называется оптимумом наполнения, однако выбор очень сложен, так как оптимум одного свойства не совмещается с другим. Области применения сажи вне резиновой промышленности очень многочисленны. Ее используют в производстве различных сортов бумаги (копировальной, альбомной, фотографической, для обоев и т.д.). Сажа применяется для изготовления лент для пишущих машинок, штемпельной краски, крема для обуви, парфюмерных и гримировальных красок, туши. Сажа необходима для изготовления разных сортов лаков, в том числе в довольно крупном производстве специальных автомобильных лаков, обеспечивая глубину черного цвета. Сажа используется в качестве пигмента при производстве чернил, в химической и цементной промышленности, в сельском хозяйстве — для производства удобрении и инсектофунгицидов, в дорожной строительстве — для устранения отблеска дорожных покрытий и взлетно-посадочных площадок на аэродромах, в производстве пластмасс для изготовления грампластинок, телефонных аппаратов, изделий из эбонита. В электропромышленности сажу применяют для изготовления различных электродов, сухих элементов, радиоламп, щеток и сопротивлений, ее используют в оптическом и электронном производстве, для печатных схем электроприборов и аппаратов, для производства линолеума, взрывчатых веществ, искусственного волокна. В Японии сажу с успехом применяют для ускорения таяния льдов в северной части страны, в США используют в пищевых продуктах, в частности для изготовления лакричных сластей, и для продления сезона на спортивных площадках. Сажа является прекрасным теплоизолирующим материалом, применяется для создания дождевых облаков, кондиционных почв и получения синтетических алмазов.
60
На рис.15 показана структура потребления технического углерода, а на рис.16 – потребление технического углерода по регионам на 2005 год.
Рис. 15. Структура потребления технического углерода.
Единой международной классификации саж не существует, и в разных странах она различна. По влиянию на прочностные свойства и износостойкость резин сажи делятся на активные, полуактивные и малоактивные. Это деление совпадает с классификацией саж по дисперсности или удельной поверхности: сажи с поверхностью более 65 м2/г — активные, 30—50— полуактивные, 5—25—малоактивные.
61
1. Азиатско-тихоокеанский регион 5. Северная Америка
2. Европа 6. Латинская Америка
3. СНГ 7. Центральная и Восточная Европа
4. Средний Восток
Рис. 16. Потребление технического углерода по регионам на 2005 г.
По способу производства различают сажи печные, канальные и термические, по применяемому сырью — газовые, из жидкого углеводородного сырья и смешанного сырья (газ с добавкой жидких продуктов или пары жидкости с газами).
В США наибольшее распространение получила классификация, основанная главным образом на размере частиц (удельной поверхности), но при обозначении типа сажи имеется указание на способ производства: последняя буква в шифре — начальная буква слова, характеризующего
62
способ производства: С—channel (канальный), F — furnace (печной), Т — thermal (термический). Буква или несколько букв, предшествующие последней букве в обозначении, — начальные буквы слов, определяющих в большинстве случаев свойство резин и смесей, усиленных данной сажей. Тип сырья в названиях саж США не отражается.
Принятая в России классификация учитывает следующие признаки: способ производства, вид используемого сырья (основного и добавочного), удельную поверхность, степень структурности. Сокращенное название состоит из букв и цифр. Первые буквы указывают на способ производства: Д—диффузионное пламя, П—печные, Т—термические, AT — автотермические, Э — электрокрекинг. Следующие буквы указывают на сырье; Г—газ, М—жидкое сырье (масло). Если две буквы, то первая буква — основное сырье (ДМГ или ПГМ). В названиях некоторых саж имеется еще буква В или Н, указывающая на структуру, высокую или низкую. Цифра указывает на удельную геометрическую поверхность. Например, ПМ-100В — сажа печная из жидкого углеводородного сырья с удельной поверхностью 100 м2/г и высокой степенью развития первичной структуры.
Строение и свойства сажи
Изучение внутренней структуры сажевых частиц показало, что она представляет собой промежуточную ступень кристаллической ориентации атомов углерода и является переходом между аморфным и кристаллическим состоянием - рентгено-структурный анализ позволил установить, что частицы любого типа сажи состоят из мельчайших кристалликов, строение которых напоминает кристаллическую структуру частиц графита, но отличается значительно меньшей упорядоченностью.
Важнейшими свойствами сажи являются:
а) дисперсность или размер частиц, из которых слагается сажа,
63
б) структурность, под которой понимают степень микроагломерации отдельных частиц сажи в цепочки, в) физико-химическая природа поверхности частиц.
Дисперсными называют материалы, состоящие из большого числа весьма малых частиц коллоидных (10—1000А) или близких к ним размеров.
Большинство реальных дисперсных материалов, в том числе и сажа, отличаются от идеальной системы: форма частиц сажи приблизительно сферическая, поверхность не идеально гладкая, а величина частицы характеризуется не одним диаметром, а целым набором размеров диаметров, т. е. сажа является полидисперсной системой.
Измерение дисперсности сажи производят несколькими методами
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
