一种亲水白炭黑的制备方法及应用技术

本申请涉及一种亲水白炭黑的制备方法及应用，所述制备方法包括：将硅酸钠溶液和混合酸溶液混合，之后加入硅酸钠和碳酸盐/碳酸氢盐的混合盐溶液进行反应，并保持液相pH值为9.5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种亲水白炭黑的制备方法及应用


[0001]本申请涉及白炭黑领域，具体涉及一种亲水白炭黑的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，白炭黑由于其自身的独特性能，广泛用于各个领域。
[0003]如CN106046860A公开了一种白炭黑/纳米钙复合浆料包覆湿法超细碳酸钙的制备方法，将优质碳酸钙原矿经破碎、添加助磨剂干法研磨后，添加第一分散剂配制成固含量为60
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65％的浆料，再经高速搅拌恒温研磨，得8000目的碳酸钙浆料，与10
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20％固含量的白炭黑/纳米钙浆料通过添加浆料包覆剂后液相包覆，再经干燥、解聚打散后经复合改性剂表面改性。生产的湿法超细活性钙，其比表面积达25
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30m2/g。采用复合改性工艺，产品活化度大于97.5％，与基材树脂的结合性更强。该专利技术在生产工艺中添加了三种分散剂，同时采用相容剂和液相包覆剂，可以实现三种粉体均匀稳定的包覆在一起，实现在基料中良好的分散性。
[0004]CN111690174A公开了一种改性白炭黑，该改性白炭黑包括粉煤灰10
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16份；碳酸钠28
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45份；对甲苯磺酸31
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48份；二甲基二甲氧基硅烷1.3
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2.4份；正辛醇52
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81份；乙醇24
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36份；水58
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74份；其制备方法为：将粉煤灰与碳酸钠反应，随后加对甲苯磺酸进行酸浸；加入二甲基二甲氧基硅烷和正辛醇改性，即得改性白炭黑。还公开了一种含有改性白炭黑的胶辊用硅橡胶，包括甲基乙烯基硅橡胶100份；改性白炭黑10
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90份；其制备方法为：将甲基乙烯基硅橡胶和改性白炭黑加入捏合机混合成团。生产的硅橡胶不添加结构控制剂，可以显著提高回弹性和加工性能。
[0005]然而，目前针对亲水性白炭黑的制备中，仍存在亲水性差，比表面积较小的问题。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种亲水白炭黑的制备方法，以解决目前制备所得白炭黑存在的亲水性差，比表面积较小问题。
[0007]第一方面，本申请提供了一种亲水白炭黑的制备方法，所述制备方法包括：
[0008]将硅酸钠溶液和混合酸溶液混合，之后加入硅酸钠和碳酸盐/碳酸氢盐的混合盐溶液进行反应，并保持液相pH值为9.5
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12，然后加入羟基乙酸溶液至液相pH值为5
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7，经固液分离得到所述白炭黑。
[0009]本申请的制备方法，通过采用多种混合溶液体系，并采用特定的羟基乙酸实现了高性能白炭黑的制备，使得制备得到的白炭黑的亲水性和比表面积显著提升。同时通过引入碳酸盐/碳酸氢盐和羟基乙酸配合，实现白炭黑表面羟基数量的进一步提升。
[0010]本申请中，所述保持液相pH值为9.5
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12，例如可以是9.5、10、10.5、11、11.5或12等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0011]本申请中，所述加入羟基乙酸溶液至液相pH值为5
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7，例如可以是5、5.2、5.4、5.6、5.8、6、6.2、6.4、6.6、6.8或7等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样
适用。
[0012]本申请中，所述碳酸盐为可溶性碳酸盐，例如可以是碳酸钠、碳酸钾等。
[0013]本申请中，所述碳酸氢盐为可溶性碳酸氢盐，例如可以是碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵等。
[0014]本申请中，所述硅酸钠和碳酸盐/碳酸氢盐的混合盐溶液为硅酸钠和碳酸盐的混合盐溶液、或硅酸钠和碳酸氢盐的混合盐溶液。
[0015]作为本申请优选的技术方案，所述硅酸钠溶液的质量浓度为20
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30％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0016]优选地，所述硅酸钠溶液和混合酸溶液的质量比为1:(0.6
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0.8)，例如可以是1:0.6、1:0.61、1:0.62、1:0.63、1:0.64、1:0.65、1:0.66、1:0.67、1:0.68、1:0.69、1:0.7、1:0.71、1:0.72、1:0.73、1:0.74、1:0.75、1:0.76、1:0.77、1:0.78、1:0.79或1:0.8等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0017]作为本申请优选的技术方案，所述混合酸溶液为有机酸和无机酸的混合溶液。
[0018]作为本申请优选的技术方案，所述混合酸溶液中的有机酸包括一元羧酸和/或二元羧酸。
[0019]本申请中，所述一元羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸或丁酸中的1种或至少2种的组合。
[0020]本申请中，所述二元羧酸包括乙二酸、谷氨酸、苹果酸或丙二酸等的1种或至少2种的组合。
[0021]优选地，所述混合酸溶液中的无机酸包括盐酸、硝酸或硫酸中的1种或至少2种的组合。
[0022]作为本申请优选的技术方案，所述混合酸溶液中有机酸和无机酸的质量比为1:(3
‑
5)，例如可以是1:3、1:3.1、1:3.2、1:3.3、1:3.4、1:3.5、1:3.6、1:3.7、1:3.8、1:3.9、1:4、1:4.1、1:4.2、1:4.3、1:4.4、1:4.5、1:4.6、1:4.7、1:4.8、1:4.9或1:5等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的组合同样适用。
[0023]作为本申请优选的技术方案，所述混合盐溶液中硅酸钠和碳酸盐的质量比为1:(8
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15)，例如可以是1:8、1:8.2、1:8.4、1:8.6、1:8.8、1:9、1:9.2、1:9.4、1:9.6、1:9.8、1:10、1:10.2、1:10.4、1:10.6、1:10.8、1:11、1:11.2、1:11.4、1:11.6、1:11.8、1:12、1:12.2、1:12.4、1:12.6、1:12.8、1:13、1:13.2、1:13.4、1:13.6、1:13.8、1:14、1:14.2、1:14.6、1:14.8或1:15等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述混合盐溶液的质量浓度为10
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15％，例如可以是10％、10.2％、10.4％、10.6％、10.8％、11％、11.2％、11.4％、11.6％、11.8％、12％、12.2％、12.4％、12.6％、12.8％、13％、13.2％、13.4％、13.6％、13.8％、14％、14.2％、14.4％、14.6％、14.8％或15％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]作为本申请优选的技术方案，所述反应在氨气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种亲水白炭黑的制备方法，其包括：将硅酸钠溶液和混合酸溶液混合，之后加入硅酸钠和碳酸盐/碳酸氢盐的混合盐溶液进行反应，并保持液相pH值为9.5
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12，然后加入羟基乙酸溶液至液相pH值为5
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7，经固液分离得到所述白炭黑。2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述硅酸钠溶液的质量浓度为20
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30％。3.如权利要1或2所述的制备方法，其中，所述硅酸钠溶液和混合酸溶液的质量比为1:(0.6
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0.8)。4.如权利要1
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3任一项所述的制备方法，其中，所述混合酸溶液为有机酸和无机酸的混合溶液。5.如权利要求4所述的制备方法，其中，所述混合酸溶液中的有机酸包括一元羧酸和/或二元羧酸；任选地，所述混合酸溶液中的无机酸包括盐酸、硝酸或硫酸中的1种或至少2种的组合。6.如权利要求1
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5任一项所述的制备方法，其中，所述混合酸溶液中有机酸和无机酸的质量比为1:(3
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5)。7.如权利要求1
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6任一项所述的制备方法，其中，所述混合盐溶液中硅酸钠和碳酸盐的质量比为1:(8
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15)；任选地，所述混合盐溶液的质量浓度为10
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15％。8.如权利要求1
‑
7任一项所述的制备方法，其中，所述反应在氨气氛围下进行。9.如权利要求1
‑
8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈南飞，卢爱平，王明贺，陈辰，陈家树，史彤，
申请(专利权)人：无锡恒诚硅业有限公司，
类型：发明
国别省市：