納米白炭黑的可控制備與應(yīng)用.pdf

1、炭黑作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑應(yīng)用了近150年,直到上個(gè)世紀(jì)90年代,人們才開發(fā)出細(xì)小粒子、表面含有活性硅羥基的白炭黑(即二氧化硅)應(yīng)用于輪胎橡膠的工藝。尤其是白炭黑通過硅烷偶聯(lián)劑的橋連作用使得橡膠材料的抗?jié)窕阅?、滯后損失得到明顯改善,更值得矚目的是,滾動(dòng)阻力值的劇烈減小。近年來,高性能輪胎尤其是綠色輪胎的制備生產(chǎn)全都離不開納米白炭黑的使用。國際著名化工企業(yè)羅地亞和德固薩等成功開發(fā)出了易分散和高分散白炭黑(即EDS, EasyDisperse

2、d Silica和HDS,Highly Dispersed Silica),各種型號(hào)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于綠色輪胎中,但是,我們國家至今仍然沒有高質(zhì)量白炭黑產(chǎn)品問世,因此,高性能白炭黑的研制是目前一個(gè)重要的課題。本論文分別以兩種不同的方法合成了高性能的白炭黑產(chǎn)品:
　　(1)以水玻璃為原料采用硫酸沉淀法,在液體環(huán)境中引入強(qiáng)電解質(zhì)氯化鈉,表面張力調(diào)節(jié)劑選取十二烷基苯磺酸鈉,制備了高性能的白炭黑產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)中對(duì)底物濃度、反應(yīng)溫度、氯化鈉濃度、硫

3、酸添加量等試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了研究討論得出了最優(yōu)制備工藝。通過透射、掃描電子顯微鏡的觀察表征和吸油值、BET,激光粒度分析等測試手段可以明確本實(shí)驗(yàn)制備的白炭黑產(chǎn)品粒子粒徑分布狹窄,粒徑為25.37nm,聚集體粒徑130.6nm,BET比表面積136.0m2/g,吸油值2.3mL/g,分散指數(shù)2.98,粒子具有較好的分散性。
　　(2)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),以PEG6000為分散劑,硫酸沉淀法制備高性能白炭黑產(chǎn)品,實(shí)驗(yàn)中探究了底物濃度、PEG60