沉淀法白炭黑的制備及改性.pdf

1、白炭黑是一種無定形粉狀物，質(zhì)輕而松散，不溶于水和酸，溶于氫氧化鈉及氫氟酸。白炭黑以其優(yōu)越的穩(wěn)定性、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性和觸變性等一直是橡膠、塑料、涂料等制品的重要填料之一，具有廣泛的用途。
　　 白炭黑的生產(chǎn)方法主要包括氣相法和沉淀法，沉淀法以硫酸、鹽酸與水玻璃為基本原料，產(chǎn)量高，工藝簡單，易形成規(guī)模生產(chǎn)。
　　 本文采用沉淀法制備牙膏、涂料用白炭黑。確定了工業(yè)水玻璃的模數(shù)及密度，對生成的白炭黑產(chǎn)品中SiO2的含量，吸油值，粒

2、度分布及比表面積的測定方法進(jìn)行論述；探討了不同反應(yīng)條件對生成白炭黑產(chǎn)品性能的影響，確定最佳的工藝條件；采用不同改性劑及表面活性劑對白炭黑進(jìn)行改性；利用X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微分析(SEM)、紅外光譜(IR)及差熱分析(TG-DSC)等測試方法對制備的白炭黑進(jìn)行表征。
　　 針對牙膏用白炭黑的性能要求，分別考查了反應(yīng)溫度和并流時間對生成白炭黑產(chǎn)品的粒度(d50)、吸油值、折光系數(shù)及摩擦系數(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著反應(yīng)溫度

3、的提高，產(chǎn)品粒徑減小、吸油值和摩擦系數(shù)先減小后增大，在90℃時都達(dá)到最小值、溫度變化對折光系數(shù)基本沒有影響；隨著并流時間的增加，產(chǎn)品粒徑減小、吸油值先減小后增大、摩擦系數(shù)增大、折光系數(shù)基本不變。通過正交實(shí)驗(yàn)研究了諸因素對產(chǎn)品粒徑及吸油值的影響。采用XRD及SEM等測試手段對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在最佳反應(yīng)條件下：溫度為85℃，加料時間25min，保溫時間60min，轉(zhuǎn)速600r/min及硫酸酸化量18ml時，可獲得性能良好的牙膏

4、用白炭黑。
　　 涂料用白炭黑的制備工藝采用先低溫后高溫的方法。隨著加料時間的延長，吸油值先增大后減小，平均粒徑先減小后增大；吸油值隨分散劑濃度的增大先增大后減小，平均粒徑隨分散劑濃度的增大有小幅增加。從掃描電鏡圖片看，所制備的涂料用白炭黑顆粒為球形，呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；其比表面積為376.4㎡/g、孔容為1.422cm3/g。
　　 分別采用聚乙二醇、正丁醇、十二烷基硫酸鈉及蠟乳液對白炭黑進(jìn)行改性。研究了改性劑的加入量對產(chǎn)