[其他]一種新型炭黑品種

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101987000000791
• 申請(qǐng)日: 1987-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN1005985B
• 公開（公告）日: 1989-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉亞?wèn)|;張新惠;李柏林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春專利事務(wù)所
• 代理人: 廖玉珍;曹桂珍

一種新型炭黑品種，其特性是它以化肥廠的產(chǎn)品廢渣為原料，經(jīng)水浸沉降分離，加熱脫水，粉碎精選等工序而制得，它可代替或部分代替普通炭黑使用。在加熱過(guò)程中，添加鈦酸脂或有機(jī)胺鹽類等化合物時(shí)，其對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用可有很大提高，此種炭黑的價(jià)格只為一般炭黑的１／３～１／２。

炭黑是橡膠、油漆、油墨和電子工業(yè)不可缺少的重要原材料，且用量很大，目前供不應(yīng)求，尤其軟質(zhì)炭黑僅能滿足60%需要。另外，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，價(jià)格較昂貴。為此，尋找炭黑代用品是一項(xiàng)很有實(shí)際意義的工作。國(guó)內(nèi)近年來(lái)曾有人利用硅鋁炭黑（硅鋁炭黑應(yīng)用技術(shù)座談會(huì)，1986年），石家莊第一橡膠廠（橡膠報(bào)刊摘要（15）2（1986））利用赤泥作為橡膠填充劑。但這些填料的補(bǔ)強(qiáng)效果遠(yuǎn)不如一般炭黑，因而在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。

本發(fā)明的目的是利用化肥廠生產(chǎn)化肥的工藝流程中最終排出的廢料為原料，經(jīng)簡(jiǎn)單的加工處理，得制可作為炭黑在橡膠工業(yè)中使用的產(chǎn)品。

上述廢料的主要成份是炭，實(shí)踐證明，經(jīng)處理后它可代替或部份代替炭黑使用，對(duì)于一個(gè)中等規(guī)模的化肥廠，每年大約有2～3千噸的廢料排，為避免造成環(huán)境污染，目前只好挖坑深埋，僅此一項(xiàng)處理費(fèi)用，需耗資數(shù)十萬(wàn)元，且占用大量土地。

本發(fā)明的特征在于，將上述廢料自然風(fēng)干后，在干燥爐（床）上加熱至120～160℃烘干，使其含水量小于10%后，粉碎過(guò)篩（80～150目）。得到的產(chǎn)物外觀與炭黑極其相似（以下我們簡(jiǎn)稱它為CSF炭黑），其基本特征參數(shù)如表1。它對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用與軟質(zhì)半補(bǔ)強(qiáng)炭黑（SRF）相當(dāng)（表2），CSF炭黑還具有良好的導(dǎo)電性質(zhì)，當(dāng)其在橡膠中的填充量高于40%時(shí)，膠料的電阻率可達(dá)10⁵歐姆·厘米。因此，它又是一種廉價(jià)的導(dǎo)電炭黑，可以代替乙炔炭黑等導(dǎo)電炭黑用于制造復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料。

CSF炭黑來(lái)源豐富，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，僅為一般炭黑的1/2～1/3。

為了進(jìn)一步提高CSF炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用，生產(chǎn)CSF工藝流程中，添加0.1～5.0（重量份數(shù)）絡(luò)合劑，絡(luò)合劑可以是鈦酸酯類，如鈦酸二乙酯、二丁酯、二辛酯、二癸酯、二異丁酯、二異癸酯;鈦酸丁基異癸酯、鈦酸戊基癸酯、鈦酸辛基癸酯、鈦酸丁基月桂酯;鈦酸丁芐酯等。絡(luò)合劑亦可以是有機(jī)胺鹽，如以氨基二乙酸為基體的有機(jī)螯合劑，如氨基三乙酸及其鹽類（NTA）;乙二胺四乙酸及其鹽（EDTA）;環(huán)己烷二胺基四乙酸及其鹽（CDTA）;雙（胺基乙基）-乙二醇二乙醚四乙酸及其鹽（EGTA）;二乙基三胺五乙酸及其鹽（DTPA）;三基乙基四胺基六乙酸及其鹽（TTHA）等絡(luò)合劑還可以是馬來(lái)酸、檸檬酸、葡萄糖酸、谷氨酸等。我們稱這類產(chǎn)品為CSF-2號(hào)炭黑，表3列出了添加0.2%鈦酸丁酯后的CSF的應(yīng)用性能比較。

實(shí)施例1

取長(zhǎng)山化肥廠排出的廢料若干，（主要成分是碳）經(jīng)水浸沉降分離，120℃脫水，粉碎精選，得到黑色粒狀粉料，用此產(chǎn)品代替SRF炭黑（半補(bǔ)強(qiáng)炭黑）及HAF（高耐磨）炭黑，在其它配方不變情況下，其結(jié)果參見表3。

實(shí)施例2

廢料同實(shí)施例1，經(jīng)水浸沉降分離，在120℃加熱烘干過(guò)程中，添加0.2%重量的EDTA，其對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果如下：

拉伸強(qiáng)度從236kg/cm提高至273kg/cm，撕裂強(qiáng)度可從38kg/cm提高至58kg/cm。

實(shí)施例3

廢料同實(shí)施例1，經(jīng)水浸沉降分離，在加熱烘干過(guò)程中，添加0.2%重量的鈦酸丁酯后，其對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用如下：

拉伸強(qiáng)度從236kg/cm提高至260kg/cm，撕裂強(qiáng)度從38kg/cm提高至62kg/cm。