способ получения осажденного кремнеземного наполнителя
Классы МПК: | C01B33/18 получение тонкодисперсного диоксида кремния в форме иной, чем золь или гель; последующая обработка его C09C1/28 соединения кремния |
Автор(ы): | Деревянко В.В., Соболев В.Ф., Попляков Е.П., Зверев Ю.Н., Балабанов В.М. |
Патентообладатель(и): | Соболев Валентин Федорович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-09-23 публикация патента:
30.11.1994 |
Изобретение относится к способам получения осажденных кремнеземных наполнителей резиновых композиций. Сущность изобретения: проводят карбонизацию жидкого стекла углекислым газом, нейтрализацию, гидромеханическую обработку образовавшейся суспензии в гидродинамическом акустическом аппарате с роторным излучателем при скорости движения суспензии 1 - 2 м/с, фильтрацию, промывку и сушку осадка. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСАЖДЕННОГО КРЕМНЕЗЕМНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ, включающий карбонизацию раствора жидкого стекла углекислым газом, нейтрализацию, гидромеханическую обработку образовавшейся суспензии, фильтрацию, промывку и сушку осадка, отличающийся тем, что гидромеханическую обработку осуществляют в гидродинамическом акустическом аппарате с роторным излучателем при скорости движения суспензии 1 - 2 м/с.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам получения кремнеземного наполнителя, предназначенного для использования в производстве резиновых композиций, а также других отраслях промышленности. Известен способ получения тонкодисперсной кремниевой кислоты путем ее осаждения из раствора жидкого стекла, фильтрации, нейтрализации и гидромеханической обработки в течение 2-3 мин в дисковой мешалке [1]. Недостаток способа: большие энергозатраты и сложность процесса, кроме этого гидромеханическая обработка суспензии после стадии нейтрализации не дает возможности получать наполнитель, придающий высокие усиливающие свойства композициям, так как длительная гидромеханическая обработка после стадии нейтрализации способствует нарушению связи между первичными коллоидными частицами и при разжижении суспензии в кислой среде происходит полное замещение ионов гидроксильных групп ОН- на анион кислоты, который трудно удалить при дальнейшей очистке суспензии, что приводит к ухудшению качества резин (сопротивление разрыву - 123 кгс/см2, склонность к подвулканизации 9, пластичность по Карреру 0,31, твердость по Шору 0,37). Целью изобретения является упрощение процесса и повышение усиливающих свойств композиций при использовании осажденного кремнеземного наполнителя. Цель достигается тем, что суспензию после карбонизации подвергают гидродинамической активации в аппарате проходного типа со скоростью 1-2 м/c. Отличительным признаком способа является то, что гидродинамической активации подвергают щелочную суспензию после карбонизации со скоростью 1-2 м/c. Это отличие позволяет получать осажденный кремнеземный наполнитель, при использовании которого в качестве наполнителя и вулканизующего агента в резинотехнической промышленности достигается повышение качества резин по сопротивлению разрыву (241 кгс/см2) и вулканизующим свойствам. Способ осуществляют следующим образом. В карбонизатор закачивают раствор жидкого стекла в количестве 20 м3 с плотностью 1,06-1,09 г/см3 и проводят карбонизацию углекислым газом с содержанием СО2 17-25 об.% при температуре жидкого стекла 78-82оС. Процесс ведут до достижения рН 9-10,5. Полученную суспензию подвергают гидродинамической активации в аппарате проходного типа ГАРТ-Пр со скоростью 1-2 м/c. Затем суспензию двуокиси кремния подвергают нейтрализации серной кислотой. Нейтрализация серной кислотой проводится до рН 5-8,5 с выдержкой в реакторе не менее 10 мин. Из реактора нейтрализованная суспензия насосами подается на фильтр-прессы, где осадок двуокиси кремния отфильтровывается от маточника и промывается горячей водой при 25-60оС в течение 30-60 мин. Очищенная суспензия поступает в сборник, затем на диск распылительного механизма, где за счет центробежной силы происходит ее распыление и сушка в сушильной камере при до 750оС. Высушенный продукт с влажностью не более 6,5% затаривают и складируют. Гидродинамическая активация щелочной суспензии в аппарате проходного типа со скоростью 1-2 м/c дает возможность стабилизировать размеры пор и получить однородный по своей структуре наполнитель, что способствует улучшению качественных показателей резины при использовании его в композициях. П р и м е р 1. В карбонизатор закачивают раствор жидкого стекла в количестве 20 м3 с плотностью 1,08 г/см3 и проводят карбонизацию при температуре жидкого стекла 80![способ получения осажденного кремнеземного наполнителя, патент № 2023664](/images/patents/450/2023025/177.gif)
Класс C01B33/18 получение тонкодисперсного диоксида кремния в форме иной, чем золь или гель; последующая обработка его
Класс C09C1/28 соединения кремния