[发明专利]一种高分散白炭黑的制备方法

摘要

本发明公开了一种高分散白炭黑的制备方法，它把液体水玻璃与浓硫酸的合成反应分二步进行，先制成微细晶种，然后再进行合成反应，且合成反应是在有机表面活性剂SDS及复合硅烷偶联剂的作用下进行的沉淀反应，经粒子表面包覆及改性处理、压滤、洗涤、制浆、压力干燥得到专用于高性能轮胎的高分散沉淀白炭黑的新方法及工艺。该方法对传统沉淀法白炭黑生产工艺进行改进，通过优化工艺参数、优选助剂的方式达到提高产品分散度的要求，克服普通沉淀法粒子粗、分布宽、亲水性强、混炼分散差的缺点，制得的产品具有一次粒子细、表面羟基含量低、亲油性增强、与橡胶高分子的结合力与浸润性高的特点，是一种专用于高性能轮胎的理想补强填充材料。

主权项

一种高分散白炭黑的制备方法，操作步骤包括水玻璃的溶解与精制、在有机表面活性剂作用下液体水玻璃与浓硫酸进行合成反应、压滤、洗涤、制浆和干燥工序，其特征是：所述液体水玻璃与浓硫酸合成反应采用二步法合成工艺，先制成微细晶种，然后再进行合成反应；所述有机表面活性剂是SDS，且该合成反应同时还是在复合硅烷偶联剂的作用下进行的沉淀反应，经粒子表面包覆及改性处理，得到专用于高性能轮胎的高分散沉淀白炭黑；所述干燥工序为压力干燥；具体步骤如下：(1)、精制液体水玻璃：将固体水玻璃与水按(1～1.5)∶3加入溶解釜中，通入蒸汽，在0.4～0.6MPa压力下溶解，且保压3～5小时，沉淀，取上层清液配制成浓度为20％～30％的液体水玻璃，经板框过滤后备用；(2)、沉淀白炭黑的合成反应：将水、精制好的液体水玻璃、有机表面活性剂SDS、复合硅烷偶联剂和浓硫酸按重量比100∶(51～65)∶(0.15～2.5)∶(0.3～0.5)∶(3.5～6)备好料，先预加入水、精制好的液体水玻璃、有机表面活性剂和复合硅烷偶联剂于反应釜中，加入比例按重量比100∶(3～5)∶(0.15～2.5)∶(0.3～0.5)，搅拌并升温至50～70℃后，再边搅拌边同时滴加精制好的液体水玻璃和浓硫酸进行合成反应，待反应至PH＝8～10后陈化15～30min；再升温至80～90℃，继续边搅拌边同时滴加配制好的液体水玻璃和浓硫酸，控制反应温度为80～90℃，待反应至PH＝8～10时陈化80～100min，然后加浓硫酸调节PH至4.0～5.0，搅拌30min后放入稀浆槽老化；(3)、反应浆料的固、液分离及洗涤：老化后的稀浆料经板框压滤机进行固、液分离，洗涤至硫酸盐含量1.0％以下；(4)、滤饼制浆、乳化：滤饼输送至制浆机中，按滤饼重量的0.2％～0.5％加入A‑1230乳化分散剂，加水，然后经高速搅拌进行液化，为压力干燥提供乳化均匀的浆料；(5)、压力干燥及成品收集：乳化均匀的浆料经压力干燥后呈微珠状产品，用袋式脉冲除尘器收集后包装、入库。