2.2.4 Получение ацетиленовой сажи [7].

Промышленные марки саж, получаемые из ацетилена, отличаются от печных, канальных и термических высокой структурностью, более упорядоченной микроструктурой частиц, на поверхности которых содержится относительно небольшое количество летучих, их удельные геометрические поверхности составляют 60-100 м²/г.

Образование сажи происходит по реакции

С₂Н₂ = 2С + Н₂ + 54,2 ккал/г-моль.

За счет выделяемого при реакции тепла из 1 м³ ацетилена производится 1 кг сажи, 1 м³ водорода. При этом выделяется 2420 ккал тепла.

Технологически процесс оформлен в двух вариантах: непрерывное разложение ацетилена при атмосферном давлении и периодическое разложение при повышенном (т.н. взрывной способ) [2].

3. Экспериментальная часть

3.1. Постановка задачи исследования.

В настоящее время проявляется большой интерес к углеродным материалам, что вызвано расширением областей применения УМ и, следовательно необходим технологический опыт применения технического углерода, который возможен только при наличии объективной информации о его свойствах. Свойства оцениваются рядом показателей, главными из которых являются дисперсность, удельная геометрическая поверхность, адсорбционная поверхность и структурность. Важны методы исследования свойств УМ. Существует ряд публикаций по изучению свойств высокомолекулярных соединений методом дериватографии, к которым следует относить не только полимеры

( полиэтилен, полиакрилонитрил и др.), но и такие вещества как пеки , угли, смолисто-асфальтеновые соединения нефти и их аналоги.

Как указано в обзоре научно-технической литературы одним из универсальных способов определения адсорбционных и структурных характеристик высокодисперсных углеродных материалов является метод “КомпАC”.

По нашему мнению информационные возможности этого метода в настоящее время раскрыты и используются далеко не полностью.

Целью данной работы является проведение исследований по расширению информационных возможностей метода “ КомпАС “. В частности, представляется отработать методику, позволяющую определять и химическую активность высокодисперсных углеродных материалов.

3.2. Характеристика объектов исследования.

В данной работе исследовались три типа саж, а именно: печная сажа (марка N330), канальная сажа (марка K354) и ацетиленовая сажа (марка P1250).

Эти марки сажи были выбраны исходя из того, что они обладают примерно одинаковой удельной геометрической поверхностью. Структурированность канальной и печной саж, оценивая по масляному числу, также примерно одинакова и составляет 90-95 см³/100 г. Ацетиленовая сажа более структурирована.

Вместе с тем указанные сажи были получены при различных температурных режимах ( минимальная температура получения у канальной,

максимальная- у ацетиленовой) и соотношение углерода различной степени графитации в них должно быть различно.

Такой подбор образцов позволял выявить основные факторы, влияющие на динамику процесса окисления высокодисперсных углеродных материалов.

Кроме того сажа марки N330 является наиболее широко применяемой в промышленности маркой сажи.

Информация о ее свойствах, условиях получения и направлениях использования приведена в таблице ( 3.1 )

Таблица 3.1

Характеристики ТУ N330.

Показатель	Значение
Йодное число, г/кг	82
Адсорбция дибутилфталата, см3/100г	102
Адсорбция дибутилфталата сжатым образцом, см3/100г	88
Удельная внешняя поверхность по ЦТАБ,м2/г	82
Удельная внешняя поверхность по БЭТ, м2/г	79
Удельная внешняя поверхность по N2, м2/г	83
pH водной суспензии	6,7
Зольные примеси (800о С) %	1
Доля серы, % масс.	Отс
Толуольное обесцвечивание, %	-
Удельный объем, см3/г	3,1

Получение сажи N330: Печной способ – термическое разложение жидких нефтепродуктов в различных по конструкции реакторах с регулируемыми конструктивными параметрами. Температура процесса – 1100-1900 оС, сырье – нефтяные масла с повышенной степенью ароматизации. Области применения: - активный усиливающий наполнитель в производстве шин и РТИ; - наполнитель для защиты полимерных материалов от термического окисления и воздействия ультрафиолетового излучения; - получение теплопроводящих материалов (протекторы шин, тормозные накладки, электрокабели); - производство пигментов и красок; - производство электроугольных изделий, получение антифрикционных графитов, конструкционных материалов с повышенной термостойкостью.