ABS树脂用炭黑疏水改性方法技术

本发明专利技术公开了一种ABS树脂用炭黑疏水改性方法，在以二氯(3

【技术实现步骤摘要】
ABS树脂用炭黑疏水改性方法


[0001]本专利技术涉及一种干法改性炭黑方法，特别提供了一种ABS树脂用炭黑疏水改性方法。

技术介绍

[0002]炭黑是不可或缺的化工原料，广泛用于橡胶、油墨、塑料、电池、印染等。然而炭黑表面存在的羟基，表面能大，易于团聚，在疏水介质中难于均匀分散，降低了其应用品质，尤其是炭黑粒径越小，其团聚现象越严重。为此，为极大地减弱炭黑颗粒的团聚，提高其分散性，需要对炭黑进行表面改性，以改善其应用品质与使用效果，拓展应用领域。
[0003]目前，炭黑的改性可分为接枝改性、脂肪酸改性、氧化改性和包裹改性，其生产方法可分为湿法改性和干法改性。湿法改性具有改性剂种类多、效率高、改性均匀等优点，缺点是产品后处理复杂、易环境污染、生产成本较高。干法改性主要是氧化改性，氧化剂包括氧气、氮氧物和臭氧。其中臭氧氧化剂因其氧化效率高、氧化条件温和、成本低等优点而被广泛使用。然而，现有干法改性仅仅是亲水改性，无法解决炭黑与疏水材料相容、混合的问题，更无法保证黑色ABS树脂光泽度与黑度，从而限制了炭黑在ABS基黑母粒及黑色ABS树脂的应用。
[0004]因此，提出一种新的干法改性炭黑方法，以提高炭黑在ABS树脂中的添加量及分散的均匀性，改善ABS基黑母粒对下游成品光泽度与黑度的影响，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种ABS树脂用炭黑疏水改性方法，以解决现有炭黑改性方法存在的添加不均匀、添加量少致使相关产品光泽度与黑度差等问题。
[0006]本专利技术提供的技术方案是：ABS树脂用炭黑疏水改性方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：称取碳黑，将其加入反应器中，搅拌并加热升温至120～180℃，之后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的乙醇进行预处理，其中，所述乙醇与所述炭黑的质量比为1.0～5.0:100；
[0008]步骤2：待废气排出反应器后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷进行反应，其中，所述二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷与所述炭黑的质量比为0.5～2.0:100；
[0009]步骤3：向反应器内均匀喷入经高压雾化的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷进行反应，其中，所述十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷与所述炭黑的质量比为0.2～1.0:100；
[0010]步骤4：反应结束后，从反应器内排出未反应的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷及副产物，卸料并送至冷却罐，待降至室温时，包装得产品。
[0011]优选，步骤1中的预处理时间为10～30分钟，步骤2中的反应时间为30～60分钟，步
骤3中的反应时间为30～60分钟。
[0012]本专利技术提供的ABS树脂用炭黑疏水改性方法，在以二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷对炭黑疏水改性的基础上，进一步以十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷对炭黑进行疏水改性，可实现碳黑表面双重改性，改性过程中，首先利用乙醇对炭黑进行预处理，然后将预处理后的炭黑与二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷混合并反应，再与十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷混合并反应，可显著地提高炭黑的疏水性，极大地减少炭黑颗粒间团聚，改善炭黑的分散性与流动性以实现炭黑更好地在ABS树脂中的使用。另外，通过合理的原料配比，可以保证炭黑能够被很好的疏水改性并应用于ABS树脂，提高炭黑在ABS基黑母粒中的加入量，解决黑色ABS产品光泽度与黑度差的问题。
[0013]本专利技术提供的ABS树脂用炭黑疏水改性方法，生产方法简单、效率高、工艺路线短，废气易于处理，对环境污染小，适于工业化生产。通过对炭黑进行双重改性，使得改性后的产品疏水性强、分散性好，可有效降低炭黑颗粒间团聚，提高与ABS树脂相容性。
具体实施方式
[0014]下面将结合具体的实施方案对本专利技术进行进一步的解释，但并不局限本专利技术。
[0015]本专利技术提供了一种ABS树脂用炭黑疏水改性方法，包括如下步骤：
[0016]步骤1：称取碳黑，将其加入反应器中，搅拌并加热升温至120～180℃，之后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的乙醇进行预处理，其中，所述乙醇与所述炭黑的质量比为1.0～5.0:100；
[0017]步骤2：待废气排出反应器后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷进行反应，其中，所述二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷与所述炭黑的质量比为0.5～2.0:100；
[0018]步骤3：向反应器内均匀喷入经高压雾化的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷进行反应，其中，所述十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷与所述炭黑的质量比为0.2～1.0:100；
[0019]步骤4：反应结束后，从反应器内排出未反应的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷及副产物，卸料并送至冷却罐，待降至室温时，包装得产品。
[0020]优选，步骤1中的预处理时间为10～30分钟，步骤2中的反应时间为30～60分钟，步骤3中的反应时间为30～60分钟。
[0021]实施例1
[0022]准备原料：碳黑、乙醇、二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷。原料配比以碳黑质量为基准，其余原料按照相对于碳黑质量的百分比如下：
[0023][0024]改性方法包括预处理、一次混合、反应、二次混合、反应、卸料、冷却、包装。具体步骤如下：
[0025]称取配方量全部的碳黑，将其加入内设螺旋搅拌、夹套加热的反应器中，启动搅拌，加热升温至180℃后，均匀喷入配方量经高压雾化的乙醇，预处理10分钟，待废气排出反应器后，均匀喷入配方量经高压雾化的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷，反应30分钟，再均匀喷入配方量经高压雾化的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷，反应30分钟。反应结束后，从反应器内排出未反应二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷及副产物，卸料并送至冷却罐，待降至室温时，包装得产品。
[0026]实施例2
[0027]准备原料：碳黑、乙醇、二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷。原料配比以碳黑质量为基准，其余原料按照相对于碳黑质量的百分比如下：
[0028][0029]改性方法包括预处理、一次混合、反应、二次混合、反应、卸料、冷却、包装。具体步骤如下：
[0030]称取配方量全部的碳黑，将其加入内设螺旋搅拌、夹套加热的反应器中，启动搅拌，加热升温至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ABS树脂用炭黑疏水改性方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：称取碳黑，将其加入反应器中，搅拌并加热升温至120～180℃，之后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的乙醇进行预处理，其中，所述乙醇与所述炭黑的质量比为1.0～5.0:100；步骤2：待废气排出反应器后，向反应器内均匀喷入经高压雾化的二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷进行反应，其中，所述二氯(3
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氰基丙基)甲基硅烷与所述炭黑的质量比为0.5～2.0:100；步骤3：向反应器内均匀喷入经高压雾化的十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷或十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，陈素清，田晶，席剑辉，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：