[發明專利]一種用作橡膠填料的納米白炭黑的改性方法

在審

• 申請號: 201811216552.0
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111073047A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 孟令坤;燕鵬華;陳紅;朱晶;王真琴;徐典宏;宋同江
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K9/04;C08K3/36;C08L9/06
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

1.一種用作橡膠填料的納米白炭黑的改性方法，其特征在于包括如下改性步驟：

(1)鹵酰化聚苯乙烯的制備：在聚合釜中先加入100質量份聚苯乙烯和300～500質量份溶劑，攪拌、加熱，待聚合釜溫度達到50～60℃時，在攪拌條件下迅速加入0.02～0.5質量份催化劑，直到體系變成橙紅色時加入5～20質量份酸酐，攪拌反應2～5h，然后再加入5～15質量份鹵化劑，并滴加0.1～0.5質量份HCl-CH₃OH溶液反應5～10h后，加入10～30質量份質量濃度為5.0％的氫氧化鈉水溶液終止反應，抽濾、洗滌制得鹵酰化聚苯乙烯；

(2)高分散型納米白炭黑的制備：取100質量份納米白炭黑和5～20質量份鄰苯二甲酸二酯、200～400質量份溶劑加入到聚合釜中，升溫至反應溫度，攪拌反應1～3hr；然后加入10～25質量份鹵酰化聚苯乙烯，攪拌反應2～4hr后，經閃蒸、干燥、研磨制得高分散型納米白炭黑。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述納米白炭黑的粒徑為10～100nm。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述鄰苯二甲酸二酯選自鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二環已酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二苯甲酯，鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯中的至少一種。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述鄰苯二甲酸二酯為鄰苯二甲酸二正辛酯。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述聚苯乙烯是苯乙烯和聚丁二烯橡膠的共聚物，形狀是粉狀或粒狀樹脂，熔體流動速率為0.5～20g/10min。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述酸酐為二元酸酐化合物，選自戊二酸酐、丙二酸酐、馬來酸酐或丁二酸酐中的至少一種。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于所述酸酐為馬來酸酐。

8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于所述酸酐的加入量是7～15份。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述鹵化劑為液氯、液溴中的至少一種。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于所述鹵化劑為液溴。

11.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述催化劑選自無水三氯化鋁、三氟化硼、四氯化錫、二氯化鋅中的至少一種。

12.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述催化劑為無水三氯化鋁。

13.如權利要求11或12所述的方法，其特征在于所述催化劑的加入量是0.02～0.5質量份。

14.如權利要求13所述的方法，其特征在于所述催化劑的加入量是0.1～0.38質量份。

15.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)和步驟(2)中，所述溶劑選自環己烷、二硫化碳、硝基苯、石油醚、四氯乙烷、甲苯、二甲苯和氯苯中的至少一種。

16.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述溶劑為二甲苯。

17.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)中，所述反應溫度為40～60℃。