[發明專利]一種炭黑的表面改性方法

在審

• 申請號: 202110765120.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113549347A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 周鋒銳;朱紫陽;高毅;徐強;張源源
• 申請（專利權）人: 安徽黑鈺顏料新材料有限公司
• 主分類號: C09C1/56
• 分類號: C09C1/56;C09C1/58;C09C3/10;C09D7/62;C09D11/037
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本發明公開了一種炭黑的表面改性方法，包括以下原料：去離子水、炭黑、催化劑和乙烯丙烯乙烯醇共聚物。本發明有效的改善炭黑的應用性能，實現對于炭黑黑度、藍相、分散性等方面指標的改善，并可以提升炭黑在水性應用體系的性能，通過接枝反應，可以有效的改善炭黑的表面性質，進而改善炭黑的應用性能；反應易于實施和控制，無副產物，產品便于提純干燥；乙烯丙烯乙烯醇共聚物產品分子結構可以調節，從而為接枝后的炭黑提供不同的特殊性能；乙烯丙烯乙烯醇共聚物產品可以循環利用，有助于降低成本，保護環境；整個反應過程，各種原料腐蝕性低，對反應系統要求低；反應體系適應能力強，便于根據應用效果調整反應參數。

技術領域

本發明涉及食品生產技術領域，具體為一種炭黑的表面改性方法。

背景技術

炭黑的主要成分是碳，其原生粒子的尺寸在10～100nm之間，具有優良的橡膠補強、著 色、導電以及紫外線吸收功能，在很多領域具有不可替代的作用。同時，由于炭黑的原生 粒徑小到納米級別，表面能極大，粒子間自聚作用強烈，難以分散均勻。因此，生產者與 使用者都對炭黑的表面性質與表面改性做了大量的研究。目前，炭黑的主要改性方法主要 有后處理氧化、表面活性劑處理、聚合物接枝等。其中，炭黑表面接枝技術日益受到人們的關注。

炭黑接枝是指依靠不可逆的化學作用，將高分子化合物連接到炭黑表面上的過程。以 此獲得的改性炭黑產品稱為接枝改性炭黑。接枝后的炭黑除有炭黑的原有性質外，還具備 了接枝高分子的一些特殊性質，如分散性、交聯能力、生物和親水親油性等。接枝改性從 炭黑的表面官能團出發，通過化學和物理反應將聚合物或單體接枝到炭黑表面，從而賦予 炭黑新的性能。隨著這方面研究的深入，對接枝炭黑的高分子進行結構設計，以制備特殊 結構的接枝炭黑從而改善炭黑的應用性能方面的工作也取得了一定的進展。。

發明內容

本發明的目的在于提供一種炭黑的表面改性方法，以解決上述背景技術中提出的問 題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種炭黑的表面改性方法，包括以下重量份數的原料：去離子水150-250份、炭黑50-150份、催化劑1-10份和乙烯丙烯乙烯醇共聚物50-200份；

制備工藝具體包括如下步驟：

S1：按重量份數稱取各原料；

S2：在反應釜中加入去離子水、炭黑、催化劑和乙烯丙烯乙烯醇共聚物；

S3：在60rpm的轉速下進行反應，利用油浴加熱保持反應溫度60-270℃，反應0.5-24h 之后，停止加熱；

S4：利用抽濾機將炭黑過濾出來，烘干之后得到接枝炭黑產品；

S5：濾液蒸干后，其中的乙烯丙烯乙烯醇共聚物進行回收；

乙烯丙烯乙烯醇共聚物包括如下分子結構：

作為優選，如下結構的乙烯乙烯醇共聚物：

其中，乙烯乙烯醇共聚物的分子量范圍為250到6800，進一步的，分子式中x+y＞z，更進一步的，分子式中x+y＞2z。

作為優選，如下結構的乙烯乙烯醇共聚物：

其中，乙烯丙烯乙烯醇共聚物的分子量范圍為300到7500，進一步的，分子式中x+y＜z，更進一步的，2(x+y)＜z。

作為優選，如下結構的乙烯丙烯乙烯醇共聚物：