[發(fā)明專利]一種高分散性白炭黑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911405403.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111039296B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳南飛;盧愛(ài)平;王明賀;陳辰;陳家樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫恒誠(chéng)硅業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/18
• 分類號(hào): C01B33/18;C01B33/193;A23K20/20;A01N25/08;A62D1/00;C09K3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種高分散性白炭黑及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法包括如下步驟：(1)混合白炭黑濾餅與水，重復(fù)進(jìn)行第一攪拌與第二攪拌3?8次，得到漿化懸浮液；(2)干燥步驟(1)所得漿化懸浮液，得到所述高分散性白炭黑。本發(fā)明采用新型的漿化方法，不僅縮短白炭黑的漿化時(shí)間，而且提升了產(chǎn)品的吸油值，還可以提高白炭黑產(chǎn)品的分散性能以及讓產(chǎn)品的表觀粒徑分布更窄，即更好的顆粒均一性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于白炭黑制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種白炭黑的制備方法，尤其涉及一種高分散性白炭黑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

白炭黑為輕質(zhì)水合二氧化硅材料，以無(wú)定形態(tài)的微孔粉體形式存在，是一種用途非常廣泛的重要化工產(chǎn)品。白炭黑比表面積較大，通常大于等于130m²/g，粉體粒子具有大量的微孔結(jié)構(gòu)，表面富含羥基，由良好的吸附、阻燃、絕緣、懸浮、振動(dòng)液化、觸變、光散射以及表面積改性等特性。

吸油值是體現(xiàn)白炭黑二次結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要指標(biāo)，在白炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域中，飼料、農(nóng)藥、滅火劑以及消光劑等要求白炭黑的吸油值至少達(dá)到2.5g/cm³。沉淀法制備得到地白炭黑具有吸油值高且比表面積高的優(yōu)點(diǎn)，原始粒子是沉淀法白炭黑結(jié)構(gòu)中的基本單元，原始粒子間靠硅-氧鍵聯(lián)接起來(lái)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稱為二次結(jié)構(gòu)，二次結(jié)構(gòu)是支撐白炭黑的整體骨架結(jié)構(gòu)。但是傳統(tǒng)沉淀法制取的白炭黑在壓濾完成后需要進(jìn)行2-3h的打漿，沉淀法制取的白炭黑二次結(jié)構(gòu)不強(qiáng)，在壓濾和長(zhǎng)時(shí)間的打漿過(guò)程中，機(jī)械力對(duì)白炭黑二次結(jié)構(gòu)破壞，降低了白炭黑的吸油值、結(jié)構(gòu)度以及產(chǎn)品粒徑的均一性。

CN 103303929 A公開(kāi)了一種高透明度高分散性白炭黑的制備方法，所述制備方法采用硅酸鈉和硫酸為原料，現(xiàn)象反應(yīng)釜中加入硅酸鈉水玻璃，并加入1-3％的緩蝕劑，升溫至70-90℃，按照二氧化硅:硫酸重量比1:0.5的比例加入硫酸，保溫1-5h，用硫酸調(diào)整pH值至4-5；在80-90℃下老化30-60min，將老化后的料漿進(jìn)行水洗，洗至濾餅中鈉離子含量至0.2wt％以下，并將濾餅打漿，在溫度50-80℃下加入二氧化硅的0.1-0.3wt％活化劑，活化5-30分鐘，然后在100-400℃利用快速干燥進(jìn)行干燥，得到30-40微米產(chǎn)品。然而上述方法的制備方法耗時(shí)較長(zhǎng)，且需要添加緩蝕劑以及活化劑，成本較高。

CN 105236429 A公開(kāi)了一種超高分散白炭黑的制備方法，包括如下步驟：硅酸鈉溶解及稀釋、配置4.5％稀硫酸溶液，并調(diào)節(jié)溫度至70℃；取配置好稀硅酸鈉溶液并加入硫酸鈉粉料，然后攪拌得到75-85℃混合液構(gòu)成底料，底料中加入配置好的硫酸溶液反應(yīng)至硅酸鈉反應(yīng)完畢構(gòu)成懸浮液；懸浮液經(jīng)過(guò)壓濾得到濾餅，濾餅經(jīng)過(guò)打漿，打漿過(guò)程中加入表面活性劑LA-O₂變?yōu)橐后w狀，最后干燥得到超高分散白炭黑。但是，制備得到該超高分散白炭黑的過(guò)程中同樣需要添加表面活性劑等物質(zhì)。

CN 102295845 A公開(kāi)了一種提高白炭黑產(chǎn)品吸油值的方法，所述方法包括如下步驟：(1)縮短白炭黑的打漿時(shí)間，縮短白炭黑漿料的分散時(shí)間，將白炭黑打漿時(shí)間由現(xiàn)有的2-3h縮短為30min；(2)采用磨漿泵對(duì)經(jīng)過(guò)打漿后的白炭黑進(jìn)行磨漿。然后，由該申請(qǐng)文件的具體實(shí)施方式記載可知，該方法需要消耗大量的硫酸，不利于改善制備環(huán)境。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明采用新型的漿化技術(shù)，不僅縮短白炭黑的漿化時(shí)間，而且提升了產(chǎn)品的吸油值，還可以提高白炭黑產(chǎn)品的分散性能以及讓產(chǎn)品的表觀粒徑分布更窄，即更好的顆粒均一性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高分散性白炭黑及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明通過(guò)采用新型的漿化方法，不僅縮短白炭黑的漿化時(shí)間，而且提升了產(chǎn)品的吸油值，還可以提高白炭黑產(chǎn)品的分散性能以及讓產(chǎn)品的表觀粒徑分布更窄，即更好的顆粒均一性。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種高分散性白炭黑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：