[發明專利]一種疏水性白炭黑的制備方法

在審

• 申請號: 202110459870.5
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113150389A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 林福星;張建漢;念保義;羅菊香;林碧凡
• 申請（專利權）人: 三明學院
• 主分類號: C08K9/06
• 分類號: C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/26
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 林楊

本發明公開了一種疏水性白炭黑的制備方法，包括以下步驟：按照如下重量份數稱取各組分：乳化劑2?8份、改性劑10?25份、非離子型表面活性劑2?5份、含氟高分子聚合物3?6份、白炭黑60?100份；將乳化劑和改性劑倒入混合桶內在高轉速下混合均勻；將白炭黑倒入混合桶內在50?90℃的環境下中轉速攪拌混合0.5?1h。本發明通過添加由硅烷偶聯劑、二氯甲烷和稀硫酸組成的改性劑對白炭黑進行改性處理，硅烷偶聯劑對白炭黑進行表面接枝改性處理，其中稀硫酸對改性劑和改性環境進行酸化處理，提高對白炭黑的改性效果，提高白炭黑的疏水性。

技術領域

本發明涉及無機材料制備技術領域，尤其涉及一種疏水性白炭黑的制備方法。

背景技術

白炭黑為輕質水合二氧化硅材料，以無定形態的微孔粉體形式存在，是一種用途非常廣泛的重要化工產品。白炭黑比表面積較大，通常大于130m2/g，粉體粒子具有大量的微孔結構，表面富含羥基，有良好的吸附、阻燃、絕緣、懸浮、振動液化、觸變、光散射、表面接枝改性等特性，其顯著補強作用在橡膠制品加工領域獲得重要應用。

現有的疏水性白炭黑在制備過程中存在改性效果差的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種疏水性白炭黑的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種疏水性白炭黑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按照如下重量份數稱取各組分：乳化劑2-8份、改性劑10-25份、非離子型表面活性劑2-5份、含氟高分子聚合物3-6份、白炭黑60-100份；

步驟2：將乳化劑和改性劑倒入混合桶內在高轉速下混合均勻；

步驟3：將白炭黑倒入混合桶內在50-90℃的環境下中轉速攪拌混合0.5-1h；

步驟4：將非離子型表面活性劑和含氟高分子聚合物倒入混合桶內，將混合桶的溫度調整為40-85℃，在低轉速下攪拌混合1-2h，攪拌混合的同時伴隨超聲波處理，混合完成后得到疏水性白炭黑。

優選的，所述步驟2的高轉速為5000-6000r/min，步驟3中的中轉速為4000-5000r/min，步驟4中的低轉速為2000-4000r/min。

優選的，所述乳化劑選自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇脂肪酸酯中的一種或多種混合物。

優選的，所述白炭黑為氣相法或沉淀法制得的白炭黑。

優選的，所述含氟高分子聚合物選自十七氟癸烷基三乙氧基硅烷、十三氟辛烷基三乙氧基硅烷、十七氟癸烷基三丙氧基硅烷、九氟丁基甲醚和氟化乙氧基化聚氨酯中的一種或多種。

優選的，所述非離子型表面活性劑選自烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚和聚山梨酯中的一種或多種。

優選的，所述改性劑的制備方法包括以下步驟：按照如下重量比10：（1-5）：（3-5）稱取硅烷偶聯劑、二氯甲烷、稀硫酸；將硅烷偶聯劑、二氯甲烷、稀硫酸在80-95℃的溫度下混合攪拌1-1.5h后得到改性劑。

優選的，所述硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷按照1：1的比例混合而成。

優選的，所述稀硫酸的濃度為10-25%。

本發明的有益效果為：

通過添加由硅烷偶聯劑、二氯甲烷和稀硫酸組成的改性劑對白炭黑進行改性處理，硅烷偶聯劑對白炭黑進行表面接枝改性處理，其中稀硫酸對改性劑和改性環境進行酸化處理，提高對白炭黑的改性效果，提高白炭黑的疏水性。