[发明专利]一种提高白炭黑防老性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高白炭黑防老性能的方法，白炭黑分散于乙醇中，滴加硅烷偶联剂KH550进行反应，然后加入环氧氯丙烷改性的对羟基苯甲酸进行反应，再经过滤、清洗、干燥，即可。该方法利用硅烷偶联剂KH550将环氧氯丙烷改性的对羟基苯甲酸接枝到白炭黑的表面，由于环氧基团的存在使得分散在橡胶中的白炭黑具有一定的三维网状结构，提高了橡胶的耐热性，降低橡胶老化程度。

技术领域

本发明属于白炭黑生产技术领域，具体涉及一种提高白炭黑防老性能的方法。

背景技术

沉淀法白炭黑是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，以无定型的微孔粉体形式存在，具有较大的比表面积，是一种重要的化工原料，由于其具有良好的吸附、阻燃、绝缘、悬浮、振动液化、触变、光散射、表面接枝改性等特性，在橡胶工业中作为补强剂广泛应用。

橡胶及橡胶制品在加工、贮存和使用过程中，由于受到热、氧、光照的影响会发生老化，造成物理机械性能的降低，还会出现发粘、变硬变脆或龟裂现象。因此为了延长橡胶的使用寿命，一般会在橡胶中添加一定量的防老剂，以延缓橡胶的老化。

通过对白炭黑的改性使其具有一定的防老性能，对于延缓橡胶及橡胶制品的老化、延长橡胶的使用寿命具有非常实际的意义，同时能降低防老剂的使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种提高白炭黑防老性能的方法，改性后的白炭黑用作橡胶补强剂，同时能够改善橡胶的抗老化性。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种提高白炭黑防老性能的方法，白炭黑分散于乙醇中，滴加硅烷偶联剂KH550进行反应，然后加入环氧氯丙烷改性的对羟基苯甲酸进行反应，再经过滤、清洗、干燥，即可。

进一步的，所述方法具体包括以下步骤：

(1)白炭黑与硅烷偶联剂反应

白炭黑用乙醇分散，得白炭黑分散液，调节白炭黑分散液的pH值，加热，向白炭黑分散液中滴加硅烷偶联剂KH550，进行搅拌反应；

(2)对羟基苯甲酸的改性

对羟基苯甲酸用乙醇溶解，加热，向对羟基苯甲酸中滴加环氧氯丙烷，滴加完成后继续反应；

(3)混合反应

将步骤(2)得到的改性对羟基苯甲酸溶液滴加到步骤(1)得到的白炭黑料液中，进行搅拌反应；

(4)后处理

步骤(3)反应后的白炭黑混合料冷却至室温，过滤，用乙醇清洗，然后进行干燥，即可。

更进一步的，所述步骤(1)中，白炭黑与乙醇的质量体积比为1:4g/mL，所述乙醇的体积分数为70％；

硅烷偶联剂KH550的用量为白炭黑重量的5-8％。

更进一步的，所述步骤(1)中，pH值调节至6.5-6.7，加热温度控制在63-65℃；

硅烷偶联剂KH550的滴加时间控制在1-1.5h，搅拌反应的时间为3-4h。

更进一步的，所述步骤(2)中，对羟基苯甲酸与乙醇的质量体积比为1:3g/mL，所述乙醇的体积分数为70％；

对羟基苯甲酸与环氧氯丙烷的重量体积比为1:2g/mL,；

对羟基苯甲酸与步骤(1)白炭黑的重量比为0.1-0.15:1。

更进一步的，所述步骤(2)中，加热温度控制在63-65℃；

环氧氯丙烷的滴加时间控制在40-60min，继续反应的时间为3h。