Способ получения изотропного углеродного материала

(19) (и) С 01 В 31/О МИТЕТ ССЙ И ОТНРЫ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ САНИЕ И Т ТОРСНОМУ СВИ венныиктябряный педан ко 45,(54 тносится к произ- материалов, исучения формован)х изделий. и поззобретениеу углеродныхемых для полнструкционнь одст ьз ык к(71) Башкирский государсуниверситет им.40-летия Ои Башкирский государствегогический институт(56) Патент Японии 47-22кл. С 01 В 31/00, 1972.Патент СНА Бф 3859422,кл. 423-448, 1975.Патент Франции 9 2181кл. С 01 В 31/00, 1973. ПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОТРОПНОГДНОГО МАТЕРИАЛА воляет получить изотропньп углеродный материал с повышенным выходомиз углеводородного сырья. Сырье изгруппы, включающей кубовый остатокпроизводства 2-нафтола, инден-кумароновую .смолу и кубовый остаток пиролиза бензина, окисляют при нагревании от 200 до 350 С при расходевоздуха 60-120 л/ч на килограммсырья. Затем пекоподобный продуктподвергают карбонизации при 500 -600 С в течение 30 мин. Физико"химические свойства полученного гидротропного углеродногоматериала из кубового остатка производства 2-нафтола: плотность 1458-1478 кг/м, выход летучих 9,0-9,8 мас.7, содержа- фние нерастворимых в толуоле 93,894,7 мас.Е, коэффициент термическогорасширения (15,0-0-15,3) 1 О град , (степень графитации 0,1. Элементньйсостав, мас.Ж: С 86,2-87,2; Н 3,84,2; 8 0,9-1,1; О+Я 8,0-8,6. Выходпродукта после карбонизации 52,7 -58,3 Х. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.Изобретение относится к производству углеродных материалов и можетбыть использовано для получения формованных конструкционных углеродныхизделий, применяемых, например, в5технологических процессах, протекающих при высоких температурах и вагрессивных средах.Целью изобретения является повышение выхода иэотропного углеродногоматериала.Сущность способа заключается вокислительной поликонденсации углеводородного сырья с последующей карбонизацией пекообраэного продукта.В качестве сырья применяют следующие виды продуктов.Кубовый остаток производства 2-нафтола преимущественно образуется настадии щелочного плавления натриевойсоли нафталинсульфокислоты и содерящт следующие соединения; 3 -нафтол, динафтил, сульфон, динафтиловый эфир,ди-а -нафтол, дигидро- " -нафтол, динафтиленоксид, а также продукты более глубокой конденсации, т.е. онпредставляет собой сложную смеськислородсодержащих соединений с дву" мя или более конденсированными ядра- :0 ми, соединения нафталинового ряда, содержащие фенольный гндроксил. Кубовые остатки представляют собой порош, кообразные вещества темного цвета с температурой размягчения 70-85 С.Инден-кумароновая смола представляет собой продукт полимеризации не- предельных соединений стирола, кума- рона, индена и их гомологов.В качестве сырья также применяют кубовый остаток пиролиза бензина.40Способ осуществляют следующимобразом.Сырье в количестве 1000 г загру жают в реактор объемом 2,6 л, нагревают до 200 С, включают подачу воэ духа и продолжают вести нагрев со скоростью 10-30 град/ч до 350 С при расходе воздуха 60-120 л/ч на 1 кг сырья. Затем пекоподобный продукт подвергают карбонизации при 500 - 50 600 С в течение 30 мин, в результате чего получают иэотропный углеродный материал.Результаты способа получения изотропного углеродного материала иэ кубового остатка производства 2-нафтола (примеры 1-3) из инден-кумановой кислоты (примеры 4-6), из кубового остатка пиролиза бензина (примеры 7-9) приведены в таблице.Степень графитации образцов иэотропного углеродного материала после обработки их в течение 1 ч при 2500 С рассчитывают по формуле3 43 - Йоо ооъ 3,43-3,356 где о - степень графитации;йаа - межплоскостное расстояние,аААнализ данных показывает, что предлагаемый способ позволяет увеличить выход изотропного углеродного материала в 1,2-2,3 раза, до 29,1 58,3 мас.7 и при этом снизить степень графитации на 15-75 Х, кроме того, расширяется сырьевая база получения данного продукта.Формула и э о б р е т е н и я1. Способ получения иэотропного углеродного материала, включающий окисление углеводородного сырья кислородом воздуха при нагревании и последующую карбонизацию, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве сырья используют кубовый остаток производства 2-нафтола или инден-кумароновую смолу, или кубовый остаток пиролиза бензина, окисление ведут при расходе воздуха 60- 120 л/ч на 1 кг сырья, а карбонизацию проводят при 500-600 С.2. Способ по п.1, о т л к ч а - ю щ и й с я тем, что окисление ведуто в диапазоне температур 200-350 С со скоростью нагрева 10-30 град/ч.ФФ ф 9 л Ц л Щ л сч о о о л л сч сч Оъ О 1 о а о л л л о ол ф м л ооЦ,)лл л (Ч м л о фсч О ф л л ффф о о м мм сО ф о л л ск ф 1а ц 3 о о о ь Ю СфЪ сЧ л миЪо е ь ом еч сллм 0 о о о ю сч ол м Вль ц д с ф н р 3 е 3 о кое о о 1"и ос цК .Э 33ф 33 3 В о О 1 ч л л л ф ф сО.аЛФ ло ою олф лО М о о м ф а а о ф О ФЧ ф а лщ ф вл м(3ол О л фф ОмЦ СЧ л О СЧЛ Юф л л о ч оооО Л СЧ О О м аф олао СЧ а ф л л ф м ф л Оф а- О О о л аф о а ф л а ф м л л щ а л О о л %О ю л а