[发明专利]一种提高炭黑分散性的方法

说明书

本发明公开了一种提高炭黑分散性的方法，包括以下步骤：(1)将硅酸钠溶液加入到反应容器中，添加分散剂，搅拌均匀，得混合液A；(2)将炭黑加入到盐酸溶液中，添加分散剂，搅拌均匀，得混合液B；(3)将混合液B以每分钟50‑200ml的速度添加至混合液A中，添加完毕后，继续反应30min‑240min；陈化静置，得陈化后液；其中，混合液B中的盐酸摩尔比：混合液A中的盐酸摩尔比为2：1；(4)将陈化后液添至浓硫酸中，控制终点pH为1.0‑1.5，得反应后液，过滤，得过滤渣和滤液，过滤渣经水洗涤、干燥、分散机分散后，得高分散性炭黑。利用本发明中的方法提高炭黑分散性，原材料易得、生产工艺简单，生产成本低廉，可以显著提升炭黑的分散性，增强炭黑的应用性能。

技术领域

本发明涉及炭黑技术领域，特别涉及一种提高炭黑分散性的方法。

背景技术

炭黑是烃类物质经不完全燃烧或裂解生成的。炭黑用途广泛，除用于橡胶制品补强外，还可用于其它材料，如涂料、油漆、油墨、墨粉、电子产品、塑料、纤维、电池等，赋予制品所需的着色、抗紫外老化、抗静电或导电性能。

炭黑作为一种典型的纳米材料，原生粒子尺寸小(通常100nm)、表面能高，极易聚集成较大的颗粒，很难稳定分散于不同体系中，因而限制了炭黑性能的充分发挥，影响到下游制品的质量和性能，成为炭黑应用的一大瓶颈。

炭黑的分散主要受制于三个因素：炭黑本身的特性、载体或分散介质的类型、分散工艺和分散设备。在炭黑品种一定的情况下，目前主要通过添加分散剂包覆、接枝或进行强氧化处理以提高炭黑的分散性能。上述几种方式对于炭黑的分散性均有一定程度的改善，但是分散效果不够理想，仍然存在进一步改进的空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高炭黑分散性的方法，进一步提高炭黑的分散性，增强炭黑的应用性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种提高炭黑分散性的方法，包括以下步骤：

(1)将硅酸钠溶液加入到反应容器中，并添加分散剂，搅拌均匀，得到混合液A；

(2)将炭黑加入到盐酸溶液中，并添加分散剂，搅拌均匀，得到混合液B；

(3)将混合液B以每分钟50-200ml的速度添加至混合液A中，待添加完毕以后，继续反应30min-240min；然后陈化静置，得到陈化后液；其中，所述混合液B中的盐酸摩尔比：所述混合液A中的盐酸摩尔比为2：1；

(4)将陈化后液添加至浓硫酸中，控制终点pH为1.0-1.5，得反应后液，过滤，得过滤渣和滤液，过滤渣经水洗涤、干燥、分散机分散后，即得高分散性炭黑。

优选的，所述陈化静置的时间为60min-240min。

优选的，所述步骤(1)中分散剂的加入量为硅酸钠溶液重量的0.01-0.05％。

优选的，所述步骤(2)中分散剂的加入量为盐酸溶液重量的0.01-0.05％。

优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中的分散剂均为十二烷基磺酸钠或者是十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述步骤(3)中反应温度控制为40-65℃。

本发明的机理是：