一种双亲炭黑及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114316635A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111681652.2(22)申请日2021.12.30(71)申请人宁波德泰化学有限公司地址315200浙江省宁波市石化经济技术开发区凤翔路699号(72)发明人黄锡甫卜庆朋纪益彪周迎春朱社教(74)专利代理机构北京君恒知识产权代理有限公司11466代理人张强(51)Int.Cl.C09C1/56(2006.01)C09C3/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种双亲炭黑及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种双亲炭黑及其制备方法，双亲炭黑包括炭黑：96~99份；疏水型硅烷偶联剂：0.2~2份；亲水型硅烷偶联剂：0.2~2份。双亲炭黑制备方法包括以下步骤：将氯化钠粉碎过筛后加入带有搅拌的罐体中；将加热的氯化钠经压缩空气送至炭黑反应炉的急冷段，对炭黑反应炉内的炭黑进行急冷；将含有氯化钠的炭黑经过磨粉机磨粉、冷却，二次研磨的过程中加入硅烷溶液；将疏水修饰的炭黑浸泡于水中，除去氯化钠；将疏水修饰的炭黑分散于含有乙醇的搅拌釜中，然后加入催化剂，搅拌均匀后，加入亲水型硅烷；将亲水型硅烷修饰的炭黑经低温负压蒸馏，干燥至加热减量低于1wt.%；优点是双亲炭黑同时具有在油性和水性体系中优异的分散性，且具有一定的乳化性能。CN114316635ACN114316635A权利要求书1/2页1.一种双亲炭黑，其特征在于，它包含的组分及各组分的质量份数和制备步骤如下：双亲炭黑组分：炭黑：96～99份；疏水型硅烷偶联剂：0.2～2份；亲水型硅烷偶联剂：0.2～2份。2.根据权利要求1所述的双亲炭黑，其特征在于：所述炭黑为软质或硬质炭黑；和/或所述疏水型硅烷偶联剂为十八烷基三氯硅烷、十六烷基三氯硅烷、辛基三氯硅烷，乙基三乙氯硅烷，甲基三氯硅烷，异丁基三氯硅烷，及其相应的三乙氧基硅类或三甲氧基类，或含有烯基和含氟的各类硅烷偶联剂中的至少一种；和/或所述亲水型硅氧烷偶联剂为γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1a)将氯化钠粉碎，过筛，将氯化钠粉料加入带有搅拌的罐体中，待用；(2a)将加热的氯化钠经压缩空气送至炭黑反应炉的急冷段，然后在炭黑反应炉急冷段加入急冷水，对炭黑反应炉内的炭黑进行急冷；(3a)将含有氯化钠的炭黑经过磨粉机磨粉，冷却后，二次研磨的过程中加入硅烷溶液，所述硅烷溶液为含有疏水型硅烷的乙醇溶液；(4a)将疏水修饰的炭黑浸泡于水中，除去氯化钠；(5a)将疏水修饰的炭黑分散于含有乙醇的搅拌釜中，然后加入催化剂，搅拌均匀后，加入亲水型硅烷；(6a)将亲水型硅烷修饰的炭黑经低温负压蒸馏，干燥至加热减量低于1wt.％。4.一种如权利要求3所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述氯化钠粉碎后过筛，筛网的目数为100～300目，氯化钠预热温度为200℃～500℃。5.一种如权利要求3所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述氯化钠加入炭黑反应炉的急冷段后，此时炭黑的温度≥820℃，然后加入急冷水将炭黑的温度降至800℃以下，氯化钠与炭黑的质量比例为2～10。6.一种如权利要求3所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述磨粉后的炭黑冷却至20℃～50℃。7.一种如权利要求3所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述硅烷溶液配制步骤为：将硅烷溶于乙醇中，高速搅拌均匀后，硅烷含量为5～50wt.％，加入的催化剂为硅烷质量的0.2～1wt.％，搅拌均匀后，静置5～30min，即可使用，所用硅烷为炭黑用量的0.2～3wt.％。8.一种如权利要求2或7任一所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述催化剂为弱酸性催化剂或弱碱性催化剂。9.一种如权利要求8所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述弱酸性催化剂为乙酸。2CN114316635A权利要求书2/2页10.一种如权利要求8所述的双亲炭黑的制备方法，其特征在于所述弱碱性催化剂为氨水、三乙醇胺和乙二胺。3CN114316635A说明书1/9页一种双亲炭黑及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种双亲炭黑及其制备方法。背景技术[0002]炭黑具有粒径小，表面积非常大，表面基团较少，不管在水性体系还是油性体系中分散难的特点，炭黑的分散过程是物理过程，在这个总过程中还包括许多单独的子过程。炭黑在水性体系或者油性体系中机械分散，则是炭黑由附聚物分裂成更小的聚集体，并同时被介质所润湿。炭黑的