CN104828832A - 一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，该方法包括如下步骤：（1）向水玻璃溶液中加入尿素和聚乙二醇，混匀，所得混合液中尿素的浓度为3-8g/L，聚乙二醇的浓度为2.5-3.5g/L；（2）将步骤（1）所得的混合液加热至70-80℃，加入盐酸，酸化至pH为5-6，老化20-30min；（3）老化后，过滤、干燥得到白炭黑。与传统盐酸沉淀法制备的白炭黑相比，本发明方法可显著提高白炭黑的比表面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法。
背景技术
白炭黑的生产方法可以分为干法和湿法两种。干法主要是指气相法，湿法可以分为沉淀法和凝胶法。气相法的优点是产品纯度高，分散性好，颗粒细且呈球形，表面羟基少，因而具有优异的补强性能，但原料昂贵，能耗高，技术复杂，限制了该方法的应用。凝胶法制得的产品特性类似于干法产品，但工艺较沉淀法复杂，成本也高。沉淀法是通过对硅酸盐酸化获得疏松分散的、以絮状结构沉淀出的SiO2，大多采用硫酸或盐酸与硅酸钠溶液进行反应，该法原料易得，生产流程简单，能耗低，投资少，与干法相比，颗粒较大，比表面积更低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，包括如下步骤：
（1）向水玻璃溶液中加入尿素和聚乙二醇，混匀，所得混合液中尿素的浓度为3-8g/L，聚乙二醇的浓度为2.5-3.5g/L；
（2）将步骤（1）所得的混合液加热至70-80℃，加入盐酸，酸化至pH为5-6，老化20-30min；
（3）老化后，过滤、干燥得到白炭黑。
进一步，所述聚乙二醇的平均分子量为300-1200。
进一步，所述水玻璃溶液的SiO2浓度为10-20wt%，SiO2/Na2O的摩尔比为3.2-3.4。
采用本发明方法所得的白炭黑比表面积可达370-400m2/g。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，工艺流程如图1所示，包括如下步骤：
（1）向水玻璃溶液（模数：3.3，SiO2（wt%）：15）中加入尿素和聚乙二醇，混匀，混合液中尿素的浓度为3g/L，聚乙二醇（PEG1000）的浓度为2.5g/L；
（2）将步骤（1）所得的混合液加热至70℃，缓慢加入浓盐酸（35wt%），酸化至pH为5，然后老化30min；
（3）老化后，经过滤、烘干干燥，即得到白炭黑，比表面积（BET）：392m2/g，孔容：1.6cm3/g。
实施例2
一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，包括如下步骤：
（1）向水玻璃溶液（模数：3.4，SiO2（wt%）：18）中加入尿素和聚乙二醇，混匀，混合液中尿素的浓度为5g/L，聚乙二醇（PEG600）的浓度为3g/L；
（2）将步骤（1）所得的混合液加热至75℃，缓慢加入浓盐酸（35wt%），酸化至pH为5.5，然后老化30min；
（3）老化后，经过滤、烘干干燥，即得到白炭黑，比表面积（BET）：426m2/g，孔容：1.7cm3/g。
实施例3
一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，包括如下步骤：
（1）向水玻璃溶液（模数：3.2，SiO2（wt%）：12）中加入尿素和聚乙二醇，混匀，混合液中尿素的浓度为8g/L，聚乙二醇（PEG400）的浓度为3.5g/L；
（2）将步骤（1）所得的混合液加热至80℃，缓慢加入浓盐酸（28wt%），酸化至pH为6，然后老化20min；
（3）老化后，经过滤、烘干干燥，即得到白炭黑，比表面积（BET）：395m2/g，孔容：1.65cm3/g。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种盐酸沉淀法制备高分散性白炭黑的方法，包括如下步骤：
（1）向水玻璃溶液中加入尿素和聚乙二醇，混匀，所得混合液中尿素的浓度为3-8g/L，聚乙二醇的浓度为2.5-3.5g/L；
（2）将步骤（1）所得的混合液加热至70-80℃，加入盐酸，酸化至pH为5-6，老化20-30min；
（3）老化后，过滤、干燥得到白炭黑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为300-1200。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水玻璃溶液的SiO2浓度为10-20wt%，SiO2/Na2O的摩尔比为3.2-3.4。
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