CN114045048B - 一种改性炭黑及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性炭黑及其制备方法和应用；该改性炭黑是通过将酞菁衍生物接枝到表面含有羟基的炭黑上制得。该改性炭黑的制备方法包括如下步骤：将酞菁加入到氯磺酸中进行磺化反应，然后加入氯化亚砜进行氯化反应，反应后经冷却抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；将得到的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，调节pH值后，加入含有聚醚链的改性添加物和吡啶，反应后经过滤干燥得到酞菁衍生物；将酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑，添加到含有吡啶的溶剂中，反应后得到改性炭黑。该改性炭黑粒径小、储存稳定性好，且具有较好的自分散性，应用于聚酯纤维原液着色后，可提高聚酯纤维的黑度，保证聚酯纤维具有较好的力学及色牢度性能。

Description

一种改性炭黑及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种改性炭黑及其制备方法和应用，尤其涉及一种应用于聚酯纤维原液着色的改性炭黑及其制备方法。
背景技术
聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。由于聚酯纤维的分子排列整齐呈线状直链、结晶度高、取向性好、分子间空隙小，且大分子链上没有羟基、氨基等极性官能团，只有极性较小的酯基，染料不易渗入聚酯纤维，导致聚酯纤维的染色性较差。
传统技术采用染色法对聚酯纤维进行着色，存在能耗高、废水排放量大、染料利用率低等问题。
聚酯纤维原液着色可以简化染色工艺，缩短生产周期，且其降低能耗、节省成本、减少污水排放的优势也较为明显。近年来，在强调节能减排、碳中和的社会背景下，纤维原液着色技术得到了较快发展。采用色母粒对聚酯纤维进行纺前着色，已经是较为成熟的技术。相较于色母粒，采用液态着色剂对聚酯纤维进行原液着色，在着色效果、颜料利用率等方面具有较为明显的优势，因此，液态着色剂的制备和应用，一直是聚酯纤维原液着色研究的热点之一。例如，公开号为JPS6045689A的日本专利，公开了一种用于聚酯纤维原液着色的液态着色剂，其是用液态聚酯作为载体对颜料/染料进行分散得到；其中，所用液态聚酯是脂肪族或芳香族二元酸与二元醇反应得到的；公开号为JPH04359969A的日本专利，公开了一种利用分子量为500～8000的液态聚丁二烯树脂作为载体，对颜料/染料进行分散得到液态着色剂的方法，该着色剂主要用于聚酯纤维原液着色；公开号为US5106905的美国专利，公开了一种聚酯本体着色的耐热着色剂，含有100份颜料/染料、42～2000份液体脂肪族聚酯分散介质，其中液体脂肪族聚酯分散介质包含至少一种脂肪族二元酸与至少一种亚烷基二醇或聚亚烷基二醇的缩聚物，且至少一个端基被一元醇封端；该着色剂很容易混合并均匀分散在纤维级聚酯中，而不会导致聚酯降解。
炭黑主要是由碳元素组成，含有少量的氢、氧、硫等元素。炭黑具有较好的化学惰性、耐光牢度、耐候牢度和较强的着色力与遮盖力，常作为着色剂广泛应用于各类涂料、油墨、塑料和造纸等的着色。炭黑粒径越小，比表面积越大，吸光率越高，炭黑的着色力更强和黑度越高。炭黑是聚酯纤维常用的着色颜料，采用黑色母粒制备的黑色原液着色聚酯也是目前产量最大的原液着色纤维品种之一；为了提高炭黑的着色力和纺丝效果，目前也有多项聚酯用黑色液体着色剂的技术方案得到公开，例如公开号为CN104499079A的中国专利公开了一种原液着色制备黑色聚酯纤维的方法：将黑色颜料炭黑加入液态分散介质中，充分研磨后，加入能与炭黑表面基团发生化学反应的化合物(含酯基的聚合物)在一定温度和催化剂作用下进行接枝反应，得到均匀分散的黑色浆料；将黑色浆料添加到聚酯低聚物中，混合均匀后进行预缩聚、终缩聚反应得到聚酯熔体，经纺丝箱体进行熔体直接纺丝，制备得到黑色聚酯纤维；公开号为US4879335的美国专利公开了一种炭黑液体着色剂：炭黑先用过氧化物氧化处理、加碱中和、过滤干燥，然后再与液体分散介质(如液体聚酯)进行捏合混炼，得到可以用于聚酯纤维的液体着色剂。
在现有技术中，只用一种炭黑作为着色颜料进行着色，实际上无法得到乌黑度较好的黑色聚酯纤维。现有技术制备的聚酯纤维的黑度不够，而如果增加炭黑的添加量，会影响纤维的力学性能，使纤维容易发生断丝。公开号为CN111286804A的中国专利公开了一种原液着色熔体直纺超黑聚酯纤维的制备方法，其是在酯化后加入黑色色浆然后再进行缩聚反应得到，其中黑色色浆是利用纤维炭黑和纳米碳管按照1:1～2的比例混合得到。公开号为CN109610032A的中国专利公开了一种原液着深黑色超细锦纶纤维的制备方法及其产品，其是使用碳基着色剂提高了超细锦纶纤维的黑度，其中碳基着色剂为碳纳米管和炭黑以质量比(5-10)：(90-95)组成的混合物。
一般，炭黑分散体中需要添加酞菁调整炭黑的色调，使其具有更深的蓝相，并添加分散剂提高其分散性。但是酞菁容易沉积在反应釜中，并且影响纤维的可纺性；分散剂在高温聚合过程中由于温度较高容易发生分解，且大量分散剂的添加会影响纤维的力学性能。现有技术中有使用酞菁衍生物作为分散剂来提高炭黑的分散稳定性的案例，例如公开号为JP2004027211 A的日本专利公开了将分散助剂吸附到炭黑表面上，其中分散助剂为酞菁磺酸基化合物：无金属酞菁磺酸、金属酞菁磺酸以及其金属盐化合物。该技术中的酞菁磺酸基化合物是通过物理作用吸附到炭黑表面上，且其是应用于喷墨油墨。但是将酞菁衍生物接枝到炭黑表面上，以提高炭黑的黑度、分散性和储存稳定性，并在聚酯聚合过程中进行着色的相关技术未见报道。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种改性炭黑及其制备方法和应用；该改性炭黑粒径小、储存稳定性好，且具有较好的自分散性，应用于聚酯纤维着色后，可提高聚酯纤维的黑度，并保证聚酯纤维具有较高的断裂伸长率和断裂强度以及优异的耐皂洗色牢度和干/湿摩擦牢度。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种改性炭黑，其是通过将酞菁衍生物接枝到表面含有羟基的炭黑上制得。
进一步的，所述酞菁衍生物含有磺酰氯基团和聚醚链。
本发明进一步提供了一种改性炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(a)将酞菁加入到氯磺酸中进行磺化反应，然后加入氯化亚砜进行氯化反应，反应结束后经冷却抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；
(b)将步骤(a)得到的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用pH值调节剂调节pH值后，加入含有聚醚链的改性添加物和促进反应进行的吡啶，反应后经过滤干燥得到酞菁衍生物；其中，酞菁衍生物中含有磺酰氯基团和聚醚链；
(c)将步骤(b)得到的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑，添加到含有吡啶的溶剂中，反应后得到改性炭黑；
进一步地，步骤(a)中的酞菁、氯磺酸和氯化亚砜的摩尔比为1：(20～30)：(5～10)。
进一步地，步骤(b)中的酞菁磺酰氯与含有聚醚链的改性添加物的摩尔比为1:(1～3)；吡啶与酞菁磺酰氯的摩尔比为(0.5～2)：1，优选为1：1。
进一步地，步骤(b)中的含有聚醚链的改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为1000～5000。
进一步地，步骤(c)中的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑的质量比为(0.1～0.3)：1；吡啶与酞菁衍生物的质量比为(0.4～0.6)：1，优选为0.5：1。
进一步地，步骤(a)中的磺化反应的反应条件为：在温度为130～150℃，惰性气体保护下反应4～8h；步骤(a)中的氯化反应的反应条件为：在温度为70～78℃下反应1～3h。
进一步地，步骤(b)中的反应条件为：在温度为25～45℃下反应4～8h；步骤(c)中的反应条件为：在温度为50～70℃下反应10～20h。
本发明更进一步提供了一种改性炭黑的应用，具体为：将改性炭黑与乙二醇混合后，添加至聚酯酯化后且缩聚前的聚酯低聚物中，以用于聚酯纤维原液着色。
本发明的有益效果是：
本发明首先将酞菁氯磺化，然后部分磺酰氯基团与含有聚醚链的改性添加物反应，提高酞菁在体系中的分散性和稳定性；剩余的磺酰氯基团与表面含有羟基的炭黑进行反应，将酞菁衍生物接枝到炭黑表面。
酞菁本身极性低，难分散且容易团聚、沉降，不适宜直接加入到炭黑中，故本发明得到一种含有聚醚链的酞菁衍生物，其接枝到炭黑上后不仅可以提高炭黑在乙二醇以及聚酯中的分散性，同时还可解决炭黑的团聚、沉降等絮凝性问题，提高了炭黑的储存稳定性，减少颜色不均、批次色差等问题；本发明通过对炭黑进行改性处理，使炭黑具有自分散性，无需额外添加分散剂，减少了分散剂对纤维力学性能的影响。
本发明将酞菁衍生物通过接枝的手段结合到炭黑上，消除了炭黑固有的黄光，使炭黑呈蓝相，避免了在着色时额外添加酞菁所造成的可纺性降低的问题；
本发明的改性炭黑与乙二醇混合后得到的炭黑分散体粒径小、储存稳定性好；将炭黑分散体添加至聚酯酯化后且缩聚前的聚酯低聚物中，再经缩聚制得的黑色聚酯切片压滤值低、可纺性好；制备的聚酯纤维L值较低且黑度较黑，纤维断裂伸长率和断裂强度高，纤维的耐皂洗色牢度和干/湿摩擦牢度未发生明显变化，较为优良。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供了一种改性炭黑，其是通过将酞菁衍生物接枝到表面含有羟基的炭黑上制得。其中，所述酞菁衍生物含有磺酰氯基团和聚醚链。
本发明进一步提供了一种改性炭黑的制备方法，包括如下步骤：
(a)将酞菁加入到氯磺酸中，在温度为130～150℃，惰性气体保护下进行磺化反应，反应时间为4～8h，然后加入氯化亚砜，在温度为70～78℃下进行氯化反应，反应时间为1～3h；反应结束后，在冰水中冷却抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中含有2～4个磺酰氯基团；在该步骤(a)中，酞菁、氯磺酸和氯化亚砜的摩尔比为1：(20～30)：(5～10)；其中的酞菁为无金属酞菁或金属酞菁，其中金属可以为铜、铁、钴、铝、镍、钙、钠、镁、锌等，优选为无金属酞菁或铜酞菁，更进一步优选为铜酞菁；
(b)将步骤(a)得到的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用pH值调节剂调节pH值为8.0～9.0，加入含有聚醚链的改性添加物和吡啶，在温度为25～45℃下反应4～8h，反应结束后经过滤干燥得到酞菁衍生物；其中，酞菁衍生物中含有磺酰氯基团和聚醚链；步骤(b)中的酞菁磺酰氯与含有聚醚链的改性添加物的摩尔比为1:(1～3)；优选的，该步骤(b)中的含有聚醚链的改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为1000～5000；pH值调节剂为氨水、碳酸钠等碱性溶液，优选为氨水；吡啶与酞菁磺酰氯的摩尔比为(0.5～2)：1，优选为1：1；
(c)将步骤(b)得到的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑，添加到含有吡啶的溶剂中，在温度为50～70℃下反应10～20h，得到改性炭黑；其中，溶剂优选为氯仿或甲苯；该步骤(c)中的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑的质量比为(0.1～0.3)：1；吡啶与酞菁衍生物的质量比为(0.4～0.6)：1，优选为0.5：1。
其中，表面含有羟基的炭黑是通过如下方法制备得到：将炭黑加入于质量分数为65％的硝酸中，在100℃下反应12h，水洗得到氧化炭黑；然后将氧化炭黑加入氯化亚砜中，在70℃下反应12h，抽滤除去氯化亚砜，得到酰氯化的炭黑；将酰氯化的炭黑加入乙二醇中，在120℃下反应12h，过滤、洗涤、干燥得到表面含有羟基的炭黑。
本发明更进一步提供了一种改性炭黑的应用，具体为：将改性炭黑与乙二醇混合后，添加至聚酯酯化后且缩聚前的聚酯低聚物中，以用于聚酯纤维原液着色。
实施例1
(a)将1mol铜酞菁加入到25mol氯磺酸中，在温度为140℃、氮气保护下进行磺化反应6h；然后加入8mol氯化亚砜，在温度为75℃下进行氯化反应2h；在冰水中抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中平均含有3.8个磺酰氯基团。
(b)将步骤(a)得到的1mol酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用氨水调节pH值为8.5，加入2.8mol含有聚醚链的改性添加物和1mol吡啶，在温度为30℃下反应6h，过滤干燥得到含有磺酰氯基团和聚醚链的酞菁衍生物；其中，改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为3400。
(c)将步骤(b)得到的质量为0.2份的酞菁衍生物和质量为1份的表面含有羟基的炭黑，添加到含有0.1份吡啶的氯仿中，在温度为60℃的条件下反应15h，得到改性炭黑。
实施例2
(a)将1mol铜酞菁加入到20mol氯磺酸中，在温度为150℃、氮气保护下进行磺化反应4h；然后加入10mol氯化亚砜，在温度为73℃下进行氯化反应3h；在冰水中抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中平均含有2.0个磺酰氯基团；
(b)将步骤(a)得到的1mol酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用氨水调节pH值为8.0，加入1.0mol的含有聚醚链的改性添加物和1mol吡啶，在温度为25℃条件下反应8h，过滤干燥得到含有磺酰氯基团和聚醚链的酞菁衍生物；其中，改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为1000；
(c)将步骤(b)得到的质量为0.1份的酞菁衍生物和质量为1份的表面含有羟基的炭黑，添加到含有0.05份吡啶的氯仿中，在温度为50℃的条件下反应20h，得到改性炭黑。
实施例3
(a)将1mol铜酞菁加入到30mol氯磺酸中，在温度为130℃、氮气保护下进行磺化反应7h；然后加入5mol氯化亚砜，在温度为70℃下进行氯化反应1h；在冰水中抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中平均含有3.4个磺酰氯基团。
(b)将步骤(a)得到的1mol酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用氨水调节pH值为9.0，加入2.4mol的含有聚醚链的改性添加物和1mol吡啶，在温度为35℃下反应5h，过滤干燥得到含有磺酰氯基团和聚醚链的酞菁衍生物；其中，改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为2000。
(c)将步骤(b)得到的质量为0.2份的酞菁衍生物和质量为1份的表面含有羟基的炭黑，添加到含有0.1份吡啶的甲苯中，在温度为70℃下反应10h，得到改性炭黑。
实施例4
(a)将1mol铜酞菁加入到28mol氯磺酸中，在温度为145℃、氮气保护下进行磺化反应8h；然后加入7mol氯化亚砜，在温度为78℃下进行氯化反应1h；在冰水中抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中平均含有3.5个磺酰氯基团；
(b)将步骤(a)得到的1mol的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用氨水调节pH值为8.0，加入2.5mol含有聚醚链的改性添加物和1mol吡啶，在温度为45℃下反应4h，过滤干燥得到含有磺酰氯基团和聚醚链的酞菁衍生物；其中，改性添加物为NH2(OC2H4)nOH，分子量为5000；
(c)将步骤(b)得到的质量为0.3份的酞菁衍生物和质量为1份的表面含有羟基的炭黑，添加到含有0.15份吡啶的甲苯中，在温度为55℃下反应18h，得到改性炭黑。
对比例1
(a)将1mol铜酞菁加入到25mol氯磺酸中，在温度为140℃、氮气保护下进行磺化反应6h；然后加入8mol氯化亚砜，在温度为75℃下进行氯化反应2h；在冰水中抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；其中，1个酞菁磺酰氯分子中平均含有3.8个磺酰氯基团。
(b)将步骤(a)得到的质量为0.2份的酞菁磺酰氯和质量为1份的表面含有羟基的炭黑，添加到含有吡啶的氯仿中，在温度为60℃反应15h，得到改性炭黑。
炭黑分散体的制备
将质量分别为40份的实施例1-4制备的改性炭黑与质量为60份的乙二醇混合，得到4种炭黑分散体，分别依次标记为CB-1、CB-2、CB-3、CB-4；同样的，将质量为40份的对比例1制备的改性炭黑与质量为60份的乙二醇混合，得到的炭黑分散体标记为CB；将质量为40份的普通炭黑与质量为60份的乙二醇混合，得到的炭黑分散体标记为CB-01；其中的普通炭黑在乙二醇中的分散性不好，还需要添加质量为2份的壬基酚聚氧乙烯醚。
将质量为38.5份的普通炭黑、质量为1.5份的铜酞菁、质量为2份的壬基酚聚氧乙烯醚，与质量为60份的乙二醇混合，得到第7种炭黑分散体，标记为CB-02。
性能测试
粒径分布测试：以英国马尔文仪器有限公司的Zetasizer Nano ZS90型纳米粒度和Zeta电位仪测试7种炭黑分散体的粒径分布，测试结果中，以D50表示所测颗粒中50％的粒子都能通过的最小粒径，以D90表示所测颗粒中90％的粒子都能通过的最小粒径，以D50和D90表示粒径分布。
储存稳定性测试：将7种炭黑分散体在25℃下密闭放置180天后，目测观察有无出现明显炭黑沉淀、絮凝等严重影响稳定性的情况。“√”表示未见炭黑沉淀、絮凝等情况；“○”表示可见炭黑沉淀、絮凝，但需要仔细观察才可以发现；“×”表示明显可见炭黑的沉淀、絮凝情况。
压滤值测试：将7种炭黑分散体，添加到聚酯低聚物中混匀，其中颜料(此处的颜料指的是前六种炭黑分散体中的炭黑颜料、第七种炭黑分散体中的普通炭黑与铜酞菁组成的颜料)质量占聚酯低聚物质量的2％，然后进行缩聚得到黑色聚酯切片，测试黑色聚酯切片的压滤值。具体测试步骤为：先将200g聚酯切片从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为初始压力P0，然后将2000g制得的黑色聚酯切片从压滤性能测试仪中挤出，再将200g聚酯切片从压滤性能测试仪中挤出，记录平衡压力为终止压力P1，按照公式(1)计算压滤值DF(单位MPa·cm2/g)：
DF＝(P1-P0)*S/M…………………………公式(1)
公式(1)中：P1为终止压力，单位MPa；P0为初始压力，单位MPa；S为滤网面积，单位cm2；M为颜料质量，单位g。本实验中，S为6.15cm2，M为40g。
应用性能测试
在纺丝温度为275-285℃、卷绕速度为4500m/min的条件下，对7种黑色聚酯切片进行纺丝，得到规格为75D/72F的黑色聚酯型纤维全拉伸丝(FDY)，织成袜带，进行下面测试：
L值测试：将上述7种袜带，采用测色配色仪，D65光源，10°视角，测试纤维的L值(明度值)，每个样品选择3个点进行测试，结果取平均值。
耐皂洗色牢度测试：依据GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》，测试上述7种袜带的耐皂洗色牢度。
耐摩擦色牢度测试：依据GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，采用染色摩擦色牢度仪，表征7种袜带的干湿摩擦牢度。
纤维干态断裂强度和断裂伸长率测试：依据GB/T 14344-2008《化学纤维长丝拉伸性能试验方法》，测试上述7种黑色聚酯纤维全拉伸丝的干态断裂强度和断裂伸长率。
上述各性能测试的测试结果见表1。
表1
Figure GDA0003466269230000131
通过对比可知，本发明制备的改性炭黑粒径小、储存稳定性好；利用本发明的改性炭黑制得的黑色聚酯切片压滤值低、可纺性好，聚酯纤维L值较低、黑度较黑，纤维断裂伸长率和断裂强度高，且纤维的耐皂洗色牢度和干/湿摩擦牢度未发生明显变化，较为优异。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种改性炭黑，其特征在于，该改性炭黑是通过将酞菁衍生物接枝到表面含有羟基的炭黑上制得；所述酞菁衍生物含有磺酰氯基团和聚醚链；其中，该酞菁衍生物的制备过程为：将酞菁加入到氯磺酸中进行磺化反应，然后加入氯化亚砜进行氯化反应，反应结束后经冷却抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；将得到的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用pH值调节剂调节pH值后，加入含有聚醚链的改性添加物和吡啶，反应后经过滤干燥得到酞菁衍生物。
2.一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）将酞菁加入到氯磺酸中进行磺化反应，然后加入氯化亚砜进行氯化反应，反应结束后经冷却抽滤、洗涤至中性，得到酞菁磺酰氯；
（b）将步骤（a）得到的酞菁磺酰氯加入到冰水中分散均匀，用pH值调节剂调节pH值后，加入含有聚醚链的改性添加物和吡啶，反应后经过滤干燥得到酞菁衍生物；其中，酞菁衍生物中含有磺酰氯基团和聚醚链；
（c）将步骤（b）得到的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑，添加到含有吡啶的溶剂中，反应后得到改性炭黑。
3.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（a）中的酞菁、氯磺酸和氯化亚砜的摩尔比为1：（20～30）：（5～10）。
4.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（b）中的酞菁磺酰氯与含有聚醚链的改性添加物的摩尔比为1:（1～3）。
5.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（b）中的含有聚醚链的改性添加物为NH2（OC2H4）nOH，分子量为1000～5000。
6.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（c）中的酞菁衍生物和表面含有羟基的炭黑的质量比为（0.1～0.3）：1。
7.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（a）中的磺化反应的反应条件为：在温度为130～150℃，惰性气体保护下反应4～8h；步骤（a）中的氯化反应的反应条件为：在温度为70～78℃下反应1～3h。
8.根据权利要求2所述的一种改性炭黑的制备方法，其特征在于，步骤（b）中的反应条件为：在温度为25～45℃下反应4～8h；步骤（c）中的反应条件为：在温度为50～70℃下反应10～20h。
9.如权利要求1所述的一种改性炭黑的应用，其特征在于，该改性炭黑用于聚酯纤维原液着色。
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