CN101402457B - 硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法。它包括以下步骤：(1)原料：硅酸钠、稀硫酸。(2)反应：在反应釜中，搅拌、升温至80-90℃，将15-20％的硫酸用30-45min滴加到反应釜中，pH值9.5-11；再将硅酸钠水溶液和15-20％硫酸同时向反应釜中滴加，反应时间为45-55min，pH值9.5-11不变；最后用20-35min继续向反应釜中加15-20％硫酸，并用15-20％硫酸调pH值至3.0-4.0，悬浮液保温陈化30-60min；(3)过滤洗涤；(4)干燥得成品。具有生成的白碳黑粒子均匀，分散性好，加工性能、补强性能优良，使硅橡胶制品透明度好，抗黄变性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工产品的制备方法，即硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法。
背景技术
在已有技术中，硅橡胶本身的力学性能很差，硫化胶的拉伸强度不到1MPa，没有实际应用价值。如果硅橡胶用白炭黑进行补强，它的力学性能得到显著提高，具有广泛的应用领域。在通常情况下，制备沉淀白碳黑的原料是硅酸钠和无机酸，主要是硫酸、盐酸、二氧化碳气体，原料的价格便宜而且易得，采用该方法的工艺路线是在碱性条件下，硅酸钠和酸进行反应，生成产品二氧化硅和副产品钠盐，悬浮液进行过滤洗涤，除掉盐，二氧化硅滤饼经过浆化进行喷雾干燥，得到产品白碳黑(二氧化硅)。
比较经典的生产沉淀白碳黑反应工艺是先将一定量的水加入到带有搅拌装置的反应釜中，然后将配制到一定浓度的硅酸钠和浓硫酸同时往反应釜中滴加，在这个过程中，要保持一定的温度，一定的反应时间、保持釜中物料的PH值不发生变化，最终还要调终点PH值。
另一种可能的方法是首先将一定量的硅酸钠和正好能中和这一定量的硅酸钠的硫酸，进行反应，生产晶种，此晶种经陈化后，加一定量的水通过搅拌将晶种分散均匀，在一定温度条件下，连续加入硅酸钠和硫酸进行反应。上述方法的缺点是：反应条件不易控制，易造成局部反应，产生硅凝胶，生成的粒子大小不均匀，粒径分布较宽，分散性较差，补强性较差，往往达不到中高档硅橡胶的补强要求，只能做普通白碳黑。导致普通沉淀白碳黑用于硅橡胶做填充补强剂，存在以下问题：1、加工性能差，主要表现在硅橡胶混炼时吃料慢，分散性不好，混炼胶难过滤。2、硫化胶的力学性能偏低。3、制品的透明性差，二段硫化后变黄严重。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种能提高产品质量而改进的硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法。
本发明的技术解决方案是：硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法包括以下步骤：
(1)原料：a、固体硅酸钠，模数为3.1-3.5，铁含量小于100ppm，经溶解后，加水配制成密度1.078-1.086g/cm3，经过滤除掉水不溶物，得精制的硅酸钠水溶液；b、稀硫酸浓度为15-20％。
(2)反应：将精制的硅酸钠水溶液加入反应釜中(按每釜总量的40-70％加入反应釜中)，开动搅拌，升温至80-90℃，将15-20％的硫酸用30-45min滴加到反应釜中，当悬浮液的PH值达到9.5-11时，第一步反应结束；
接第一步反应，将硅酸钠水溶液和15-20％硫酸同时向反应釜中滴加，硅酸钠水溶液量为总量的30-60％，反应时间为45-55min，在反应过程中保持PH值9.5-11不变，第二步反应结束；
接第二步反应，用20-35min继续向反应釜中加15-20％硫酸，将釜中没反应的硅酸钠全部反应，并用15-20％硫酸调PH值至3.0-4.0，第三步反应结束；
悬浮液保温陈化30-60min，全程反应温度保持在80-90℃；
(3)过滤洗涤：将反应悬浮液过滤洗涤，除掉母液，并用水洗涤滤饼，除掉硫酸钠，滤液电导率达到250μs/cm以下停止水洗.
(4)干燥得成品。其平均粒径为10-15μm。
干燥是将二氧化硅滤饼放入强力打浆机中浆化，要求固液比为20-22/80-78，浆液再经研磨泵进一步细化，送入高速离心喷雾干燥机进行干燥，干燥热风温度450-550℃，产品含水4-7％，再经粉碎、分级得成品。
本发明方法制得的沉淀白碳黑，非常适宜于高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶。
本发明的优点是：1、反应采用稀硫酸，并分三段加酸反应，不易造成局部反应，生成的白碳黑粒子均匀，补强性能优良。2、反应过程PH值控制在强碱性范围内，并采用喷雾干燥，产品易分散；粉碎采用分级装置，生产的白碳黑加工性能优良。3、采用了低铁硅酸钠，确保白碳黑的铁含量达到国外同类产品的技术要求，硅橡胶制品透明度好，抗黄变性能优良。
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施方式
实施例1
用2000L带搅拌的不锈钢反应釜，加入密度1.082g/cm3硅酸钠溶液780L，开动搅拌，用直接蒸汽升温至84℃，用35min加15％的硫酸，当PH值达到10.2时，再将420L硅酸钠水溶液用50min加入反应釜，同时加入15％的硫酸，此反应过程应保持PH值10.2不变，再用25min向反应釜中滴加15％的硫酸，将釜中没有反应的硅酸钠全部反应，用酸调PH值至3.0-4.0，陈化30min，过滤、洗涤、浆化、干燥、粉碎分级。
实施例2
与实施例1不同的是底料加720L硅酸钠水溶液。
实施例3
与实施例1不同的是全程反应温度为87℃。
本发明提供的沉淀白碳黑具有的特性为：
1、二氧化硅％：≥93％
2、加热减量％：4.0-7.0％
3、灼烧减量％：4.0-5.0％
4、DBP吸收值：2.5-3.2ml/g；特别是2.7-3.0ml/g
5、比表面积：150-200m2/g；特别是160-210m2/g
6、平均粒径(激光粒度仪测)：13-15μm
7、铁含量：150-250ppm
产品经检测，沉淀白碳黑技术指标列于下表：
| 项目名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 二氧化硅，％ | 94.00 | 94.24 | 94.35 |
| 加热减量，％ | 5.83 | 4.82 | 5.36 |
| 灼烧减量，％ | 5.05 | 5.64 | 6.21 |
| DBP吸收值，ml/g | 2.98 | 2.73 | 2.85 |
| BET比表面积，m2/g | 198 | 189 | 185 |
| PH值 | 6.38 | 6.31 | 6.35 |
| 平均粒径，μm. | 13.5 | 14.1 | 14.0 |
| 铁，ppm | 198 | 182 | 192 |
沉淀白碳黑物理机械性能指标列于下表：
| 项目名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 结构化程度 | 5 | 4 | 4 |
| 硬度 | 54 | 50 | 50 |
| 撕裂强度，KN/m | 19.11 | 20.28 | 25 |
| 压缩变形，％ | 13 | 14 | 13 |
| 回弹，％ | 64 | 66 | 67 |
| 拉伸强度，MPa | 7.64 | 7.33 | 9.3 |
| 伸长率，％ | 410 | 450 | 425 |
| 抗黄变性 | 良好 | 良好 | 良好 |
| 透明性 | 良好 | 良好 | 良好 |
Claims (2)
1.一种硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料：a、固体硅酸钠，模数为3.1-3.5，经溶解后，加水配制成密度1.078-1.086g/cm3，经过滤除掉水不溶物，得精制的硅酸钠水溶液；b、稀硫酸浓度为15～20％；
(2)反应：将精制的硅酸钠水溶液加入不锈钢反应釜中，开动搅拌，升温至80-90℃，将15-20％的硫酸用30-45min滴加到反应釜中，当悬浮液的pH值达到9.5-11时，第一步反应结束；
接第一步反应，将精制的硅酸钠水溶液和15-20％硫酸同时向反应釜中滴加，精制的硅酸钠水溶液量为总量的30-60％，反应时间为45-55min，在反应过程中保持pH值9.5-11不变，第二步反应结束；
接第二步反应，用20-35min继续向反应釜中加15-20％硫酸，将釜中没反应的硅酸钠全部反应，并用15-20％硫酸调pH值至3.0-4.0，第三步反应结束；
悬浮液保温陈化30-60min，全程反应温度保持在80-90℃；
(3)过滤洗涤：将反应悬浮液过滤洗涤，除掉母液，并用水洗涤滤饼，除掉硫酸钠，滤液电导率达到250μs/cm以下停止水洗；
(4)干燥得成品。
2.按照权利要求1所述的硅橡胶用沉淀白碳黑的制备方法，其特征在于干燥是将二氧化硅滤饼放入强力打浆机中浆化，要求固液比为20-22/80-78，浆液再经研磨泵进一步细化，送入高速离心喷雾干燥机进行干燥，干燥热风温度450-550℃，产品含水4-7％，再经粉碎、分级得成品，产品平均粒径13-15μm。
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Families Citing this family (23)
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|---|---|---|---|---|
| CN102311123A (zh) * | 2011-08-22 | 2012-01-11 | 通化双龙化工股份有限公司 | 去除沉淀法白炭黑中可溶性杂质的方法 |
| CN102887515A (zh) * | 2012-09-14 | 2013-01-23 | 横店集团浙江英洛华硅材料有限公司 | 白炭黑生产设备 |
| CN102923722B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-04-01 | 株洲兴隆新材料股份有限公司 | 白炭黑的制备方法 |
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| CN103435046B (zh) * | 2013-08-06 | 2015-08-05 | 龙星化工股份有限公司 | 一种雪地轮胎用的高分散性白炭黑的制作工艺 |
| CN105329903A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 焦作市广安化工有限公司 | 一种白炭黑的制备方法 |
| CN105347350A (zh) * | 2014-08-18 | 2016-02-24 | 德昌亚王金属材料有限责任公司 | 一种用硅微粉制备白炭黑的方法 |
| CN104176739B (zh) * | 2014-08-18 | 2016-09-21 | 连云港市东海县宏伟石英制品有限公司 | 一种用硅酸钠制备高纯二氧化硅粉的方法 |
| CN104291344B (zh) * | 2014-10-28 | 2017-01-18 | 江西双龙硅材料科技有限公司 | 一种白炭黑的生产方法 |
| CN106185956B (zh) * | 2016-07-12 | 2017-12-12 | 通化双龙硅材料科技有限公司 | 一种牙膏用沉淀法二氧化硅增稠剂的制备方法 |
| CN108516559B (zh) * | 2018-05-25 | 2019-03-29 | 广州市飞雪材料科技有限公司 | 一种低粘度高吸油值牙膏用二氧化硅的制备方法 |
| CN110551385A (zh) * | 2018-06-04 | 2019-12-10 | 江苏国立化工科技有限公司 | 一种环保长效型橡胶防老剂的制备方法 |
| CN108862293A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-11-23 | 自贡市中皓化工有限公司 | 一种沉淀法白炭黑生产中的除铁方法 |
| CN109626384A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 通化双龙硅材料科技有限公司 | 一种牙膏用沉淀二氧化硅摩擦剂的制备方法 |
| CN110156033B (zh) * | 2019-07-01 | 2022-07-29 | 福建正盛无机材料股份有限公司 | 一种高结构高比表高分散白炭黑的制备方法 |
| CN110156032B (zh) * | 2019-07-01 | 2022-06-07 | 福建正盛无机材料股份有限公司 | 一种高抗黄变硅橡胶用白炭黑的制备方法 |
| CN110643206A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-03 | 江西黑猫炭黑股份有限公司 | 高分散白炭黑的生产方法 |
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| CN111017939B (zh) * | 2020-01-14 | 2023-10-24 | 福建省三明正元化工有限公司 | 一种高分散二氧化硅的制备方法 |
| CN113213495A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-06 | 广州市飞雪材料科技有限公司 | 一种高回弹性透明硅橡胶用沉淀二氧化硅的制备方法 |
| CN113371723A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-10 | 确成硅化学股份有限公司 | 一种涂布纸张专用高白度二氧化硅粉体的制备方法 |
| CN113772684B (zh) * | 2021-09-16 | 2023-04-25 | 安徽凤阳赛吉元无机材料有限公司 | 一种抗黄变的白炭黑及其制备方法 |
| CN114849674B (zh) * | 2022-06-06 | 2023-01-03 | 金三江(肇庆)硅材料股份有限公司 | 一种过滤酱油蛋白质用二氧化硅吸附剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1617833A (zh) * | 2001-12-26 | 2005-05-18 | 罗狄亚化学公司 | 低吸水率二氧化硅 |
| CN1621343A (zh) * | 2003-11-25 | 2005-06-01 | 广州大学 | 连续法制备白炭黑的方法及其装置 |
| CN1902131A (zh) * | 2003-12-19 | 2007-01-24 | 罗狄亚化学公司 | 具有低吸水率的高度结构化的二氧化硅,其制备方法及其用途 |
| WO2007005241A3 (en) * | 2005-06-29 | 2007-04-12 | Huber Corp J M | Method for making precipitated silica compositions and products thereof |
-
2007
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1617833A (zh) * | 2001-12-26 | 2005-05-18 | 罗狄亚化学公司 | 低吸水率二氧化硅 |
| CN1621343A (zh) * | 2003-11-25 | 2005-06-01 | 广州大学 | 连续法制备白炭黑的方法及其装置 |
| CN1902131A (zh) * | 2003-12-19 | 2007-01-24 | 罗狄亚化学公司 | 具有低吸水率的高度结构化的二氧化硅,其制备方法及其用途 |
| WO2007005241A3 (en) * | 2005-06-29 | 2007-04-12 | Huber Corp J M | Method for making precipitated silica compositions and products thereof |
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