[發明專利]一種乙炔炭黑修飾改性的方法

在審

• 申請號: 201910539716.1
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110105793A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 賈水利;焦菊蘭;楊寧寧
• 申請（專利權）人: 焦作市和興化學工業有限公司
• 主分類號: C09C1/54
• 分類號: C09C1/54;C09C1/56;C09C3/04;C09C3/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 倪靜

一種乙炔炭黑修飾改性的方法，屬于碳材料領域。修飾改性的方法包括：對乙炔炭黑進行雜化處理以在所述乙炔炭黑的表面增加親水基團從而使所述乙炔炭黑構成雙親性材料。該方法制備的乙炔炭黑的本征屬性具有改善的分散性，從而減少團聚情況的發生。

技術領域

本申請涉及導電材料領域，具體而言，涉及一種乙炔炭黑修飾改性的方法。

背景技術

乙炔炭黑是一種無定形碳。其質地較輕，且具有較大的表面積，并且因為導電特性而具有廣闊的應用前景。然而，乙炔炭黑的團聚特性使其應用受限。

發明內容

基于上述的不足，本申請提供了一種乙炔炭黑修飾改性的方法，以部分或全部地改善、甚至解決乙炔炭黑團聚的問題。

本申請是這樣實現的：

乙炔炭黑修飾改性的方法包括：

對乙炔炭黑進行雜化處理以在乙炔炭黑的表面增加親水基團從而使乙炔炭黑構成雙親性材料。

結合第一方面，在本申請的第一方面的第一種可能的實施方式中，雜化處理包括：在乙炔于裂解爐內發生裂解的過程中，向裂解爐內加入表面修飾改性劑。其中，親水基團由表面修飾改性劑提供。

通過對乙炔炭黑進行表面修飾其它化學基團(如含氧基團、親水性基團)，從而使乙炔炭黑的極性和顆粒均勻度被改善，并因此易于分散而與其它物質(如有機聚合物)混合。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，在本申請的第一方面的第二種可能的實施方中，表面修飾改性劑為氣體和/或液體。

多種類型的表面修飾改性劑均可被用以對乙炔炭黑進行雜處，從而為方法的實施提供便利，為實施者提供充足的選擇，從而有利于實施者根據自身情況進行選擇。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，在本申請的第一方面的第三種可能的實施方中，表面修飾改性劑為含氮化合物、含氧化合物以及含氫化合物的混合物。

含氮化合物、含氧化合物以及含氫化合物均具有易于獲得的物質，從而有利于通過采用低成本的原料以縮減改性的乙炔炭黑的制作成本。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，在本申請的第一方面的第四種可能的實施方中，表面修飾改性劑包括二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氨氣以及過氧化氫。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，在本申請的第一方面的第五種可能的實施方中，修飾改性的方法包括：對裂解產物進行分離，然后再進行破聚和凈化處理。

由于改性后的乙炔炭黑易于分散，因此其也易與其它物質分離，從而也更易于破除其團聚，以釋放可能囊括于團聚物中的雜質，并通過凈化處理獲得純凈度高的乙炔炭黑。

結合第一方面，在本申請的第一方面的第六種可能的實施方式中，雜化處理包括氣相雜化，且氣相雜化包括：將氫氣、臭氧、氧氣、氮氣以及空氣構成的混合氣體與乙炔炭黑混合。

結合第一方面，在本申請的第一方面的第七種可能的實施方式中，雜化處理包括液相雜化，且液相雜化包括：將雙氧水、硝酸、高氯酸、過硫酸銨、高錳酸鉀、次氯酸鹽以及重鉻酸鉀構成的溶液與乙炔炭黑混合。

結合第一方面，在本申請的第一方面的第八種可能的實施方式中，雜化處理包括等離子體雜化，且等離子體雜化包括：通過電暈放電使乙炔炭黑的表面發生氧化。

在以上實現過程中，本申請實施例提供的乙炔炭黑被微觀改性，使其疏水性的乙炔炭黑粒子表面具有親水的極性基團，使乙炔炭黑粒子間具有足夠的靜電斥力和/或空間阻力來防止聚集，并因此使其具有改善的分散性，并且還能夠獲得提高的導電性能，從而促進其在電學設備(如電池)方面的應用。

附圖說明