Окисленный графит

Поставляем окисленный графит марок ГЛО, ГТО, ГСМО, ГАКО по ТУ 21-25-285-85, а также современные аналоги. Возможна замена стандартных марок. Партии — по требованиям заказчика, с паспортом качества.

Что такое окисленный (терморасширяющийся) графит

Окисленный графит (терморасширяющийся, интеркалированный; англ. expandable graphite) — модифицированный природный кристаллический графит, в межслоевое пространство которого химическим путём внедрены молекулы кислоты и окислителей. Для производства чешуйчатый графит обрабатывают концентрированной серной кислотой в присутствии окислителя (пероксид водорода, перманганат калия), в результате чего кислота интеркалирует — встраивается между графеновыми слоями, образуя соединения включения.

Внешне материал представляет собой кристаллический порошок от тёмно-серого до чёрного цвета с характерным металлическим блеском, маслянистый на ощупь. По химической природе — углерод с незначительным содержанием интеркалированных серосодержащих соединений и примесей исходного сырья. По ГОСТ 12.1.007 (применительно к ГОСТ 18191-78 на базовые марки) относится к веществам IV класса опасности — малоопасным; ПДК в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³. Материал имеет кислую реакцию (pH водной вытяжки ≥ 3 по ТУ 21-25-285-85), что необходимо учитывать при контакте с чувствительными к кислоте материалами.

Механизм вспучивания при нагреве

При нагреве до температуры начала разложения интеркалятa (160–230 °C в зависимости от марки и размера частиц) происходит термическое разложение серосодержащих соединений между слоями графитовой решётки. Выделяющиеся газы — SO₂, H₂O, CO₂ — создают давление между графеновыми плоскостями. Слои раздвигаются, и каждая частица резко увеличивается в объёме, приобретая характерную червеобразную форму («графитовый червь»).

Степень расширения зависит от марки, размера исходных частиц и температуры нагрева. Гарантированный коэффициент вспучивания по ТУ 21-25-285-85 составляет ≥ 20 — это нижняя граница, подтверждаемая при стандартных условиях испытания. При нагреве до 900–1000 °C и выше, а также при использовании крупночешуйчатого сырья промышленные марки расширяются в 100–400 раз по объёму. Именно высокий коэффициент вспучивания определяет эффективность окисленного графита в огнезащитных системах: при пожаре он расширяется в составе покрытия, формируя теплоизолирующий пенококсовый барьер.

Марки окисленного графита: ГЛО, ГТО, ГСМО, ГАКО

По ТУ 21-25-285-85 окисленный графит выпускается четырёх марок. Буква «О» в обозначении означает «окисленный»; остальные буквы указывают на тип исходного кристаллического графита:

Марка	Исходный графит	ГОСТ на исходный графит
ГЛО	ГЛ — графит литейный	ГОСТ 5279-74
ГТО	ГТ — графит тигельный	ГОСТ 4596-75
ГСМО	ГСМ — графит специальный малозольный	ГОСТ 18191-78
ГАКО	ГАК — графит аккумуляторный	ГОСТ 10273-79

Характеристики исходных марок

Графит литейный ГЛ (ГОСТ 5279-74) — три марки: ГЛ-1, ГЛ-2, ГЛ-3. Зольность: не более 13, 18 и 25 % соответственно. Применяется для изготовления красок, паст и припыла в литейном производстве. Из-за более высокой зольности ГЛО — самая доступная и наименее чистая марка окисленного графита.

Графит тигельный ГТ (ГОСТ 4596-75) — три марки: ГТ-1, ГТ-2, ГТ-3. Зольность: не более 7, 8,5 и 10 % соответственно. Отличается крупной чешуйкой, что даёт высокий коэффициент вспучивания в готовом ГТО. Исходно предназначен для огнеупорных графитокерамических изделий.

Графит специальный малозольный ГСМ (ГОСТ 18191-78) — две марки: ГСМ-1 и ГСМ-2. Зольность ГСМ-1 — не более 0,1 %. Получают химической доочисткой обогащённого природного графита. Предназначен для экспорта и для производства изделий специального назначения.

Графит аккумуляторный ГАК (ГОСТ 10273-79) — три марки: ГАК-1, ГАК-2, ГАК-3. Зольность: не более 0,5, 1,0 и 2,0 % соответственно. Применяется для изготовления активных масс щелочных аккумуляторов и графитированных антифрикционных изделий из цветных металлов.

Нормы качества по ТУ 21-25-285-85

Показатель	ГЛО	ГТО	ГСМО	ГАКО
Массовая доля золы, %, не более	14	10	0,5	1,5
Остаток на сетке № 016, %, не менее	12	70	70	12
pH водной вытяжки, не менее	3	3	3	3
Массовая доля влаги, %, не более	2	2	2	2
Коэффициент вспучивания, не менее	20	20	20	20

Критерии выбора марки

Зольность — ключевой параметр при выборе. Примеси золы остаются в пенококсовом слое и снижают его теплоизоляционные свойства; в уплотнениях высокая зольность увеличивает риск коррозии контактирующих металлических деталей.

ГЛО — наиболее доступная марка. Подходит для вспучивающихся огнезащитных красок и паст, где зольность ≤ 14 % допустима по рецептуре.

ГТО — высокий остаток на сетке (≥ 70 %) означает крупную фракцию, что даёт лучший коэффициент вспучивания при нагреве. Предпочтительна для огнезащитных покрытий с повышенными требованиями к кратности расширения, а также для производства терморасширенного графита — сырья для фольги и уплотнений.

ГСМО и ГАКО — минимальное содержание примесей. Применяются там, где зола недопустима: уплотнительные элементы для агрессивных сред, состав электропроводящих материалов, специальные огнезащитные рецептуры с жёсткими требованиями к чистоте.

Области применения окисленного графита

Огнезащитные покрытия и интумесцентные составы

Основное применение — вспучивающиеся (интумесцентные) огнезащитные краски, лаки и мастики для металлических и деревянных конструкций. Окисленный графит вводится в состав как твёрдый антипирен; при пожаре расширяется и формирует пенококсовый теплоизолирующий слой, препятствующий прогреву защищаемой конструкции. Зольность исходного графита влияет на качество пенококса: чем ниже зольность, тем выше теплоизолирующая способность слоя.

Уплотнительные материалы и графитовая фольга

Терморасширенный графит (продукт вспучивания окисленного) — основное сырьё для производства гибкой графитовой фольги, листовых прокладок, сальниковых набивок и кольцевых уплотнений. Такие изделия работают в диапазоне температур от криогенных до 450 °C на воздухе и до 3000 °C в инертной или восстановительной атмосфере, устойчивы к большинству агрессивных сред. Марка исходного окисленного графита (прежде всего зольность и размер частиц) прямо определяет химическую стойкость и ресурс уплотнительного изделия.

Сорбенты для ликвидации разливов нефтепродуктов

Развитая пористая червеобразная структура вспененного графита обеспечивает высокую маслопоглощающую способность при гидрофобной поверхности. Материал поглощает нефтепродукты с водной поверхности, после чего может быть отжат и регенерирован. В каталоге представлены графитированные сорбенты на основе терморасширенного графита.

Металлургия: теплоизоляция расплавов

Терморасширенный графит применяется для засыпки зеркала расплавленного металла в ковшах, тиглях и прибыльных частях слитков. При контакте с расплавом окисленный графит мгновенно вспучивается (температура металла многократно превышает порог расширения), образуя рыхлый теплоизолирующий слой малой плотности, снижающий теплопотери и препятствующий окислению поверхности расплава.

Полимерные и резинотехнические материалы

Окисленный графит вводится как наполнитель-антипирен в полимерные компаунды, пенополиуретановые панели, резиновые смеси. При воздействии пламени вспучивается и создаёт защитный коксовый слой поверх полимерной матрицы, замедляя её горение.

Формы поставки

Окисленный графит поставляется в виде порошка в многослойных бумажных мешках. Хранение — в закрытых складских помещениях в заводской упаковке, раздельно по маркам. Длительное хранение при повышенных температурах (выше 200 °C) недопустимо — происходит частичный преждевременный распад интеркалята. При соблюдении условий хранения свойства материала стабильны.

Доступны марки ГЛО, ГТО, ГСМО, ГАКО, а также современные аналоги с нормированными характеристиками. Партии комплектуются в соответствии с требованиями заказчика. По запросу предоставляются паспорт качества и сертификат соответствия.