ составляет 50—60 °С (в зависимости от метода модификации), т. е. ниже, чем у кристаллитов натурального каучука (65°С), вследствие большей дефектности. Это исследование ярко иллюстрирует роль кристаллизации в возникновении когезионной прочности. Имеется четкая связь степени кристаллизации и прочности ненаполненных сополимеров этилена и пропилена в зависимости от содержания пропилена [22]. [c.234]