沉淀白炭黑生产工艺改进

沉淀白炭黑生产工艺改进

第41卷第7期无机盐工业

2009年7月INORGANICCHEMICALSINDUSTRY

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工业技术

沉淀白炭黑生产工艺改进

崔益顺,胡　苓,何　平,赵　勇

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(1.四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000;2.自贡市化工研究设计院;3.炭黑工业研究设计院)

　　摘　要:以水玻璃和硫酸为原料采用沉淀法生产白炭黑产品。讨论了反应温度对产品比表面积和DBP吸油值的影响。同时讨论了原料水玻璃密度和硫酸浓度、pH、蒸汽等因素对产品质量的影响。测定了不同比表面积和

DBP吸油值的白炭黑产品加入橡胶中,胶料的硫化时间、500%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率等物理性能。改进

了生产工艺过程,通过反应条件的优化组合,可以得到比表面积不同的系列产品,。　　关键词:沉淀白炭黑;比表面积;吸油值

　　中图分类号:TQ127.2　　文献标识码:A　　文章编号:4990()-Improvmentonproductiitecarbonblack

,Ling,HePing,ZhaoYong

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(1.SchoolofandEngineering,SichuanUniversityofSciences&Engineering,Zigong643000,China;

2.ZigongResearchInstituteofChemicalIndustry;3.ChinaRubberGroupCarbonBlackResearch&DesignInstitute)

　　Abstract:Whitecarbonblackwasproducedbyprecipitationmethodwithsodiumsilicateandsulfuricacidasrawma2

terials.EffectsofreactiontemperatureonsurfaceareaandDBPabsorptionoilvaluewerediscussed.Meanwhile,influencesofvariousfactors,suchasdensityofsodiumsilicate,concentrationofsulfuricacid,pH,andsteamonqualityofproducts,werealsodiscussed.Physicalperformances,suchasvulcanizationtime,500%stressatdefiniteelongation,intensityofelon2gation,elongationatbreakoftherubberweremeasuredwhendopingwhitecarbonblackwithdifferentsurfaceareasandDBPintoit.Basedonresearchresultstheimprovementonproductiontechnologyofprecipitatedwhitecarbonblackwascar2riedout.Byoptionalregroupingthereactionconditions,aseriesofwhitecarbonblackproductswithdifferentsurfaceareascanbegainedandthusmoreconsumers′needscanbesatisfied.

　　Keywords:precipitatedwhitecarbonblack;specificsurfacearea;absorptionoilvalue

　　白炭黑制备的工艺原理、生产流程简单,但是对产品性能产生影响的工艺参数多。笔者采用酸碱对加法,以水玻璃和硫酸为原料,在一定的pH范围内制备出溶胶母液;合成出粒度均匀、密实的硅溶胶粒子作为“晶种”,晶种继续增长形成白炭黑的一次粒子;然后在一次粒子的基础上,完成白炭黑的二次集聚及生成;所得的浆料经调节最终pH、过滤、洗涤、打浆、干燥过程得到最终的白炭黑产品。

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w(H2SO4)≥98%。

1.2　生产工艺过程

　　将液体水玻璃稀释,配制成一定密度的溶液,过

滤后备用;工业硫酸配制成一定浓度(2～6mol/L)的溶液备用。　　反应采用“对加”方法,即向反应釜中加入定量的底液,采用蒸汽加热,搅拌升温,待温度在75～85℃时停止升温,用流量计控制加酸速度,在规定时间内加入定量的硫酸,待反应浆料的pH达到一定值时停止加酸,同时升温熟化,此过程为反应工序的一段反应。升温熟化完毕后,加入定量的水玻璃和硫酸进行中和反应,此时要求控制浆料的pH在稳定范围(pH在7～12)之内,并严格控制整个中和反应阶段的温度,此过程为反应工序的二段反应。

1　生产工艺

1.1　主要原料

　　液体水玻璃:GB/T4209—1996;工业硫酸:

3基金项目:自贡市重点科技计划项目(08X01)。