一种纳米白炭黑的改性方法.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CN107266714A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201610217665.7C08F220/06(2006.01)(22)申请日2016.04.08C08F236/08(2006.01)C08F220/56(2006.01)(71)申请人中国石油天然气股份有限公司C08F2/26(2006.01)地址100007北京市东城区东直门北大街9C08F2/44(2006.01)号中国石油大厦(72)发明人李晶郭珺朱晶孟令坤蔡文婧丛日新郑红兵(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006代理人王玉双鲍俊萍(51)Int.Cl.C08K9/10(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/36(2006.01)C08L21/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种纳米白炭黑的改性方法(57)摘要本发明提供一种高分散型用做橡胶填料的纳米白炭黑的改性方法。该发明采用不饱和羧酸极性单体和丙烯酰胺极性单体复配，在对共轭二烯烃单体进行预乳化处理，利用原位聚合法制备高分散型纳米白炭黑。这种方法不仅解决了纳米白炭黑的易团聚问题，赋予了纳米白炭黑的超分散性，而且还杜绝了应长期存放而再次发生团聚的问题，保证了长期存放的稳定性。本发明单体用量少，环境污染小，操作方法简单，适合工业化生产等特点。CN107266714ACN107266714A权利要求书1/1页1.一种纳米白炭黑的改性方法，其特征在于主要包括以下步骤：(1)单体预乳化液制备：按质量份计，将100份共轭二烯烃单体、5～10份乳化剂、150～200份去离子水、1.0～2.0份缓冲剂、0.01～0.1份引发剂一起放入反应器中，升温至40～60℃时，搅拌反应30～50分钟制备成单体预乳化液；(2)复配极性单体混合液的制备：按质量份计，取100份不饱和羧酸极性单体和20～50份丙烯酰胺放入反应釜中搅拌混合5～10min；再加50～100份去离子水、1～3份缓冲剂调节溶液的pH为7.0～9.0，优选7.5～8.5，再搅拌混合10～30min组成复配极性单体混合液；(3)改性纳米白炭黑的制备：质量份计，取100份纳米白炭黑和5～25份复配极性单体混合液、200～300份去离子水、1～4份缓冲剂加入到聚合釜中搅拌混合10～30min；而后加入1～5份乳化剂、1～5份单体预乳化液，搅拌升温至50～70℃，再搅拌混合10～30min生成以纳米白炭黑粉体为中心被复配极性单体和共轭二烯类单体包覆的聚合体，并将此作为复合乳液的种子；最后再加入10～30份单体预乳化液和0.1～0.2份引发剂，反应3.0～6.0h后，加入0.1～0.5份终止剂，经洗涤、脱水、干燥、研磨制得改性纳米白炭黑。2.如权利要求1所述纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述白炭黑是纳米级的，其粒径为：20～60nm。3.如权利要求1所述纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述丙烯酰胺的纯度大于或等于99％。4.如权利要求1～3任一所述纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述不饱和羧酸极性单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的一种。5.如权利要求4所述纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述不饱和羧酸极性单体是丙烯酸。6.如权利要求1～3或5所述的纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述共轭二烯烃为C4～Cl2的共轭二烯烃，选自1，3-丁二烯；异戊二烯；2，3-二甲基-1，3丁二烯；2，3-二乙基-1，3丁二烯；2-甲基-3-乙基-1，3丁二烯；2-氯-1，3-戊二烯；1，3-戊二烯；3-丁基-1，3-辛二烯；2-苯基-1，3-丁二烯；1，3-己二烯中的一种或几种的混合物。7.如权利要求6所述的纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述共轭二烯烃是异戊二烯。8.如权利要求1～3、5或7所述的纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述引发剂为水溶性热引发剂，选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、2,2—偶氮双(2—脒唑啉丙烷)盐酸盐、2,2-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二氢氯化物中的一种或几种的混合物。9.如权利要求8所述的纳米白炭黑的改性方法，其特征在于所述引发剂是过硫酸铵。2CN107266714A说明书1/8页一种纳米白炭黑的改性方法技术领域[0001]本发明涉及一种改性合成橡胶填料纳米白炭黑达到超分散性的制备方法。背景技术[0002]众所周知，从无机粉体填充改性合橡胶的预期效果来看，无机粉体粒子的粒径尺寸越小改性的效果也越好，但是在超细无机粉体的应用过程中不可避免地会遇到一个技术难题,即超细粉体随着粒径的减少,比表面积增大,表面能提高,自聚能力更强,越难被橡胶材料混入、浸润和分散。因此超细无机粉体在橡