Способ получения пигмента-наполнителя кальцийи кремнеземсодержащего тонкодисперсного продукта

)5 С 09 С 1/О АНИ ЗОБ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТА-НАПОЛНИТЕЛЯ КАЛЬЦИЙ- И КРЕМНЕЗЕМ Изобретение относится к технологии получения белого наполнителя эластомеров из кальций- и кремнеэемсодержащего сырья и может быть использовано для изготовления, например, шинных резин.Целью изобретения является упрощения процесса получения тонкодисперсного продукта с возможностью использования его в качестве белого наполнителя эластоме ров.Способ заключается в том, что гранулированный шлак - отход производства фосфорных солей, содержащий в своем составе оксиды кальция и кремния, подвергают взаимодействию с фосфорной кислотой с концентрацией 70-75 при соотношении шлака и кислоты 2:1 с последующим измельчением полученного продукта,17 у 8353 А СОДЕРЖАЩЕГО ТОНКОДИСПЕРСНОГО ПРОДУКТА(57) Область использования; производство синтетического каучука и резины, Сущность изобретения: гранулированный шлак - отход производства фосфорных солей смешивают с фосфорной кислотой с концентрацией 70-750 при соотношении шлака и кислоты 2:1, Полученная масса затвердевает, ее измельчают. Продукт белого цвета с удельной повеохностью по адсорб.ции фенола 20-. 5 м /г, Каучук(брекер грузовой) с данным продуктам кэк наполнителем имеетусловную прочность 187 МПа, относительное удлинение 4807 4 табл. При разложении шлака обладающегосложным химическим и минеральным составом происходит полное фосфатирование,Этэ реакция заканчивается за относительнокороткое время, в течение которого образуются нерастворимая объемистая масса тэкназываемая "фосфатная сажа,", Реакция экэотермическая протекает при комнатнойтемпературе до Фактически полного израсходования фосФорной кислоты,П р и м е р, Процесс получения фосфатной сажи по данному способу осуществляютследующим образом. Используют гранулированный шлак завода фосфорных солей, .содержащий, мас.ф 302 42,20; А 20 э 1,77;СаО 42,49; М 90 3,07; СаРр 4,99; Ра 05 1,13;.Гча 20+К 20 0,61; РеО 0,10; МпО 0,17; 5" 0,46;ппп 0,56; 298,55;.3Для затворения примейяется сферическая фарфоровая чаша, и смесь шлака с кислотой перемешивают металлическойлопаткой, энергично растирая массу в течение 1-2 минут в результате чего получаютравномерно перемещенное тесто. Послеэтого определяют йормальную густоту теста. При использовании. кислоты с концентраЦией 75 плотностью .1;579 г/сиз приВесовом отношении Ж;Т= 0,75, длительность схватывания 20-25 мин,С уменьшением концентрации кислотыизменяется соотношение количеств оксидов металлов и Р 20 б в пластичном тесте,что в конечном случае. приводит к уменьшению прочности получающегося камня. Этообьясняется тем обстоятельством, что Р 205всмеси недостаточно для связывания оксидов в Фосфат и часть их. выступает в качествезэпОлнителя.Тонкость помола определяется остатком отобранной пробы Фосфатного вяжуще. го на сите.с. ячейками размером в свету 0,5мм в процентах к первоначальной массепробы.Наилучщие условия переработки фосфорного шлака достигаются при отношениишлака к Фосфорной кислоте 2:1,Концентрация кислоты при этом колеблется в пределах 70-75 О (плотность 1,5201,579).. Свойства и характеристика фосфатнойсажи по изобретению в сопоставлении сбелой сажей приведены в табл.1,Опробована резиновая смесь брекерагрузового с полной заменой белой сажи БС 120 на Фосфатную сажу, полученную из отходов фосфорного завода - фосфорногошлака, Для этого готовят резиновую смесь,содержащую на 100 вес,ч. каучука 5 вес.ч,фосфатной сажи.Резиновая смесбрекер грузовой изго тавливалась на РС 250/40-1 ст., РС.250/3011 ст. Изготовление резиновой смеси смешением осуществлялось по серийнымрежимам;По физико-механическим показателямрезина с использованием фосфатной сажи5 по изобретению уступает серийной по показателю условной прочности при разрыве,ниже нормы на 20 единиц (табл,2),Однако, из приведенных данных втабл.З прочность связи опытной резиновой10 смеси оцененная Н-методом не уступает серийной.Прочность связи между элементамиопытной автопокрышки выше серийной(табл.4),15., Улучшение связи между элементами наполнения резин имеет место вследствие более высокой степени диспергированияактивной Фосфатной сажи в каучуке и лучшего взаимодействия полимер-наполнитель,20 Таким образом, использование фосфат-,ной сажи в качестве модифицирующей добавки позволяет полностью исключить изрецептуры каркасных резин остродефицитную белую сажу марки БСпри условии25 соответствия продукта разработанным техническим требованиям. Формула изобретения Способ получения пигмента-наполните ля кальций- и кремнеземсодержащего тонкодисперсного продукта, включающий перемешивание материала на основе оксидов кальция и коемния с Фосфорной кислотой, измельчение продукта взаимодействия 35 компонентов смеси, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения процесса с возможностью использования целевого продукта как белого наполнителя зластомеров, в. качестве исходного материала ис пользуют гранулированный шлак - отходпроизводства фосфорных солей, а фосфорную кислоту берут с концентрацией 70-75;4 и процесс ведут при отношении шлака и кислоты 2:1,1798353 Таблица 1 Характеристика белой и фосфатной сажи фосфатная сажа Норма для марок БС 120, ГОСТ 183 07-78 Показатель фосфаты 97-99 4,7-6,5. 120 20 0,02 20+5 49,7 й 15 Таблица 2Уровень физико-механических показателей резиновых смесей Табл ица 3 и опытной (с использо Уровень прочности связи резина м/корд (н-метод) на базе серийно ванием фосфатной сажи) резиновой смесиВнешний видМассовая доля двуокиси кремния,не меРН водной вытяжкиПотери в массе при прокаливании.Влага не более Массовая. доля фторидов Р,не болееНасыпная плотность, г/лУдельная поверхность адсорбции фенола,м /гОстаток на сите с 014 К по ГОСТ,;6 не болееОстаток на сите с 005 К по ГОСТ, 76 не более Токсидисперсйый порошок белого цвета 0,7-9,53,7-7,06,5Не нормируется120-1501798353 Таблица 4 Статистические данные об уровне физико-механических показателей качества автопокрышек 300-508 Р до стендовых испытаний Наименование показателей Характеристики показателей 300-508 Р мод, ИН-.68 А опытнаяГрузовой ассортимент Наименование резины боковина протектор 4,9. 4,3 17,0 700 65 300-508 Р опытная 16,1 18,6 18,6 8,3 протектор-брекер. брекер-брекер брекер-каркас .Заказ 751 . Тираж , Подписное.8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Условное напряжение при ЗОВ удлинении, МПа Условная прочность при разрыве,. МПа Относительное удлинение, ф Сопротивление. разрыву, кН/м Твердость, усл.ед,Прочность связи при расслоении,кН/м