CN111423748A - 一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，包括以下步骤：S1、首先在磺化缩合釜中加给定量的甲苯，开启搅拌，然后将缩合釜内的温度升温到60‑70℃，然后再滴加给定量的单体、链转移剂和引发剂的甲苯混合液，继续搅拌1h，S2、然后再慢慢升温到115‑120℃，抽真空，负压为0.05MPa,保温为2h，S3、然后降温至70℃，滴加给定量的TDI，搅拌时间为1h，然后再加入极性单体PEI或KH‑550；该生产工艺生产出的分散剂通过利用分散剂中极性段与炭黑表面的吸附作用，包括化学吸附及物理吸附，以及柔性段对基质的相容性，使得该分散剂包覆在炭黑颗粒表面，形成一定厚度的阻碍层，降低了炭黑粒子间的吸引力及凝聚作用，获得较好的分散稳定性。

Description

一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺

技术领域

本发明涉及分散剂的生产技术领域，具体为一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺。

背景技术

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂，分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性。可以提升光泽，增加流平效果光泽实际最主要取决涂料表面对光的散射(即一定的平整度即可。当然需检测仪器决定是否够平整,不但考虑原生粒子数目,形状,并考虑他们的结合方式),当粒子粒径小于入射光1/2(这个数值不确定）时,表现为折射光，光泽不会再提高，炭黑颜料具有杰出的着色性、导电性、耐候性和化学稳定性，因此，炭黑被广泛地用于塑料、橡胶、涂料和油墨等工业领域。

但是，炭黑色浆是颜料中最难分散的品种之一，它与其他物质，如有机大分子化合物、水和有机溶剂等的亲和力，均弱于炭黑粒子之间的粘结力，故炭黑在溶剂或树脂中具有凝聚成较大颗粒的自然倾向，即使研磨至所需的细度，但存放一段时间后，仍会返粗，而目前的分散剂难以做到炭黑色浆的分散。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，包括以下步骤：

S1、首先在磺化缩合釜中加给定量的甲苯，开启搅拌，然后将缩合釜内的温度升温到60-70℃，然后再滴加给定量的单体、链转移剂和引发剂的甲苯混合液，继续搅拌1h，

S2、然后再慢慢升温到115-120℃，抽真空，负压为0.05MPa,保温为2h，

S3、然后降温至70℃，滴加给定量的TDI，搅拌时间为1h，然后再加入极性单体PEI或KH-550，反应时间为30min，加完后密闭设备，慢慢升温到80-90℃，进行保温，

S3、保温结束，导入中和锅，加液碱调PH为6-7，调好后导入压滤机，

S4、然后在打浆釜内加入上述得到的滤液产品和适量的新鲜水，然后送至后处理车间预分散釜，分散均匀后转入砂磨釜，进行砂磨处理，处理时间在5~10h之间，砂磨至染料颗粒合格后再经标化釜标准化，最后送入喷雾干燥塔处理，

S5、喷雾干燥利用经蒸汽加热器间接加热的热空气作为加热媒介，将物料中的水分去除至小于8%，即可得到干燥后的分散剂。

优选的，在步骤S1中整个滴加过程在4h内完成。

优选的，在步骤S3中，压滤机产生的滤液，排放到厂内的综合污水处理站进行处理。

优选的，在步骤S4中砂磨釜的玻璃球直径2-3mm。

优选的，在步骤S5中，喷雾干燥后排出的热风，首先利用旋风分离器和布袋除尘器进行两次除尘，收集的物料作为产品，染料尘回收率99％，除尘后的尾气再利用循环水洗涤净化，净化后的尾气经25cm高（内径600mm）排气筒集中排放。

优选的，在步骤S4中砂磨处理后的物料含固率在45％左右。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该生产工艺生产出的分散剂通过利用分散剂中极性段与炭黑表面的吸附作用，包括化学吸附及物理吸附，以及柔性段对基质的相容性，使得该分散剂包覆在炭黑颗粒表面，形成一定厚度的阻碍层，降低了炭黑粒子间的吸引力及凝聚作用，获得较好的分散稳定性，并且该分散剂具有非常好的耐高温性能，在300℃的高温下仍可继续使用，有效提高了该分散剂的适用性。

2、本发明工序简单、操作方便，相比传统工艺，既节省了原料成本，同时简化了工艺，并且也可对产生的气体进行净化处理，避免带来的环境污染和安全隐患，并且无固体废渣产生。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，包括以下步骤：

S1、首先在磺化缩合釜中加给定量的甲苯，开启搅拌，然后将缩合釜内的温度升温到60-70℃，然后再滴加给定量的单体、链转移剂和引发剂的甲苯混合液，继续搅拌1h，

S2、然后再慢慢升温到115-120℃，抽真空，负压为0.05MPa,保温为2h，

S3、然后降温至70℃，滴加给定量的TDI，搅拌时间为1h，然后再加入极性单体PEI或KH-550，反应时间为30min，加完后密闭设备，慢慢升温到80-90℃，进行保温，

S3、保温结束，导入中和锅，加液碱调PH为6-7，调好后导入压滤机，

S4、然后在打浆釜内加入上述得到的滤液产品和适量的新鲜水，然后送至后处理车间预分散釜，分散均匀后转入砂磨釜，进行砂磨处理，处理时间在5~10h之间，砂磨至染料颗粒合格后再经标化釜标准化，最后送入喷雾干燥塔处理，

S5、喷雾干燥利用经蒸汽加热器间接加热的热空气作为加热媒介，将物料中的水分去除至小于8%，即可得到干燥后的分散剂。

由上文各个实施例可知：本发明生产出的分散剂通过利用分散剂中极性段与炭黑表面的吸附作用，包括化学吸附及物理吸附，以及柔性段对基质的相容性，使得该分散剂包覆在炭黑颗粒表面，形成一定厚度的阻碍层，降低了炭黑粒子间的吸引力及凝聚作用，获得较好的分散稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先在磺化缩合釜中加给定量的甲苯，开启搅拌，然后将缩合釜内的温度升温到60-70℃，然后再滴加给定量的单体、链转移剂和引发剂的甲苯混合液，继续搅拌1h，

S2、然后再慢慢升温到115-120℃，抽真空，负压为0.05MPa,保温为2h，

S3、然后降温至70℃，滴加给定量的TDI，搅拌时间为1h，然后再加入极性单体PEI或KH-550，反应时间为30min，加完后密闭设备，慢慢升温到80-90℃，进行保温，

S3、保温结束，导入中和锅，加液碱调PH为6-7，调好后导入压滤机，

S4、然后在打浆釜内加入上述得到的滤液产品和适量的新鲜水，然后送至后处理车间预分散釜，分散均匀后转入砂磨釜，进行砂磨处理，处理时间在5~10h之间，砂磨至染料颗粒合格后再经标化釜标准化，最后送入喷雾干燥塔处理，

S5、喷雾干燥利用经蒸汽加热器间接加热的热空气作为加热媒介，将物料中的水分去除至小于8%，即可得到干燥后的分散剂。

2.根据权利要求1所述的一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：在步骤S1中整个滴加过程在4h内完成。

3.根据权利要求1所述的一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：在步骤S3中，压滤机产生的滤液，排放到厂内的综合污水处理站进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：在步骤S4中砂磨釜的玻璃球直径2-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：在步骤S5中，喷雾干燥后排出的热风，首先利用旋风分离器和布袋除尘器进行两次除尘，收集的物料作为产品，染料尘回收率99％，除尘后的尾气再利用循环水洗涤净化，净化后的尾气经25cm高（内径600mm）排气筒集中排放。

6.根据权利要求1所述的一种分散炭黑色浆至纳米级的耐高温分散剂的生产工艺，其特征在于：在步骤S4中砂磨处理后的物料含固率在45％左右。