一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料，为含水量5～55%纳米级白炭黑胶体浆料与占总重量0.01～5%的表面活性剂、占总重量0.01～5%的硅烷偶联剂在超声波作用下进行混合，其中纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂的混合方式为米级白炭黑胶体浆料先与表面活性剂混合再往混合液中加入硅烷偶联剂或纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂一起混合，该橡胶补强剂与胶乳结合度高。

Nanometer white carbon slurry for reinforcing rubber and production process thereof

The invention discloses a method for reinforcing rubber nano silica slurry, water content 5 ~ 55% nanometer colloidal silica slurry and the total weight of 0.01 to 5% surfactant, the total weight of 0.01 ~ 5% silane coupling agent were mixed under ultrasonic irradiation. The hybrid nano white carbon black colloid slurry and surfactant, silane coupling agent to meter silica colloidal slurry with mixed surfactant to silane coupling agent or nano colloidal silica slurry and surfactant, silane coupling agent and the mixture mixed together, the rubber reinforcing agent and latex with high degree.

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料及其生产工艺
本专利技术涉及白炭黑的生产工艺中直接将生产出来的纳米级白炭黑进行化学或物理改性后用于橡胶的补强领域，尤指一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料及其生产工艺。
技术介绍
白炭黑现有用于橡胶补强中的技术主要为将白炭黑粉末直接加入到橡胶（该橡胶包含合成胶和天然胶）中进行混炼，白炭黑与橡胶混炼中存在几个问题。第一，现有技术白炭黑与橡胶混炼大部分是进行干法混炼，即直接使用粉末状纳米级白炭黑与橡胶进行混炼，这就带来了纳米级粉尘的出现，对操作人员的健康造成了极大的威胁，同时白炭黑粉末易团聚在进行混炼时也极易导致白炭黑粉末和混炼的其他药剂进行粘结成团，降低了药物反应的同时也降低了白炭黑在橡胶中的分散程度，导致橡胶产品质量下降。第二，白炭黑粒径的大小决定其与橡胶混合后结合的程度，粒径大结合效果差导致混炼后的橡胶掉粉，现有技术采用将白炭黑加工为1～100纳米之间的纳米级小微粒提高其结合度，但是现有技术中纳米级白炭黑生产工艺较为复杂，成本较高。第三，干法混炼中胶料“吃粉”困难，且混炼机械设备需要耗费大量的电能，降低了企业竞争力。针对上述问题，现有技术提出了一种新的白炭黑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料，包括含水量5～55%纳米级白炭黑胶体浆料与占总重量0.01～5%的表面活性剂、占总重量0.01～5%的硅烷偶联剂在超声波作用下进行混合，其特征在于：纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂的混合方式为米级白炭黑胶体浆料先与表面活性剂混合再往混合液中加入硅烷偶联剂或纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂一起混合。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料，包括含水量5～55%纳米级白炭黑胶体浆料与占总重量0.01～5%的表面活性剂、占总重量0.01～5%的硅烷偶联剂在超声波作用下进行混合，其特征在于：纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂的混合方式为米级白炭黑胶体浆料先与表面活性剂混合再往混合液中加入硅烷偶联剂或纳米级白炭黑胶体浆料与表面活性剂、硅烷偶联剂一起混合。2.根据权利要求1所述一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料，其特征在于：所述纳米级白炭黑胶体浆料为由水玻璃溶液与通过加入酸转化所得白炭黑进行洗涤后直接获得的纳米级白炭黑胶体浆料，不经干燥、研磨、粉碎其中一种或几种工艺，所述纳米级白炭黑胶体浆料中白炭黑的粒径为1～100纳米。3.一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料生产工艺，包括含二氧化硅废料制备水玻璃、水玻璃小粒径预处理、白炭黑转化工艺、过滤筛分、改性处理、成品，其中二氧化硅废料制备水玻璃工段获得同等模数的水玻璃，同等模数的水玻璃经水玻璃小粒径预处理后获得待转化水玻璃溶液，待转化水玻璃溶液经白炭黑转化工艺处理后物料经过滤和洗涤获得白炭黑浆料，白炭黑浆料粒径符合要求的直接进行改性处理获得成品，白炭黑浆料粒径不符合要求的经机械打浆后按打浆后白炭黑与符合粒径的白炭黑1:10～20的比例进行混合后再进行改性处理获得成品。4.根据权利要求3所述一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料生产工艺，其特征在于：所述二氧化硅废料制备水玻璃由矿物废料类物料加工和谷壳类物料加工组成，其中矿物废料类物料加工由破碎、过筛、混合、高温冶融、水萃浸溶、过滤浓缩、模数调整组成，矿物废料类物料包括煤矸石、粉煤灰、含二氧化硅较高的尾矿，矿物废料类物料经破碎获得粉末，然后筛分后与纯碱混合，纯碱与矿物废料类物料的重量比例为1:45～60，混合物料经过1400～1500℃高温冶融1小时，融溶物在100～150℃的水中水萃浸溶4～5小时，水萃浸溶完成后过滤去溶液中的杂质将剩余溶液浓缩至45～46波美度获得硅酸钠溶液，将硅酸钠溶液进行模数调整，通过加入硅酸或盐酸实现提高模数，通过加入氢氧化钠实现降低模数，获得白炭黑生产所需要的1～2模数的水玻璃溶液；谷壳类物料包括谷壳，谷壳类物料加工由炭化、谷壳灰与烧碱溶液混合、溶煮反应、过滤、溶液浓缩、模数调整组成，其中谷壳经过焚烧炉炭化，炭化获得谷壳灰与烧碱溶液混合后加压加热至1.5～5个大气压和100～120℃进行混合反应即溶煮反应，溶煮反应对溶液进行过滤，滤液进行浓缩获得硅酸钠溶液进行模数调整，通过加入硅酸或盐酸实现提高模数，通过加入氢氧化钠实现降低模数，获得白炭黑生产所需要的1～2模数的水玻璃溶液。5.根据权利要求3或4所述一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料生产工艺，其特征在于：所述改性处理为对符合粒径的白炭黑浆料先加入表面活性剂后用超声波混合进行表面预处理，然后再加入硅烷偶联剂用超声波混合进行表面处理获得成品，即获得橡胶补强用纳米级白炭黑浆料。6.根据权利要求5所述一种橡胶补强用纳米级白炭黑浆料生产工艺，其特征在于：所述水玻璃小粒径预处理由初级水玻璃除杂、过滤、水玻璃分层、分层抽取分离、加热闪蒸除去乙醇、加去离子水稀释组成，其中a、初级水玻璃除杂为将水玻璃粉末溶解于水中或热水中获得初级水玻璃溶液，并往初级水玻璃中的加入白炭黑粉末，获得初级除杂水玻璃溶液；b、过滤为将步骤a中的初级除杂水玻璃溶液进行过滤，获得二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪凌云，
申请(专利权)人：倪凌云，
类型：发明
国别省市：云南,53