一种白炭黑分散液及其制备方法、橡胶母胶与流程

专利检索2026-02-23  3


本发明涉及橡胶加工领域,更具体涉及一种白炭黑分散液及其制备方法、橡胶母胶。


背景技术:

1、在橡胶加工过程中,混炼是最关键的工序,通过混炼将橡胶胶乳、补强材料、硫化助剂、防老化助剂等辅料均匀混合,制成混炼胶料,生产各类橡胶产品,因此,混炼胶性能和混炼工艺直接影响橡胶产品的加工性能和使用性能。混炼工艺也是橡胶加工中能耗最高的工序,占轮胎生产过程全部能耗的40%。目前,我国橡胶工业仍沿用能耗高、产业链长、环保差的干法混炼工艺,在密炼机中对橡胶/增强填料/各种助剂进行多段混炼,因此,每吨混炼胶的能耗约400kwh,年平均能耗可达50亿kw·h,因此,混炼工艺的创新改造、节能混炼工艺的开发成为橡胶行业中节能措施的重中之重。因此,湿法混炼能够解决传统橡胶工业干法混炼带来的能耗高等问题成为橡胶行业研究的热点。

2、湿法混炼胶的优势主要有:减少白炭黑粉尘的产生,降低能耗,并且在母胶粒中能够进一步提高白炭黑的加入量,满足绿色轮胎高白炭黑添加量的需求,进一步改善胶料的物理机械性能。

3、白炭黑分散液作为橡胶补强填料,能够提高橡胶胶乳制品的强度,但是白炭黑分散液中的白炭黑容易团聚,同时白炭黑与橡胶胶乳之间的相容性较差,对橡胶的补强效果影响严重。因此,湿法混炼的关键技术在于白炭黑的表面处理及分散液的制备、橡胶胶乳与白炭黑水分散液的混合、分散、絮凝和干燥等工艺。

4、专利cn114956094 a报道了白炭黑纳米分散液及其制备方法,首先配置质量浓度为4-22wt%的酸溶液,然后在加热和搅拌条件下,将酸溶液加入至包含硅酸钠和表面改性剂的溶液中,进行搅拌,得到白炭黑纳米分散液。该方法采用的是硫酸,硝酸和盐酸等强酸,再加入偶联剂或表活剂进行改性,得到白炭黑水分散液。此方法,采用的是强酸处理,会产生大量的酸废水,增加环保成本。因而还需要进一步的改进和发展。


技术实现思路

1、针对现有技术的种种不足,为了解决上述问题,现提出一种白炭黑分散液及其制备方法、橡胶母胶,并提供如下技术方案:

2、一种白炭黑分散液的制备方法,制备步骤如下:将纳米纤维素加入白炭黑水溶液进行超声,超声后加入表面活性剂搅拌得到白炭黑分散液。

3、进一步的,所述纳米纤维素的分丝帚化度为10-15%。

4、进一步的,所述纳米纤维素为微纤化纤维素。

5、进一步的,所述微纤化纤维素的直径为5-60纳米,长径比为200-300。

6、进一步的,所述表面活性剂为羧酸盐类gemini双子型表面活性剂。

7、进一步的,所述纳米纤维素溶于水形成质量浓度为1-10%的纳米纤维素溶液,将纳米纤维素溶液加入白炭黑水溶液进行超声。

8、进一步的,按照质量百分比计,所述纳米纤维素、白炭黑和表面活性剂的用量比为1-3:10-15:0.5-1。

9、进一步的,所述纳米纤维素加入白炭黑水溶液中后在加热的条件下进行搅拌然后超声,所述加热温度为20-100℃,搅拌速度为100-1000rpm,搅拌时间为0.5-3h,超声功率为100-1000w,超声10-50min后加入表面活性剂。

10、另外,本发明提供了一种白炭黑分散液,由上述的白炭黑分散液的制备方法制备得到。

11、另外,本发明提供了一种橡胶母胶,由橡胶胶乳和上述的白炭黑分散液制备得到。

12、由于采用了以上技术方案,本发明的有益技术效果是:

13、1、本发明利用纳米纤维素对白炭黑进行官能团修饰,减少了白炭黑的团聚,同时,还添加了表面活性剂使得该白炭黑分散液可以与橡胶胶乳直接混合。

14、2、本发明针对纳米纤维素的分丝帚化度进行研究,探究出分丝帚化度为10-15%的纳米纤维素对白炭黑的稳定分散具有最佳效果。



技术特征:

1.一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:将纳米纤维素加入白炭黑水溶液进行超声,超声后加入表面活性剂搅拌得到白炭黑分散液。

2.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维素的分丝帚化度为10-15%。

3.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维素为微纤化纤维素。

4.根据权利要求3所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述微纤化纤维素的直径为5-60纳米,长径比为200-300。

5.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂为羧酸盐类gemini双子型表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维素溶于水形成质量浓度为1-10%的纳米纤维素溶液,将纳米纤维素溶液加入白炭黑水溶液进行超声。

7.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,按照质量百分比计,所述纳米纤维素、白炭黑和表面活性剂的用量比为1-3:10-15:0.5-1。

8.根据权利要求1所述的一种白炭黑分散液的制备方法,其特征在于,所述纳米纤维素加入白炭黑水溶液中后在加热的条件下进行搅拌然后超声,加热的温度为20-100℃,搅拌速度为100-1000rpm,搅拌时间为0.5-3h,超声功率为100-1000w,超声10-50min后加入表面活性剂。

9.一种白炭黑分散液,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的白炭黑分散液的制备方法制备得到。

10.一种橡胶母胶,其特征在于,由橡胶胶乳和权利要求8所述的白炭黑分散液制备得到。


技术总结
本发明提供一种白炭黑分散液及其制备方法、橡胶母胶,白炭黑分散液的制备方法如下:将纳米纤维素加入白炭黑水溶液进行超声,超声后加入表面活性剂搅拌得到白炭黑分散液。本发明利用纳米纤维素对白炭黑进行包覆处理,减少了白炭黑的团聚,同时,表面活性剂使得该白炭黑分散液可以与橡胶胶乳直接共混,提高白炭黑与胶乳的相容性。

技术研发人员:傅秀成
受保护的技术使用者:青岛联康油脂制品有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1161655.html

最新回复(0)