【技术实现步骤摘要】
白炭黑改性方法
本专利技术涉及橡胶补强剂的
，具体涉及一种白炭黑改性方法。
技术介绍
白炭黑属于一种非晶态水合二氧化硅，内部结构中含有部分结晶水，其分子式为SiO2·nH2O，密度介于2.319-2.653g·cm-3，不溶于水，但是能与强碱发生反应。白炭黑原生颗粒大小因生产工艺(沉淀法和气相法)的不同介于10-40nm之间，原生颗粒形成聚集体的典型尺寸在100-200nm。白炭黑疏松多孔，比表面积较大，化学性质稳定，耐高温、阻燃和绝缘性能优异，在橡塑复合材料、食品、涂料、合成树脂、催化剂等领域都有广泛应用。白炭黑因比表面积大，表面活性高，补强性能优越，全球约70％的白炭黑作为补强填料被用于橡胶工业。在普通轮胎中每100份胶料中只能填充8-12份普通白炭黑，但高分散白炭黑却能加到40-80份。由此可见，白炭黑在橡胶内的分散性对其补强性能起到决定性作用。白炭黑表面富含极性硅羟基、表面能较高，非常容易团聚，因此需要对其进行表面改性，促其分散。白炭黑改性中常用改性剂包括硅烷偶联剂、醇酯类改性剂、有机酸、有机盐类等。橡胶行业内最常用的是含硫类硅烷偶联剂，如双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物(Si69)、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷(NXT)、双-(γ-三乙氧基硅丙基)二硫化物(Si75)、MPTS等。硅烷偶联剂改性白炭黑工艺主要包括湿法改性工艺、干法改性工艺和原位改性工艺。原位改性和干法改性虽然简化了白炭黑改性流程，却存在混合不均匀、改性速度慢、硅烷偶联剂不能充分反应等缺点，而湿...
【技术保护点】
1.一种白炭黑改性方法，包括以下步骤：/n(1)硅烷偶联剂预水解/n将硅烷偶联剂和水配置成硅烷偶联剂溶液，然后用酸调节剂调节硅烷偶联剂溶液的pH值，待硅烷偶联剂水解后形成硅烷偶联剂水解液；/n(2)浆料配制/n将所述硅烷偶联剂水解液加入醇、水或醇与水混合溶液中稀释以形成稀释后的溶液并用所述酸调节剂调节pH值，然后加入固定含量的白炭黑并通过使用超声分散装置使白炭黑在稀释后的溶液中分散均匀以形成浆料；/n(3)酸性低温吸附/n待白炭黑分散均匀后，调节超声分散装置连续搅拌直至硅烷偶联剂在白炭黑表面吸附到达平衡；/n(4)碱性高温接枝/n待硅烷偶联剂在白炭黑表面吸附达到平衡后，用碱性物质调节浆料的pH值，并升温且连续搅拌，以使得硅烷偶联剂在白炭黑表面的接枝；/n(5)干燥/n通过使用干燥设备干燥接枝后的浆料，至含水量0.5％以下。/n
【技术特征摘要】
1.一种白炭黑改性方法，包括以下步骤：
(1)硅烷偶联剂预水解
将硅烷偶联剂和水配置成硅烷偶联剂溶液，然后用酸调节剂调节硅烷偶联剂溶液的pH值，待硅烷偶联剂水解后形成硅烷偶联剂水解液；
(2)浆料配制
将所述硅烷偶联剂水解液加入醇、水或醇与水混合溶液中稀释以形成稀释后的溶液并用所述酸调节剂调节pH值，然后加入固定含量的白炭黑并通过使用超声分散装置使白炭黑在稀释后的溶液中分散均匀以形成浆料；
(3)酸性低温吸附
待白炭黑分散均匀后，调节超声分散装置连续搅拌直至硅烷偶联剂在白炭黑表面吸附到达平衡；
(4)碱性高温接枝
待硅烷偶联剂在白炭黑表面吸附达到平衡后，用碱性物质调节浆料的pH值，并升温且连续搅拌，以使得硅烷偶联剂在白炭黑表面的接枝；
(5)干燥
通过使用干燥设备干燥接枝后的浆料，至含水量0.5％以下。
2.根据权利要求1所述的白炭黑改性方法，其特征在于，
在硅烷偶联剂预水解步骤中，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH580)、γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH900)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)、双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、双-(γ-三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酮肟基硅烷、乙烯基三乙酮肟基硅烷或它们的任意组合。
3.根据权利要求1所述的白炭黑改性方法，其特征在于，
所述醇包括甲醇和乙醇或它们的任意组合；
所述稀释后的溶液中的溶剂包括醇、水或醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：张香兰，尚志新，田萌，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
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