改善化学改性炭黑分散体干膜电阻率的工艺
炭黑改性工艺技术
炭黑改性工艺技术炭黑是一种广泛应用于橡胶、塑料、涂料、墨水等行业的黑色颜料,其改性工艺技术的研发和应用已经成为炭黑行业的关键发展方向之一。
改性工艺技术可以通过表面处理、控制疏水性、改善分散性等手段,提高炭黑的增强性能和应用领域,使之更好地满足市场需求。
一种常见的炭黑改性工艺技术是表面处理。
炭黑的表面吸附有大量的杂质和氧化物,对其物理和化学性能产生了一定的影响。
通过表面处理,可以去除或转化这些吸附物,提高炭黑表面的纯净度,进而改善其增强性能和分散性。
常见的表面处理方法有酸洗、热处理、化学改性等。
例如,可以使用硫酸、硝酸等酸洗炭黑,去除表面的金属离子和有机杂质,提高炭黑的增强效果和增塑性能。
另一种常见的炭黑改性工艺技术是控制炭黑的疏水性。
炭黑的颗粒表面具有亲水性,易于与橡胶、塑料等基体相结合,但这种亲水性也使得炭黑在加工时易聚集成团,难以有效分散。
通过控制炭黑的疏水性,可以减少炭黑粒子之间的吸引力,提高炭黑的分散度和增强性能。
常见的控制炭黑疏水性的方法有表面改性、润湿剂添加等。
例如,可以使用硅烷类化合物对炭黑进行表面改性,增加其疏水性,从而减少炭黑之间的吸引力,有利于炭黑的分散和增强效果的提升。
此外,还有一种常见的炭黑改性工艺技术是改善炭黑的分散性。
炭黑粒子之间的吸引力和相互作用力往往使得炭黑在加工过程中难以均匀分散于基体中,影响其增强性能。
通过改善炭黑的分散性,可以使炭黑更均匀地分散在基体中,提高增强效果和力学性能。
常见的改善炭黑分散性的方法有增湿剂添加、分散剂使用等。
例如,可以使用表面活性剂作为分散剂,降低炭黑之间的相互吸引力,增加炭黑与基体的相容性,从而改善炭黑的分散性和增强效果。
综上所述,炭黑改性工艺技术的研发和应用可以提高炭黑在橡胶、塑料、涂料、墨水等行业的增强性能和应用领域,推动炭黑行业的发展。
通过表面处理、控制疏水性、改善分散性等手段,可以实现炭黑的优化改性,使其更好地满足市场需求。
随着炭黑改性工艺技术的不断创新和应用,相信炭黑在各个领域中的应用前景将更加广阔。
炭黑在橡胶中的分散
炭黑在橡胶中的分散橡胶是一种常见的高分子材料,广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、橡胶密封件等领域。
为了提高橡胶的性能,通常需要添加一些填料,其中炭黑是最常用的一种。
炭黑的加入可以增加橡胶的强度、耐磨性和耐候性。
然而,炭黑的分散性对橡胶的性能有着重要的影响。
炭黑是一种由碳元素组成的黑色颗粒状物质,具有较大的比表面积和吸附性能。
在橡胶中,炭黑的主要作用是填充剂和增强剂。
填充剂的作用是填充橡胶分子链之间的空隙,增加橡胶的体积,并提高橡胶的硬度和强度。
增强剂的作用是增加橡胶的拉伸强度和耐磨性。
然而,如果炭黑不能均匀分散在橡胶中,会导致橡胶的性能不稳定,甚至影响到整个制品的质量。
炭黑在橡胶中的分散可以通过物理和化学方法来实现。
物理方法包括机械混炼、热炼、挤出和压延等。
机械混炼是最常用的方法,通过炭黑颗粒在橡胶中的剪切和磨擦作用,使炭黑分散在橡胶中。
热炼是一种将橡胶和炭黑加热到一定温度,使之融合在一起的方法。
挤出和压延是将橡胶和炭黑混合物通过挤出机或压延机加工成所需形状的方法。
这些物理方法都可以有效地改善炭黑在橡胶中的分散性。
除了物理方法,化学方法也可以用于改善炭黑在橡胶中的分散性。
化学方法主要是通过表面改性来增加炭黑与橡胶之间的相容性。
常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、胺类化合物和酚醛树脂等。
这些表面改性剂可以与炭黑表面发生化学反应,形成化学键,从而增加炭黑与橡胶之间的相互作用力,提高炭黑在橡胶中的分散性。
炭黑在橡胶中的分散性对橡胶的性能有着重要的影响。
首先,炭黑的分散性直接影响到橡胶的物理性能。
如果炭黑不能均匀分散在橡胶中,会导致橡胶的硬度和强度不均匀,影响到制品的使用寿命。
其次,炭黑的分散性还会影响到橡胶的加工性能。
如果炭黑分散不良,会导致橡胶在加工过程中出现堵塞、断裂等问题,降低生产效率。
此外,炭黑的分散性还会影响到橡胶的耐候性和耐磨性。
如果炭黑分散不良,会导致橡胶在长期使用或恶劣环境下易老化、开裂和磨损。
为了改善炭黑在橡胶中的分散性,可以从以下几个方面入手。
白炭黑自动化包装系统的优化及应用
白炭黑自动化包装系统的优化及应用摘要:随着产品质量的提高,轮胎对环境可持续性的要求越来越严格,对二氧化碳排放的需求以一种功能强大和无害环境的补充剂的形式急剧增加。
白炭黑是一种无定形、有毒的白色纳米材料,也称为水文硅。
目前橡胶中使用的黑白边缘超过一半,从而提高了橡胶的强度、粘度和强度。
这是一种强有力的补充剂,比普通的黑色碳更适合。
白炭黑颗粒比普通的碳水化合物小和大,所以白炭黑与橡胶基本体充分互动,它们制造的化学物质更稳定、更有韧性。
由于CO2氧化硅平衡中存在多氧化物含量、水文硝酸盐含量高、表面可用性高、与橡胶的相容性差以及橡胶的应用性能受到影响。
关键词:白炭黑;自动化包装系统;优化;应用引言近年来轮胎行业发展迅速,中国的环保要求使绿色轮胎成为轮胎行业未来的重要一步。
为了提高绿色轮胎的整体性能,轮胎企业不仅要开发合理的轮胎设计,还要合理利用黑色碳,加快我国绿色轮胎在运输中的发展和应用。
1自动化包装机械控制系统的设计特点(1)单独计算机控制。
包装机械中要应用自动化技术,就离不开计算机系统对包装机械的控制,如此才能确保机械顺利完成自动包装工作。
除此之外,计算机系统还能对包装机械的操作情况进行实时监控,工作人员只需输入相应操作指令,就可以让包装机械根据指令完成相应的包装工作,大大降低了工作人员的工作强度和复杂程度。
(2)小批量和多品种生产。
不同的用户对于包装有着不同的需求,如建立多条生产线则花费成本过高而得不偿失。
为此,可通过模块化设计,让包装机械自动完成不同品种的小批量包装。
同时,模块化的设计可以让不同品种的小批量包装工序同时进行,有效减少了工作周期。
(3)分辨材质。
包装机械中应用自动化技术,就可以自动化收集和分析原材料材质的相关数据信息,与人工分析和识别相比,其对于材质的分析和识别更为精准高效,这一过程主要是通过借助探测器来实现的。
通过对材质的自动分析和识别,就可以及时发现材料是否发生变化或材料的变化情况,并将这一结果显示在人机界面当中。
常用塑料改性加工工艺
常用塑料改性加工工艺塑料改性加工是指对塑料原料进行物理、化学或机械的处理,使其性能、加工性、耐久性等方面得到改善的过程。
塑料改性加工工艺通常分为物理改性、化学改性和机械改性。
物理改性是指通过物理手段改变塑料微观结构或宏观形态,从而改善其性能的方法。
常用的物理改性方法包括填充改性、增韧改性和增强改性。
填充改性是将填料加入塑料中,如玻纤、炭黑、硅酸盐等。
填充料的加入可以提高塑料的强度、硬度、耐磨性和耐高温性。
填充料的选择应根据所需的性能来确定,同时要考虑到填料与树脂之间的相容性。
增韧改性是通过添加一些增韧剂来改善塑料的韧性和抗冲击性能。
常用的增韧剂有抗冲击剂、可拉扯破裂剂等。
这些增韧剂可以在塑料中形成分散相或团聚相,从而使塑料具有较好的抗冲击性能。
增强改性是通过添加增强剂来提高塑料的强度和刚性。
常用的增强剂有纤维素纤维、碳纤维等。
这些增强剂可以在塑料中形成纤维结构,从而增加塑料的强度和刚性。
化学改性是通过在塑料中加入一些化学物质,改变塑料的分子结构或化学性质,从而改善其性能的方法。
常用的化学改性方法包括改变聚合度、交联改性和添加防老化剂。
改变聚合度是通过控制聚合反应的条件,来改变塑料的聚合度和分子量分布。
聚合度的增加可以提高塑料的强度、硬度和耐热性。
聚合度的降低可以提高塑料的韧性和加工性。
交联改性是通过添加交联剂,使塑料中的聚合物分子发生交联反应,从而形成三维网络结构。
交联能够使塑料的强度、硬度、耐热性和耐化学性能得到显著提高。
添加防老化剂是为了提高塑料的耐候性和耐热性,防止其在使用过程中被紫外线、热氧化、光照等因素的损害。
常用的防老化剂有紫外线吸收剂、热稳定剂等。
机械改性是通过机械手段来改变塑料的形态和结构,从而改善其性能的方法。
常用的机械改性方法包括挤出改性、注塑改性和拉伸改性。
挤出改性是将塑料熔融后通过挤压机挤出成型,从而改变其形态和密实度。
挤出过程中,可以控制温度、速度、压力等参数,以满足塑料所需的性能。
气相法白炭黑
气相法白炭黑又称气相二氧化硅、烟化二氧化硅,是利用硅烷的卤化物,如四氯硅烷(SiCl4)、甲基三氯硅烷(CH3SiCl4)等,是在氢氧燃烧火焰中高温水解制得的一种无定形二氧化硅。
其原生粒子粒径为5-50nrn,比表面积一般为50-400m2/g。
无机纳米粉体材料气相法白炭黑以其优异的补强、增稠和触变性能和粒子的纳米效应,广泛地应用于有机硅材料、涂料、油漆、胶黏剂、电器、电子、造纸、化妆品、医药等领域。
近年来,气相法白炭黑作为高分子材料的添加剂、补强剂,对聚合物性能的提高和改善越来越受到科研工作者的关注。
1 气相法白炭黑的制备生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl4和CH3SiCl3两种。
1941年,德国Degussa公司成功开发了气相法白炭黑的生产技术,使用的卤化物就是SiCl4。
此外,随着全球有机硅工业的发展,有机硅甲基单体生产的副产物甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)的处理问题成为制约有机硅发展的一大障碍,国际上通常的做法是将副产物作为原料生产气相法白炭黑,为解决CH3SiCl3的堆积和促进有机硅甲基单体工业的良性发展提供了一条新的途径。
气相法白炭黑的制备原理是硅烷卤化物在氢氧焰生成的水中发生高温水解反应,温度一般高达1200-1600℃,然后骤冷,再经过聚集、旋风分离、空气喷射脱酸、沸腾床筛选、真空压缩包装等后处理获得成品。
反应原理如下:SiCl4+2H2+O2→(高温水解)SiO2+4HClCH3SiCl3+2H2+3O2→(高温水解)SiO2+CO2+3HCl+2H2O成品的质量(粒径、表面积、纯度等)与原料(包括氢气和氧气)的纯度、原材料的配比、进料温度、氢气和氧气的流量、合成炉和分离器的结构与精度等因素有关。
硅烷卤化物的纯度要高,不能含过多的杂质,否则不但会影响成品的色泽,还会导致其使用效果变差。
而原料中的气体也必须经过预处理,使之不含有水分,因为水分的存在会导致硅烷卤化物的水解。
正辛醇改性白炭黑工艺条件的优化
电子分 析天 平 ; 8 0 - 2离 心机 。 1 . 3 实验步 骤
且修饰表面的 i 生 质对反应条件十分敏感 , 难 以得到均
一
的功能化表 面¨ 。聚合物接枝法须先对表 面进行
①先用移液管取改性剂正辛醇 加入到三 口烧瓶
中, 将三 口烧瓶放人到水 浴锅 中预热 , 当到达反应温
应过程 中自炭黑颗粒均匀分散在正辛醇溶液中 , 正辛
收稿 : 2 0 1 3 - 0 7 - 0 1
作者简介 : 孙成( 1 9 8 8 一 ) , 男, 安徽安 庆人 , 硕士研究 生。
2 0 1 3年 第 5期
孙
成等 : 正辛 醇改性 白炭 黑工艺条件 的优 化
・ 7・
1 . 4 分析 方 法
应 。以改性后 白炭黑的黏度大小为指标 , 探讨改性剂用量 、 改性温 度、 改性 时间对改性 白炭黑黏度 的
影响 。实验数 据采 用 F o r t r a n程序进行分析 , 拟合 回归方 程 , 并 应用 O i r g i n程序作 响应 曲面图和等 高 线图对实验条件进行优化。结果 表明 : 正辛醇改性 白炭黑的最优工 艺条 件为 : 改 性剂用量 7 1 . 7 6 m L 、
改性温度 1 4 4 . 1 3 ℃、 改性 时 间 3 . 5 5 h 。 关键词 : 白炭 黑 ; 表 面 改性 ; 正辛醇 ; 优化 中图 分 类 号 : T Q 1 2 7 . 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4 - 2 7 5 X ( 2 0 1 3 ) 0 5 - 0 0 0 6 - 0 4
一种改性白炭黑介绍
改性白炭黑
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,用生产工艺分类可以分为沉淀二氧化硅和气相二氧化硅。
白炭黑是多孔性物质,其组成可用·n H2O表示,其中n H2O是以表面羟基的形式存在。
能溶于苛性碱和氢氟酸,SiO
2
不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
本文介绍的改性白炭黑主要是应用在橡胶中,是指在沉淀法白炭黑的生产基础上,为提升分散性能再采用化学手段进行改性的白炭黑品种,让白炭黑由亲水性变成疏水性。
防止白炭黑颗粒之间过度团聚,影响橡胶制品的物理机械性能。
作用机理:
白炭黑的表面化学改性是采用可以与白炭黑的表面活性基团发生化学反应的化学品,消耗表面大量的自由羟基,以防止羟基互相结合形成团聚体。
目前比较常用的改性剂包括偶联剂Si69,Si75和甲基三甲氧基硅烷等。
这里我们采用常州五洲化工的一款专利橡胶活化剂,在反应中吸收二氧化硅的表面结晶水。
相比于硅烷系列改性剂又具有耐高温的优势,在500℃下才分解。
因此在高温高压的制品加工过程中也能保持有效性,不像硅烷系列会部分失效。
产品特点:
1. 超细粒径,提高胶料的物理机械性能
2. 低门尼粘度,带来更高的生产效率
技术指标:。
炭黑的改性和功能化研究
炭黑的改性和功能化研究炭黑是一种常见的黑色颗粒状物质,是由一些有机物的不完全燃烧所形成,它是碳的一种多孔材料。
由于具有很高的比表面积和吸附性能,炭黑被广泛应用于橡胶、化妆品、油墨等众多工业领域。
但是,炭黑本身的性质有限,例如,它不易分散于基质中,易形成团块,难以应用于复杂的化学反应中。
为了克服这些不足,近年来对炭黑进行改性和功能化研究的工作逐渐加强,以改进其性能和适应更广泛的应用。
一、炭黑的改性研究炭黑的改性研究主要包括物理性质和化学性质两个方面。
物理性质包括表面形貌、孔径大小、比表面积等,而化学性质则考虑到炭黑的吸附性能、表面电荷等因素。
1. 表面改性炭黑的表面可以经过不同的化学处理来进行改性。
例如,可以在炭黑表面覆盖上不同的有机物,这样可以使炭黑更好地分散在基质中。
在此基础上,还可以引入含有官能团的有机物,以增强炭黑与基质之间的相互作用,从而实现更好的增韧、增强等效果。
2. 活化炭黑活化炭黑是通过高温和酸碱等处理方式使炭黑表面孔径升高、数目增加的方法。
通过洁净溶液从孔径中取出不想要的化学物质,得到的高比表面积的活化炭黑具有更好的吸附性能,可以广泛应用于水处理、空气净化等领域。
3. 化学改性针对炭黑难以在化学反应中直接应用的问题,一些研究提出了氧化、硫化等改性方式,这样可以为炭黑引入官能团,增强其与基质间的化学反应性和催化作用。
二、炭黑的功能化研究通过对炭黑进行改性,可以赋予其更多的功能。
这些功能可以涵盖材料学、纳米技术、生物医学等多个领域。
1. 生物医学领域炭黑纳米颗粒对于生物医学应用有很大的潜力。
例如,通过将炭黑改性后引入生物大分子可以制作出具有良好生物相容性和药物释放的开关式纳米材料。
此外,纳米炭黑还可以应用于疗法,例如通过封装药物到炭黑中,利用炭黑高比表面积的吸附能力和低毒性,实现药物的准确释放和高效治疗。
2. 纳米技术领域纳米炭黑可以作为纳米复合材料的添加剂。
在小量的炭黑引入到复合材料中后,可以显著改善承载材料的导电性、导热性和机械性能等特性。
白炭黑的表面改性技术
白炭黑的表面改性是利用一定的化学物质通 过一定的工艺方法使白炭黑的表面羟基与化学物
质发生反应 ,消除或减少其表面活性硅醇基的量 , 以达到改变表面性质的目的.
国外 ,白炭黑的表面改性研究起步于 20 世纪 60~70 年代 ,研究工作的重点包括改性的方法 、改 性工艺 、改性剂的选择等方面 ,其中 ,德国 、日本 、美 国有大量专利发表[7~9] . 例如 ,1975 年德国在日本 申请了专利“疏水白炭黑的制备方法”[10] ,该方法 首先在反应器中将聚乙烯醇溶解于水中 ,加入硅酸 钠 ,升温到 82 ℃,然后同时加入硫酸和硅酸钠 ,得 到 pH 值为 2. 5 的悬浊液 ,通过过滤 、洗涤 、干燥和 粉碎得到有机改性产品 ,该产品可用作油漆消光 剂 、增稠剂等. 1982 年日本专利通过对改性剂的不 断研究 ,推出一种新型的制备方法[11] ,该方法用有 机卤化硅烷对沉淀白炭黑进行处理 ,把常规所制备 的沉淀白炭黑悬浊液加热到 50~90 ℃,然后加入 有机卤化硅烷 , 再对生成物过滤 、洗涤 、干燥 , 在 300~600 ℃进行热处理 ,得到疏水性沉淀白炭黑产 品 ,该产品可用作橡胶填充剂 、消泡剂助剂等. 1988 年欧洲专利介绍了一种改进的处理工艺[12] ,该工 艺是将 100 质量份的气相白炭黑[ 比表面积 200 m2 ·g - 1 ,含水量 4 %] ,在室温下连续通有机卤化硅烷 [10 份 Me2SiCl2 和 10 份 Me3SiCl ] ,然后在 150 ℃下 保持 3 h ,赶除盐酸后 ,得到疏水气相白炭黑 ,该产 品可用作硅橡胶补强剂. 另外 ,1985 年美国专利[13] 介绍将白炭黑置于流化床中 ,在 300~600 ℃下 ,使 用 Me2SiCl2 、HCl 及表面活性剂配成的混合改性剂 , 得到 Si-OH 含量低于 5. 3 个·nm- 2的疏水白炭黑. 此外 ,若用低聚硅氧烷在加热加压下处理白炭黑 ,
塑料炭黑分散度6分3级
塑料炭黑分散度6分3级1. 引言塑料炭黑分散度是指炭黑在塑料基体中的均匀分散程度。
炭黑作为一种常用的填充剂,广泛应用于塑料制品的生产中,能够改善塑料的机械性能、导电性能和耐候性等。
然而,如果炭黑不能有效地分散在塑料基体中,将会导致塑料制品的性能下降。
因此,保证塑料炭黑分散度的质量是非常重要的。
本文将详细介绍塑料炭黑分散度6分3级的要求,并探讨如何实现这一要求。
2. 塑料炭黑分散度6分3级要求根据任务名称,我们需要达到6分3级的塑料炭黑分散度。
具体来说,这意味着炭黑在塑料基体中应该达到以下要求:2.1 分散均匀塑料中的炭黑颗粒应该均匀地分布在整个基体中。
这可以通过适当的搅拌和混合来实现。
搅拌和混合过程中需要注意避免过高剪切力,以免破坏炭黑的结构。
2.2 粒径一致炭黑颗粒的粒径应该尽可能一致。
这可以通过选择合适的炭黑类别和控制加工工艺来实现。
小颗粒的炭黑更容易分散在基体中,但会增加塑料的黏度;大颗粒的炭黑则难以均匀分散。
因此,需要在平衡颗粒大小和分散度之间做出权衡。
2.3 表面处理为了提高炭黑与塑料基体的相容性,常常对炭黑进行表面处理。
表面处理可以增加炭黑与塑料之间的相互作用力,有利于分散度的提高。
常见的表面处理方法包括物理吸附、化学吸附和化学反应等。
3. 实现塑料炭黑分散度6分3级的方法要实现塑料炭黑分散度6分3级的要求,可以采取以下方法:3.1 选择合适的炭黑类别不同类型的炭黑具有不同的特性和粒径分布。
根据实际需求选择合适类型和规格的炭黑是非常重要的。
例如,在需要高填充效果的情况下,可以选择表面积较大、粒径较小的炭黑;在需要高强度的情况下,可以选择表面积较小、粒径较大的炭黑。
3.2 控制加工工艺加工工艺对塑料炭黑分散度有着重要影响。
合理选择搅拌速度、混合时间和温度等参数,可以有效控制炭黑的分散效果。
过高的搅拌速度和温度会导致炭黑聚集,而过低的搅拌速度和温度则难以实现均匀分散。
3.3 表面处理技术通过对炭黑进行表面处理,可以提高其与塑料基体的相容性,从而改善分散效果。
硅烷偶联剂及其对白炭黑的改性研究进展
硅烷偶联剂及其对白炭黑的改性研究进展摘要:介绍硅烷偶联剂的作用机理及其对白炭黑的改性效果。
硅烷偶联剂与白炭黑表面的羟基发生反应,使白炭黑由亲水性变为疏水性,从而增大其与橡胶的相容性,改善白炭黑的分散性,提高填充硫化胶的物理性能和动态力学性能。
最后提出了目前改性存在的问题及对未来的研究的展望。
关键词:硅烷偶联剂;白炭黑;改性;作用机理白炭黑是橡胶工业中一种重要的补强填料,同炭黑比较, 白炭黑的粒径小、比表面积大,填充硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均较高;但它与烃类橡胶的相容性较差,大量填充胶料的粘度较大,加工性能随贮存时间的延长而变差,贮存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等问题,填充胶料还易产生静电积累,加工性能较差, 在橡胶工业中的应用受到限制。
使用硅烷偶联剂对白炭黑进行改性, 解决了白炭黑与胶料的亲和性, 改善了胶料的加工性能。
同时可使胶料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度及耐磨性提高。
轮胎使用白炭黑补强时加入硅烷偶联剂, 可以获得滚动阻力( 生热) , 抓着性能和耐磨耗性能三者之间的最佳平衡。
本文主要对硅烷偶联剂及其对白炭黑作用机理进行了介绍。
1硅烷偶联剂硅烷偶联剂的通式为RSiX。
,式中R为有机基团,如乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巯基等,它能与树脂反应形成牢固的化学结合;X为能够水解的有机基团,如甲氧基、乙氧基、氯等,其水解副产物在低温下可以挥发,而异丙基、异丁基则需要较长的反应时间,且反应副产物也难以从处理的无机填料中去除,X基团能与白炭黑表面的活性羟基缩合形成硅氧烷键。
在橡胶工业中使用较多的是含硫硅烷偶联剂,如TESPT、双一[(三乙氧基硅烷基)一丙基]二硫化物(TESPD或Si75)、r巯基丙基三甲氧基硅烷(A一189)等,而在轮胎工业中使用最多的是硅烷偶联剂TESPT。
一般选用硅烷偶联剂的原则是:聚烯烃橡胶多选用乙烯基硅烷;硫黄硫化胶多选用含硫硅烷偶联剂,如Si69和Si75等;环氧树脂一般选用端基是环氧基或氨基的硅烷;不饱和聚酯多用乙烯基、环氧基硅烷。
橡塑加工用炭黑分散剂种类
橡塑加工用炭黑分散剂种类橡塑加工用炭黑分散剂是指用于橡胶和塑料加工过程中,将炭黑粒子均匀分散于橡胶或塑料基体中的化学添加剂。
炭黑是一种重要的填充剂和强化剂,可以提高橡胶和塑料的强度、硬度和耐磨性。
然而,由于炭黑具有高表面能,亲水性较强,与橡胶和塑料基体之间存在较大的表面张力,炭黑在加工过程中很容易聚集成团,影响其分散均匀性和使用效果。
因此,需要添加一定的分散剂来改善炭黑的分散性能。
下面介绍几种常见的橡塑加工用炭黑分散剂种类:1.无极炭黑分散剂:无极炭黑分散剂主要是通过改变炭黑表面的极性和增大其与橡胶或塑料基体之间的相容性来提高分散效果的。
常见的无极炭黑分散剂有有机酸、有机酮等。
这些分散剂能够与炭黑表面形成化学键或分子间力,从而与基体相互作用,改善它们之间的相容性,减小炭黑的团聚倾向,提高橡胶和塑料的力学性能。
2.表面活性剂:表面活性剂是分散剂中常用的一类。
它们通过改变炭黑和基体之间的表面张力,降低炭黑的团聚倾向。
常见的表面活性剂有非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
其中,非离子表面活性剂和两性表面活性剂具有较好的分散效果,能够与炭黑表面吸附并形成稳定的分散体系。
3.助剂:除了上述两类分散剂外,助剂也是常用的炭黑分散剂。
助剂一般具有较强的表面活性,能够与炭黑和基体之间形成化学键或吸附作用,提升炭黑的分散性能。
常见的助剂有二氧化硅、硅酸盐和硅酮等。
它们能够表面改性炭黑,形成亲水性或疏水性表面,减少炭黑的团聚倾向,增加其在橡胶或塑料基体中的分散性。
需要注意的是,在选择和使用炭黑分散剂时,需要综合考虑炭黑和基体之间的相容性、性能要求以及生产过程等因素。
同时,在使用炭黑分散剂时,应根据实际情况进行添加,并在加工中进行试验和调整,以获得最佳的分散效果和使用效果。
提高炭黑着色力的原理
提高炭黑着色力的原理炭黑是一种由炭化有机物或石油残渣经高温裂解生成的碳黑颗粒,主要由纳米级碳黑颗粒组成。
炭黑具有高比表面积、高吸附性能和优良的光学性能,广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料等领域。
炭黑着色力是指炭黑对填充体的染色效果,也是衡量炭黑性能的重要指标之一。
提高炭黑着色力的原理主要包括以下几个方面:1. 粒径和比表面积的控制:炭黑粒径越小,比表面积越大,颗粒间的接触面积增加,相应的填充效果和着色力也会提高。
通过控制炭黑的制备工艺和调节反应条件,可以得到具有适合应用要求的粒径和比表面积。
2. 表面化学改性:炭黑颗粒表面是一层由碳原子组成的高活性表面,具有很强的吸附性能。
通过对炭黑表面进行化学改性,引入各种活性基团,可以增强炭黑与填充体之间的相互作用力,提高着色力。
常用的表面改性方法包括氧化、硅化、氮化、磷化等。
3. 表面电荷调控:炭黑表面带有一定数量的氧原子、氢原子等官能化基团,可以赋予炭黑颗粒一定的表面电荷。
通过调节表面电荷的性质和大小,可以影响炭黑与填充体表面电荷的契合程度,增强碳黑与填充体之间的静电相互作用力,从而提高填充效果和着色力。
4. 表面吸附剂的选择和应用:在炭黑的表面添加适量的表面吸附剂可以改变炭黑颗粒的表面化学性质和表面状态,形成一层保护膜,增加填充效果和着色力。
常用的表面吸附剂有硅酮烷、磷酸酯、偶氮化物等,它们能够与炭黑表面发生物理或化学吸附,形成一个稳定的界面,改善填充效果。
5. 碳黑的分散性:良好的分散性可以使炭黑颗粒均匀分散于填充体中,减少颗粒之间的团聚现象,从而提高填充效果和着色力。
通过在制备过程中加入分散剂、超声波处理和机械研磨等手段,可以提高炭黑的分散性,改善填充效果。
6. 确定合适的填充体:选择合适的填充体是提高炭黑着色力的一个重要因素。
不同的填充体具有不同的形状、粒径和质量特性,对炭黑的填充效果和着色力有着重要影响。
合理选择填充体可以提高填充效果和着色力。
综上所述,提高炭黑着色力的原理主要包括控制炭黑的粒径和比表面积、表面化学改性、表面电荷调控、表面吸附剂的选择和应用、分散性的改善以及合适的填充体选择。
黄磷渣制备改性白炭黑
黄磷渣制备改性白炭黑程志飞;吴迪;贾亚琪;刘品祯;杨珍【摘要】用硝酸酸浸黄磷渣制备高纯度粗品白炭黑,精制后用PEG、KH570进行有机湿法改性,检测DBP吸着率,采用XRD、SEM、FTIR对改性前后白炭黑表面结构、分散性、疏水性表征。
结果表明,当硝酸量13.8 mL,粒径120目,时间4 h,温度75℃,液固比10∶1时,粗品白炭黑纯度达90.27%,进一步精制,其纯度提高为99.35%,32%PEG600和8%KH570改性白炭黑的DBP吸着率分别为2.91 mL/g 和1.63 mL/g,复合改性改善了白炭黑的分散性,且具有优异的疏水性。
%Exploring the fitting conditions of preparation of high purity silica technology from yellow phos-phorus slag,the DBP index of white carbon black modified by PEG and KH570 organic wet were tested, the surface structure of white carbon black, dispersion, hydrophobic characterization analyzed by XRD, SEM,FTIR respectively before and after modification. The results showed that when the amount of nitric acid 13. 8 mL,particle size of 120 mesh,time 4 h,the temperature of 75 ℃,liqui d-solid ratio 10∶1,rough silica purity can reach 90. 27%,further refined its purity increase to 99. 35%,the sorption rate of silica DBP modified by 32% PEG600 and 8% KH570 were 2. 91 mL/g and 1. 63 mL/g,the composite modi-fied successfully improved the dispersion of white carbon black and has excellent hydrophobic property.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】6页(P90-95)【关键词】黄磷渣;白炭黑;硅烷偶联剂;表面改性;疏水性;分散性【作者】程志飞;吴迪;贾亚琪;刘品祯;杨珍【作者单位】贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2黄磷渣是电炉法生产黄磷过程产生以硅灰石、枪晶石、硅钙石等为主体的废渣矿物,化学成分主要是CaO、SiO2和少量Al2O3、Fe2O3、MgO、P2O5等[1],其大量堆置占有土地资源,并且有害成分如磷酸盐的析出[2],污染土壤,破坏生态环境。
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另一方面, 由于颜料 是分 散而不是溶解形 式,水基颜料 墨可 以提供 耐水 牢度 。由于圆珠 笔等使用染 料的文具会遇 到同样 的问题 ,已提
议使 用各种 文具用 水性颜料 墨来解 决有 关耐光 性和 耐水性 的问题 。当在 喷墨打 印设备 中使用
文具用常规 水性颜 料墨时,这种 设备是通过从
起导线短路 的不 良后果 。 具体来说 ,本发明涉 及消除颜料墨 ,尤其
即使 这样 ,导 电性 仍旧很高,足 以使连路。 于 是,可 以看 出,我们 需要 一种适用 于连 喷 墨打 印机 的改进 的颜料基油 墨,这种油墨 能克 服 以前 工艺遇 到 的 问题 。特 别理 想 的
的薄膜 。
连续喷 墨记录具有 的几个优 点是 ,产 生的 噪声低 ,能通过使用高度集成磁头 以高速获得 高分辨率 的记录 图像 。这种喷墨记录方法使用 的油 墨是通过把一种水溶性染料溶解在水或水 和有机溶剂 的溶剂混合物 中而得到 的溶液 。 目 前 的水性喷 墨是使用水溶性染料在孔板上达到 合格 的干燥油墨再溶性 。对于不 具备独立 的打 印头清扫液机制 的连续喷 墨打 印机来说 ,这种 再溶性是其有效运行和启动 的基本条件 。 当使用这种水 溶性染料 时,由于水溶性染 料呈现较差 的耐光性 ,记录 图像 的耐光性常常 成 问题 。此 外,由于这种 油墨溶 于水 ,记录 图 像 的耐水性 常常也成 问题 。也就是 说,当记录 图像接触雨水 、汗液或饮用水 时,记录 图像 易 被油 墨污 损 ,在某 些场 合 ,甚 至会 使 图像 消
黑色 条纹 。 大多数传统分散体是用分散剂和颜料 ,通
过物 理研 磨法来制成的。最近几年来,这种颜
料分散体 己用于涂料和 印刷工业 ,最近 ,还用 于喷印墨中。近来, 已制备 了一种新型化学改 性黑色分散体 。5 06 1号美 国专利介绍 了用 69 7 这种 方式制备的分散体。 由于这 种化学改性 , 颜料与 未改性微粒相 比,前者的导电性 降低 。
对于颜料墨来说 ,当形成薄膜 时,干燥薄 膜显示 出相 当低 的电阻率 ,如 以下例 1 所示 。 这大概是 由于裸露 的碳微粒表面上微粒相互连 接的缘故 。这样 ,可 以提供至少一条路径 ,使 微粒在 “ 裸露 的”碳微粒表面 ( 没有任何吸附 物 )上连接起来。这促使干膜 电阻率降低 ,引
失。
当在 喷墨打印中使用 含炭 黑的油墨时 ,虽 然与使用染料 墨得 到的图像相 比,打印到平整 纸 张上的图像 的牢固性 得到显著改善,但后来
的研 究发现颜料 墨的一个缺 点是打印图像的黑
度 比使用染 料墨打印的图像差。不过,如果增 大颜料浓度 来改善印刷 黑度 ,则排墨稳定性明
显恶 化 。
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的电荷将在干燥颜料区域 内累积一定程度 ,使 得墨流偏离捕集器 。在这种情况下 ,捕集 的墨
滴流实际上可 以到达打 印介质,产生不适 当的
常规的水性染 料基 油墨是用 至少在含水介 质 中有一定溶解性 的染料制成的 。因而 ,在油 墨 中 ,存在 染料和 介质 形成 的 “ 真实 ”- 溶 0 液 。当干燥这种特殊 油墨时,形成的薄膜具有 很高 的干膜 电阻率 。
由于与用 于喷墨打印设备的油墨相 比,印 刷 墨可以使用极 高的浓度 ,打 印密度 可 以通过 增大 油墨中颜料 的浓度 而容易地 增大。该密度 也可通过增 大涂 墨层 厚度 来增加 。但 是,用 喷 墨印刷 打印颜色很深 的图像 是非常困难 的,因 为在 高分辨 率喷墨打印机 ( 如俄 亥俄州代 顿市 S ie c tx数字 印刷公 司制造 的 S ie 续喷墨 c tx连 打印机 )孔 的尺 寸很 小,打印的油墨量 有限。 另外 ,如 上所 述 ,油 墨 中所含 颜料 的浓 度增 大,会在 形成稳 定整齐 的喷墨过程中引起不希 望发 生的故障。虽然 一些 常规水性颜料 墨具有 优异 的短 时喷墨形成性 能,但这些 油墨存在 因 油墨干燥膜 导电性较 强而引起 的 问题 。这意味 着 当关闭连续喷 墨打 印头 时,以及试 图重新启 动打 印头时,干燥 油墨所 形成 的薄膜会 使系统
打印头的一个 以上的孔 内以墨滴流形式排 出油
墨来完成 打印的,但存在 的一个 问题 是墨滴流 产 生的稳 定性 显著恶化 ,易引起 打印故障。从 而,对 于颜料 墨而言,必 须达到使系统启动 良 好 的再分 散性 ,而不是再溶性 。使用颜料 而不 是染料 时,还会产 生一些在使用染料 时不存在 的其 它并发问题。例如,染料基 油墨可提供 具
是,这种 改进 的颜料基油 墨以化学 改性炭 黑分
是含化学改性颜料分散体的油墨的局限性 。如
5 06 1号美 国专利所 述 ( 6 97 在此全部录入 ,仅
供参考 ),这种颜料微粒 的导电性不如 常规非 改性颜料微粒 。这些化 学改性分 散体基 油墨的 干膜 电阻率仍 旧不足 以避免导线短路 。按照本
中的电极发 生短路 。另一 方面 ,已观察 到,干
膜 电阻率太 高的油 墨会 引起 另一 个问题 。当喷 墨处于 “ 捕捉 ”状态 ,即墨滴正在循环 而不是 用于 打印之 时,通 常在 喷墨冲击 的捕集 器表面 上有 一条冲 击线。就在 冲击线上,将 收集干燥 油墨,如果油墨为颜料 墨,干燥 油墨含 有浓缩 的颜料 。如果干燥 颜料过于绝缘 ,捕集 墨滴上
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改善化学改性炭黑分散体
干膜 电阻率 的工艺
朱兴玲
本发 明涉及颜料 墨,具体而 言,涉及基于 化学 改性炭 黑分散体 、改善干燥油墨膜 电阻率
的工 艺。
译
有较 高干燥 膜 电阻率的薄膜 。另一方面 ,颜料
基 油墨,特 别是黑色油墨,可提 供具有导 电性