[發明專利]一種改性炭黑粒子及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201910258300.2
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109880405A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 唐磊;鄭應福;李華民;劉亞萍;張御妹;馬潔
• 申請（專利權）人: 濟南圣泉集團股份有限公司
• 主分類號: C09C1/56
• 分類號: C09C1/56;C09C3/04;C08K9/08;C08K3/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種改性炭黑粒子的制備方法，其特征在于，在炭黑造粒過程中加入納米碳材料，造粒后得到改性炭黑粒子；

所述納米碳材料包括石墨烯材料和/或碳納米管。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述納米碳材料包括石墨烯材料；

優選地，所述石墨烯材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯、多層石墨烯、還原氧化石墨烯、改性石墨烯和石墨烯納米片中的任意一種或至少兩種組合；

優選地，所述石墨烯材料的片層厚度為1-50nm，優選2-30nm，進一步優選10-15nm。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述納米碳材料以混合溶液的形式在炭黑造粒過程中加入，其中所述混合溶液包括納米碳材料、粘結劑與水；

優選地，所述粘結劑包括木質素硫磺鈉和/或糖蜜；

優選地，所述混合溶液中，納米碳材料的濃度為0.05％-20％；

優選地，所述混合溶液中，粘結劑的濃度為2.4％-25％。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶液的制備方法包括以下步驟：

(1)納米碳材料分散液：將納米碳材料分散于水溶液中；

(2)造粒水溶液：將粘結劑與水混合；

(3)將納米碳材料分散液加入到造粒水溶液中，形成混合溶液；

其中，所述納米碳材料分散液中納米碳材料的濃度為0.05％-20％，造粒水溶液中粘結劑的濃度為2.4-25％。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述納米碳材料分散液中含有分散劑；

優選地，所述納米碳材料分散液中分散劑的濃度為0.5％-20％；

優選地，所述分散劑包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、木質素磺酸鹽、司班、吐溫和糖蜜中的任意一種或至少兩種組合；

優選地，所述納米碳材料分散液的pH為3-9。

6.根據權利要求3-5所述的制備方法，其特征在于，在造粒過程中，混合溶液以霧化噴淋的方式加入，所述霧化的壓力≥0.4MPa，優選0.4MPa。

7.根據權利要求3-6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述造粒過程中，所述混合溶液與炭黑粉末的體積比為100-1300:40-50，優選160:47。

8.一種根據權利要求1-7中任一項所述的制備方法制備得到的改性炭黑粒子，其特征在于，所述改性炭黑粒子的粒徑為1-5mm。

9.一種改性橡膠，其特征在于，所述改性橡膠中包含權利要求1-8中任一項所述的改性炭黑粒子；

優選地，所述改性橡膠中所述改性炭黑粒子的質量分數為10％-30％。

10.一種根據權利要求1-8中任一項所述的改性炭黑粒子的用途，其特征在于，所述改性炭黑粒子用作塑料導電填料或輪胎橡膠的補強劑。