一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺制造技术

本发明专利技术属于高分子材料制备技术领域，提供了一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，属于高分子材料技术领域。它解决了现有的炭黑进行分散时对于温度和介质的把控较差，导致升温加速润湿过程的同时降低了介质粘度，使得剪切力降低，进而导致炭黑的着色性能或其它所需要的性能无法充分发挥的问题。本高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，包括以下步骤：S1、破碎：由于商品级炭黑颜料的细度(45μm)不符合下游领域的要求。本分散工艺通过温度调节、介质添加和延长停留的方式，保证了炭黑的着色性能或其它所需要的性能充分发挥以及分散性的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺
本专利技术属于高分子材料制备
，涉及一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺。
技术介绍
炭黑是较难分散的颜料之一，因此炭黑比任何其它颜料更需要彻底分散在载体中，炭黑在另一种介质中被分散，实际就意味着炭黑粉末中的附聚物被破坏为较小粒子，并同时被介质所润湿。现有的炭黑进行分散时对于温度和介质的把控较差，导致升温加速润湿过程的同时降低了介质粘度，使得剪切力降低，进而导致炭黑的着色性能或其它所需要的性能无法充分发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，本分散工艺通过温度调节、介质添加和延长停留的方式，保证了炭黑的着色性能或其它所需要的性能充分发挥以及分散性的提高。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，包括以下步骤：S1、破碎：由于商品级炭黑颜料的细度(45μm)不符合下游领域的要求，所以在使用时通过动力机构驱动的研磨机构对下料机构内的炭黑进行破碎操作，以保证炭黑的着色性能或其它所需要的性能充分发挥出来；S2、润湿：自由炭黑粒子表面与周围介质的相互作用是炭黑被润湿的重要因素，在实际操作中，通过动力机构、下料机构、研磨机构和水循环机构间的相互配合，以提高炭黑的分散性；S3、分布：在水循环机构的作用下，通过提高加工温度和降低体系粘度，使体系处于湍流条件下，以延长摆动机构内的炭黑在加工设备内的停留时间，使被润湿的炭黑粒子达到较佳分布；S4、内聚力：由于炭黑粒子之间存在吸引力(偶极、氢键和静电力)，因此必须依靠外界能量来克服吸引力，才能达到分散目的，在实际操作中，添加分散剂涂覆在炭黑粒子表面，从而降低炭黑粒子之间的内聚力，有助于避免炭黑分散操作困难；上述分散工艺S1-S4步骤中的作业工序需由壳体、动力机构、下料机构、研磨机构、摆动机构和水循环机构配合完成相应的处理操作，其中：所述壳体的上端面设有下料机构，所述壳体内限定有储水腔，所述储水腔内位于下料机构的下方设有研磨机构，所述储水腔内位于研磨机构的下方设有摆动机构，所述储水腔内位于摆动机构下方设有动力机构，所述储水腔内设有水循环机构。作为优选，所述动力机构包括限定在所述壳体前端壁内的齿轮腔，所述储水腔内位于所述壳体的下侧内壁设有电机箱，所述电机箱的后端壁开通有贯穿壳体后端壁的通风孔，所述电机箱内设有控制电机，所述控制电机的输出端固连有延伸至齿轮腔内的电机轴，所述电机轴位于电机箱内的部分上套设有风扇，所述电机轴位于齿轮腔内的部分上套设有第一链轮，所述齿轮腔内位于所述电机轴上方转动连接有链轮轴，所述链轮轴上套设有第二链轮，所述第二链轮与所述第一链轮间传动连接有链条，所述链轮轴上位于所述第二链轮前方套设有第一齿轮。作为优选，所述摆动机构包括转动设置在所述壳体前后两侧内壁间的摆动板轴，所述摆动板轴上套设有摆动板，所述摆动板的下端壁位于摆动板轴中心线的两侧分别通过扭簧转动连接有排料板。作为优选，所述研磨机构包括设置在所述储水腔内的第一研磨组件和第二研磨组件，所述第一研磨组件位于所述摆动机构中心线的左侧，所述第二研磨组件位于所述摆动机构中心线的右侧。作为优选，所述第一研磨组件包括转动设置在所述壳体内的第一转轴，所述第一转轴的前端延伸至所述动力机构的齿轮腔内，所述第一转轴位于所述齿轮腔内的部分上套设有与所述动力机构第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一转轴位于所述储水腔内的部分上套设有第一滚筒，所述第一滚筒的外周侧均布有设有至少两个的刮板组件，所述刮板组件包括固连在所述第一滚筒外周侧的轴套，所述轴套内开设有弧形滑道，所述弧形滑道内滑动连接有弧形滑块，所述弧形滑块与所述弧形滑道的底端间设有弧形滑块弹簧，所述弧形滑块靠近所述轴套中心线点的一侧固连有位于所述轴套内的刮板轴，所述弧形滑道远离所述轴套中心点的一侧开设有弧形槽，所述弧形滑块靠近所述弧形槽的一侧开设有限位槽，所述限位槽内滑动连接有与所述弧形槽配合的限位球，所述限位球与所述限位槽的底端间设有限位球弹簧，所述刮板轴上固连有第一刮板，所述第一刮板上固连有柔性挡块。作为优选，所述第二研磨组件包括转动设置在所述壳体内的第二转轴，所述第二转轴的前端延伸至所述动力机构的齿轮腔内，所述第二转轴位于所述齿轮腔内的部分上套设有与所述动力机构第一齿轮啮合的第三齿轮，所述第三齿轮与所述第一研磨组件的第二齿轮外径大小不等，所述第二转轴位于所述储水腔内的部分上套设有第二滚筒，所述第二滚筒的外周侧均布有设有至少两个的第二刮板。作为优选，所述下料机构包括固连在所述壳体上端面的四个支撑杆，四个所述支撑杆上设有储料箱，所述储料箱的下端设有两个开口，所述储料箱内位于两个开口间设有隔板，每个所述开口内设有隔料板，每个所述隔料板通过四个拉伸弹簧与储料箱的开口端面连接。作为优选，所述水循环机构包括设置在所述壳体后端壁的注水孔，所述壳体的左端突出部分内限定有降温腔，所述降温腔与所述储水腔间设有排水泵，所述降温腔与所述动力机构的电机箱间连通有通风管，所述壳体的右端壁和下端壁内开通有将储水腔与降温腔连通的排水管，所述排水管内设有吸水泵。工作原理：进行炭黑的分散前，将炭黑放入储料箱内隔板左侧的部分上，将掺入低分子量添加剂的介质放入储料箱内位于隔板右侧的部分上，在储水腔内通过注水孔注入一定量的热水，启动电机箱内的控制电机，控制电机带动电机轴进行转动，电机轴转动时一方面带动风扇在进行转动，风扇转动时通过通风孔在电机箱内产生一定的风，电机箱内的风通过通风管进入降温腔内；另一方面电机轴转动时带动第一链轮在齿轮腔内进行转动，第一链轮转动时通过链条和第二链轮间的传动，带动链轮轴在齿轮腔内进行转动，链轮轴转动时带动第一齿轮与第二齿轮和第三齿轮进行间歇性啮合，控制第一转轴和第二转轴在储水腔内进行转动相向转动，由于第三齿轮和第二齿轮的外径大小不等，故第一转轴和第二转轴的转速不等；第一转轴转动时通过第一滚筒带动若干刮板组件的第一刮板在储水腔内进行转动，第二转轴转动时通过第二滚筒带动若干第二刮板在储水腔内进行转动，当第一刮板与第二刮板与下料机构的隔料板接触时，隔料板通过拉伸弹簧在储料箱下端的开口处发生晃动，使储料箱内位于隔板左侧部分的炭黑掉落在第一刮板上，使储料箱内位于隔板右侧的掺入低分子量添加剂的介质掉落在第二刮板上；初始时限位球在限位球弹簧的推动下位于限位槽的外部，通过限位球与弧形槽间的接触配合对弧形滑块在弧形滑道内的位置进行限定，即控制刮板轴无法在轴套内进行转动，由于第二齿轮与第三齿轮外径大小不等，使得第三齿轮转动大于第二齿轮转速，即第二刮板转速大于第一刮板转速，当第一刮板与第二刮板接触时，第一刮板受到第二刮板施加的外力，在外力作用下限位球从弧形槽内滑出，使弧形滑块在弧形滑道内的限位消失，在弧形滑块弹簧的推动下弧形滑块带动刮板轴在轴套内进行转动，即第一刮板相对于第二刮板发生角度转动，使第一刮板的端面与的端面充分接触、贴合，通过第一刮板与第二刮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、破碎：由于商品级炭黑颜料的细度(45μm)不符合下游领域的要求，所以在使用时通过动力机构驱动的研磨机构对下料机构内的炭黑进行破碎操作，以保证炭黑的着色性能或其它所需要的性能充分发挥出来；/nS2、润湿：自由炭黑粒子表面与周围介质的相互作用是炭黑被润湿的重要因素，在实际操作中，通过动力机构、下料机构、研磨机构和水循环机构间的相互配合，以提高炭黑的分散性；/nS3、分布：在水循环机构的作用下，通过提高加工温度和降低体系粘度，使体系处于湍流条件下，以延长摆动机构内的炭黑在加工设备内的停留时间，使被润湿的炭黑粒子达到较佳分布；/nS4、内聚力：由于炭黑粒子之间存在吸引力(偶极、氢键和静电力)，因此必须依靠外界能量来克服吸引力，才能达到分散目的，在实际操作中，添加分散剂涂覆在炭黑粒子表面，从而降低炭黑粒子之间的内聚力，有助于避免炭黑分散操作困难；/n上述分散工艺S1-S4步骤中的作业工序需由壳体(100)、动力机构、下料机构、研磨机构、摆动机构和水循环机构配合完成相应的处理操作，其中：/n所述壳体(100)的上端面设有下料机构，所述壳体(100)内限定有储水腔(101)，所述储水腔(101)内位于下料机构的下方设有研磨机构，所述储水腔(101)内位于研磨机构的下方设有摆动机构，所述储水腔(101)内位于摆动机构下方设有动力机构，所述储水腔(101)内设有水循环机构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、破碎：由于商品级炭黑颜料的细度(45μm)不符合下游领域的要求，所以在使用时通过动力机构驱动的研磨机构对下料机构内的炭黑进行破碎操作，以保证炭黑的着色性能或其它所需要的性能充分发挥出来；
S2、润湿：自由炭黑粒子表面与周围介质的相互作用是炭黑被润湿的重要因素，在实际操作中，通过动力机构、下料机构、研磨机构和水循环机构间的相互配合，以提高炭黑的分散性；
S3、分布：在水循环机构的作用下，通过提高加工温度和降低体系粘度，使体系处于湍流条件下，以延长摆动机构内的炭黑在加工设备内的停留时间，使被润湿的炭黑粒子达到较佳分布；
S4、内聚力：由于炭黑粒子之间存在吸引力(偶极、氢键和静电力)，因此必须依靠外界能量来克服吸引力，才能达到分散目的，在实际操作中，添加分散剂涂覆在炭黑粒子表面，从而降低炭黑粒子之间的内聚力，有助于避免炭黑分散操作困难；
上述分散工艺S1-S4步骤中的作业工序需由壳体(100)、动力机构、下料机构、研磨机构、摆动机构和水循环机构配合完成相应的处理操作，其中：
所述壳体(100)的上端面设有下料机构，所述壳体(100)内限定有储水腔(101)，所述储水腔(101)内位于下料机构的下方设有研磨机构，所述储水腔(101)内位于研磨机构的下方设有摆动机构，所述储水腔(101)内位于摆动机构下方设有动力机构，所述储水腔(101)内设有水循环机构。


2.根据权利要求1所述的一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，其特征在于：所述动力机构包括限定在所述壳体(100)前端壁内的齿轮腔(116)，所述储水腔(101)内位于所述壳体(100)的下侧内壁设有电机箱(110)，所述电机箱(110)的后端壁开通有贯穿壳体(100)后端壁的通风孔(112)，所述电机箱(110)内设有控制电机(111)，所述控制电机(111)的输出端固连有延伸至齿轮腔(116)内的电机轴(113)，所述电机轴(113)位于电机箱(110)内的部分上套设有风扇(114)，所述电机轴(113)位于齿轮腔(116)内的部分上套设有第一链轮(117)，所述齿轮腔(116)内位于所述电机轴(113)上方转动连接有链轮轴(119)，所述链轮轴(119)上套设有第二链轮(120)，所述第二链轮(120)与所述第一链轮(117)间传动连接有链条(118)，所述链轮轴(119)上位于所述第二链轮(120)前方套设有第一齿轮(144)。


3.根据权利要求1所述的一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，其特征在于：所述摆动机构包括转动设置在所述壳体(100)前后两侧内壁间的摆动板轴(139)，所述摆动板轴(139)上套设有摆动板(140)，所述摆动板(140)的下端壁位于摆动板轴(139)中心线的两侧分别通过扭簧转动连接有排料板(141)。


4.根据权利要求1所述的一种高分子橡胶合成原料炭黑的分散工艺，其特征在于：所述研磨机构包括设置在所述储水腔(101)内的第一研磨组件和第二研磨组件，所述第一研磨组件位于所述摆动机构中心线的左侧，所述第二研磨组件位于所述摆动机构中心线的右侧。


5.根据权利要求4所述的一种高分子橡胶合成原料炭黑的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺强，
申请(专利权)人：嘉兴市汇顺达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33