一种改性炭黑的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种改性炭黑的制备方法及应用，涉及炭黑技术领域，包括以下步骤:1)将炭黑放入三口烧瓶中，向其中加入7‑9mol/L的硝酸溶液使其氧化得到氧化炭黑；2)将步骤1)得到的氧化炭黑与甲苯二异氰酸酯加入到三口烧瓶中，以甲苯为溶剂，并滴加三乙胺做缚酸剂，经反应，得到异氰酸酯化炭黑；3)将步骤2)得到的异氰酸酯化炭黑与甲醛、20％的氢氧化钠溶液放入三口烧瓶中，经反应得到改性炭黑。本发明专利技术制备的改性炭黑增强了炭黑与聚合物基体的分散稳定性与相容性，降低了炭黑的表面能，使炭黑具有优异的综合性能，使用本发明专利技术制备的改性炭黑制备汽车轮胎胶料，可明显增强胶料的拉伸强度、伸长率、耐磨性等综合性能，具有广阔的应用前景。

Preparation and application of a modified carbon black

【技术实现步骤摘要】
一种改性炭黑的制备方法及应用
本专利技术涉及炭黑
，具体涉及一种改性炭黑的制备方法及应用。
技术介绍
进入新世界以来，现代经济社会的快速进步为汽车工业带来了井喷式的发展，同时带动了汽车相关产业如轮胎行业的发展。尽管新能源汽车行业迅速崛起，并占据一部分市场份额，但是传统染料汽车仍然占有很大一部分市场份额，与之而来的是能源的巨大消耗以及严重的环境污染。作为汽车上必不可少的部分，轮胎的磨损和消耗也是造成能源消耗和环境污染的重要原因之一。单纯的生胶难以满足轮胎的苛刻使用要求，因此需要在轮胎配方中配合硫化体系、补强填充体系等。其中，填充补强体系是轮胎行业不可或缺的原料之一，含有填充补强体系的橡胶是一种多相复合材料，填料如炭黑、白炭黑等能够赋予胶料较高的硬度和模量，大幅度提高胶料的机械强度和耐磨性能，并可影响胶料的滚动阻力，抗滑性能等动态性能。炭黑是由于来自石油和煤焦油的烃类物质经不完全燃烧或裂解后形成的产物，通常指炉法炭黑、槽法炭黑、新工艺炭黑等一族化工产品，不同工艺所产生的炭黑性质不尽相同，每种炭黑都能够赋予聚合物一定的一组性质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:/n1)将炭黑放入三口烧瓶中，向其中加入7-9mol/L的硝酸溶液，在60-70℃的反应温度下搅拌、回流反应4-10h，然后将反应产物用布氏漏斗反复过滤至中性，将过滤后的炭黑放入电热恒温鼓风干燥箱，在40-50℃下干燥至恒重得到氧化炭黑；/n2)将步骤1)得到的氧化炭黑与甲苯二异氰酸酯加入到三口烧瓶中，以甲苯为溶剂，并滴加三乙胺做缚酸剂，冰浴反应45-60min，加热到100-110℃继续反应45-60min，反应产物与80-90℃旋转蒸发除去未反应得甲苯二异氰酸酯，得到异氰酸酯化炭黑；/n3)将步骤2)得到的异氰酸酯化炭黑与甲醛、20％的...

【技术特征摘要】
1.一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
1)将炭黑放入三口烧瓶中，向其中加入7-9mol/L的硝酸溶液，在60-70℃的反应温度下搅拌、回流反应4-10h，然后将反应产物用布氏漏斗反复过滤至中性，将过滤后的炭黑放入电热恒温鼓风干燥箱，在40-50℃下干燥至恒重得到氧化炭黑；
2)将步骤1)得到的氧化炭黑与甲苯二异氰酸酯加入到三口烧瓶中，以甲苯为溶剂，并滴加三乙胺做缚酸剂，冰浴反应45-60min，加热到100-110℃继续反应45-60min，反应产物与80-90℃旋转蒸发除去未反应得甲苯二异氰酸酯，得到异氰酸酯化炭黑；
3)将步骤2)得到的异氰酸酯化炭黑与甲醛、20％的氢氧化钠溶液放入三口烧瓶中，在50-60℃下恒温条件下搅拌、在氮气气氛条件下回流反应6-8h，反应结束后反复过滤至中性，在40-50℃下干燥至恒重得到改性炭黑。


2.如权利要求1所述的改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤1)中所用炭黑规格为N330、N550、N880中的一种。


3.如权利要求1所述的改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤1)中炭黑和硝酸的质量体积比为1g:25-30ml。


4.如权利要求1所述的改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤2)中氧化炭黑与甲苯二异氰酸酯、三乙胺的质量比为1:0.3-0.6:0.1-0.2。


5.如权利要求1所述的改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤3)中异氰酸酯化炭黑与甲醛、20％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白富超，
申请(专利权)人：郑州久源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41