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专利号: 2022103600863
申请人: 三明学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高品质改性白炭黑的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、配制硅酸钠溶液;所述配制硅酸钠溶液的步骤为:将经过纯化处理的高纯度水玻璃溶液和水混合后加入反应釜中,得到硅酸钠溶液,其中,所述硅酸钠溶液的浓度为0.4~

2mol/L,其温度为50~60℃;

所述纯化处理的步骤包括:

边搅拌边在水玻璃溶液中加入絮凝剂和助滤剂,搅拌0.5~2h后过滤,得到初级硅酸钠溶液;所述絮凝剂包括聚硫酸铝、聚硅酸或硅酸铝,所述助滤剂为活性炭,所述絮凝剂和所述助滤剂的配制浓度均为0.1~0.2%;

将所述初级硅酸钠溶液在磁选机中进行磁分离处理,得到所述高纯度水玻璃溶液;

S2、将所述硅酸钠溶液升温至70~90℃,边搅拌边加入浓硫酸溶液、第一改性剂和第一活化剂进行初次改性,静置、冷却后,得到浆料;所述第一改性剂和所述第一活化剂进行初次改性的具体步骤为:先将反应釜内的所述硅酸钠溶液快速升温至50~80℃后,边搅拌边加入浓硫酸溶液,同时加入一定量的所述第一改性剂和所述第一活化剂进行反应,直至反应后的溶液pH值为5.0~8.0后,停止加入所述浓硫酸溶液,反应结束;接着将反应釜内硅酸钠溶液快速降温至30~40℃后静置一段时间,待反应釜内的溶液变成凝胶状后,得到第一浆料;对第一浆料进行第一次老化处理,老化时间为25~45min;然后将反应釜内的第一浆料均匀打散,并快速升温至70~90℃后,边搅拌边加入浓度为50~70%的浓硫酸溶液,同时加入一定量的所述第一改性剂和所述第一活化剂进行反应,直至反应后的溶液pH值为3~6后停止加入浓硫酸溶液,反应结束;最后将反应釜内的溶液快速降温至50~60℃后,静置一段时间,待反应釜内的溶液变成凝胶状,得到浆料,所述第一改性剂选自硅烷偶联剂si‑69、硅烷偶联剂kh570、硅烷偶联剂kh550或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种,所述第一活化剂选自乙醇胺、三乙醇胺或六甲基四胺中的一种;

S3、所述浆料经老化处理、过滤洗涤处理以及打浆和干燥处理,得到第一改性白炭黑粉末;

S4、所述第一改性白炭黑粉末经预活化处理后,加入第二改性剂进行流化床改性反应,吹扫收集后,得到高品质改性白炭黑粉末,所述第二改性剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂或多元醇类偶联剂,所述流化床改性反应的温度为250~300℃。

2.根据权利要求1所述的高品质改性白炭黑的制备方法,其特征在于,步骤S3中,老化处理时间为1~3h,所述过滤洗涤处理以及打浆和干燥处理的步骤为:将经过老化处理的浆料在压榨板框中进行压滤洗涤,得到滤饼,然后将所述滤饼在打浆机中进行打浆处理,最后将其输送至干燥设备中进行干燥处理,得到第一改性白炭黑粉末。

3.根据权利要求1所述的高品质改性白炭黑的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述预活化处理的步骤包括:将所述第一改性白炭黑置于三相反应器中,加热至400~500℃进行预活化处理,其中,预活化时间为3.2~4.2h。

4.根据权利要求1所述的高品质改性白炭黑的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述吹扫收集的步骤为:使用惰性气体对三相反应器进行吹扫,并收集吹出的粉末,即可得到所述高品质改性白炭黑粉末。

5.一种高品质改性白炭黑,其特征在于,根据权利要求1~4任意一项所述的制备方法制得。