沉淀白炭黑生产工艺改进(2)

沉淀白炭黑生产工艺改进

36　　　　　　　　　　　　　　　无机盐工业　　　　　　　　　　　　　　第41卷第7期

油值的产品,随着反应温度的提高,白炭黑产品的吸

油值先增后降,在81℃时吸油值最大。因此,在生产过程中可以根据实际情况,来控制一段反应或二段反应的温度,生产出适宜的产品。　　从现代橡胶行业看,不仅要求橡胶制品具有良好的动态、静态物理性能还需要有良好的加工性能。白炭黑比表面积对胶料加工性能的影响主要体现在门尼黏度和硫化速度上,对胶料静态物理性能的影响主要体现在定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率和永久变形上。DBP吸油值是表征沉淀白炭黑空间结构的重要指标。吸油值越大,白炭黑三维网络的键枝状结构就越发达,白炭黑附聚体之间的相互作用增强,,,,又不损害胶料的动态物理性能。将具有不同比表面积和吸油值的3个白炭黑产品加入胶料中,对胶料进行物理性能指标的检测,结果见表4。从表4可以看出:在吸油值相同的情况下,胶料的拉伸强度、扯断伸长率随着比表面积的增加而有所提高,但胶料的500%定伸应力反而有所下降。同时在比表面积较高的情况下,随硫化时间的增加胶料的扯断伸长率有所降低。

表4　添加不同比表面积和吸油值白炭黑的胶料的物理性能

比表面积/吸油值/硫化时间/500%定伸拉伸强度/扯断伸(m2 min应力/MPaMPa长率/%g-1)(mL g-1)

189

2.522.652.52

7

10710710

8.28.28.99.37.58.2

20.623.123.528.128　25.4

686691714677765758

最后用酸调节浆料的pH在4～5,即完成全部反应。反应完毕后,浆料经料浆泵打入厢式压滤机进行过滤,经过一定时间的洗涤、压干,滤饼经打浆、浆化后,送入沸腾流化床干燥,得到产品白炭黑,最后包装。

1.3　分析测试方法

　　比表面积采用溴化十六烷基三甲基铵法测定;吸油值采用邻苯二甲酸二丁酯法测定;500%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率按HG/T2402—1992测定。

2　结果与讨论

2.1　反应温度对产品性能的影响

　　在其他条件一定的情况下,通过改变反应温度,和吸油值的白炭黑产品。结果见表1～表1　反应温度/

℃

757779

(m2 g1)

264233212

/

℃

818385

比表面积/(m2 g-1)

205186170

表2　二段反应温度对产品比表面积的影响

反应温度/℃

848688

比表面积/(m2 g-1)

224217210

反应温度/

℃

909294

比表面积/(m2 g-1)

198189180

表3　一段反应温度对DBP吸油值的影响

反应温度/℃

757779

DBP吸油值/(mL g-1)

2.212.292.42

204216

反应温度/

℃

8183

DBP吸油值/(mL g-1)

2.502.47

2.2　生产过程中应注意控制的因素

　　表1为固定第二段反应温度为84℃,而改变第一段反应温度所生产的产品。表2为固定第一段反应温度为78℃,而改变第二段反应温度所生产的产品。从表1、表2均可以看出:改变反应温度可以生产出不同比表面积的产品。随温度的升高,产品的比表面积呈下降的趋势,降低反应温度可以得到具有较高比表面积的产品。同时,一段反应温度比二段反应温度对产品比表面积的影响更大。表3为生产过程中通过控制一段反应温度,所生产的不同吸

　　对现有生产设备,为了得到均一、稳定的白炭黑产品,在生产过程中,要注意对影响产品性能(比表面积、吸油值、结构等)的因素加以严格控制。　　1)原料水玻璃密度、硫酸配制浓度的控制　当水玻璃密度过高时,硅酸微粒碰撞次数多,聚集速度快,形成的粒子粗大,降低比表面积。若水玻璃密度过低,易形成凝胶状硅酸,由于硅酸粒子细小,在生产中难以洗涤,耗水量大,消耗增加,生产成本加大。当硫酸浓度过大时,容易造成局部过度酸化,使产品粒度分布增宽,结构性下降。浓度过低,硅酸包藏大