CN114539819A - 一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化学化工领域，涉及一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法。一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：S1、准备原料：炭黑，聚乙烯醇，液体石蜡，甲基硅油；S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散均匀，得混合物；S3、将混合物进行研磨,期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。该制备方法简单，所选用材料具有环保性无污染，成本低等特点。

Description

一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法
技术领域
本发明属于化学化工领域，涉及一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法。
背景技术
目前，纳米材料因其优越的稳定性、补强性、增稠性和消光性，在橡胶、塑料、涂料等方面得到了广泛应用。纳米炭黑技术则广泛应用于电子器件制造业，包括电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护，是一种不可缺少的重要绝缘材料。炭黑作为重要的着色剂和补强材料，已成为生产该领域制品的重要原料。通常制备纳米级炭黑过程中，由于炭黑比重小，易飞扬，导致炭黑损耗大，存在色相分散性差，稳定性差的问题，且生产过程中对设备和环境的污染大。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种油溶性纳米炭黑浆液及其制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑1-10份，聚乙烯醇0.5-2份，液体石蜡4-10份，甲基硅油0.1-1份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物进行研磨,期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
优选的，步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用3-6份。
优选的，步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
优选的，步骤S3中，采用砂磨机进行研磨。
优选的，所述步骤S1中分散时间为10-60分钟。
优选的，所述研磨分散时间为30-120分钟。
通过本发明提供的制备方法获得的炭黑浆液具有以下有益效果：
(1)稳定性好，静置24个月仍为均匀状态，无沉淀和分层现象；
(2)炭黑颗粒分布均匀，粒径小，着色力高；
(3)该制备方法简单，所选用材料具有环保性无污染，成本低等特点。
本发明中采用的甲基硅油无色、无味、不易挥发；不溶于水、甲醇、乙二醇，具有很小的蒸气压，较高的闪点和燃点。甲基硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，还具有低的黏温系数，较高的抗压缩性，可作为良好的分散剂和稳定剂使用。液体石蜡具有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性、研磨过程中具有较好的润滑性，炭黑研磨过程中位于炭黑颗粒的表层，提高炭黑颗粒的耐磨性和颗粒分布的均匀性。另外，液体石蜡还具有较好的防沉降作用，提高炭黑浆液的分散性。
本发明将甲基硅油和液体石蜡混合均匀后加入炭黑，可提高产品的分散稳定性。主要原因是：
一：因甲基硅油的粘度较大，混合炭黑时不易分散其中，加入液体石蜡的作用，即可稀释降低粘度，易于分散混合，又可以减低制备成本。
二：甲基硅油与液体石蜡同属极性溶剂，则能赋予羟基官能团，尤其利于对炭黑表面改性处理，增加表面活性，同时提高了分散性及稳定性能。
具体实施方式
下面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。
实施例1
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑1份，聚乙烯醇0.5份，液体石蜡4份，甲基硅油0.1份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散时间为10分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用3份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为30分钟。
实施例2
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑3份，聚乙烯醇0.8份，液体石蜡6份，甲基硅油0.3份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散时间为20分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用4份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为45分钟。
实施例3
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑5份，聚乙烯醇1份，液体石蜡7份，甲基硅油0.5份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散时间为35分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用4.5份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为75分钟。
实施例4
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑7份，聚乙烯醇1.5份，液体石蜡8份，甲基硅油0.8份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散时间为45分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用5份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为100分钟。
实施例5
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑10份，聚乙烯醇2份，液体石蜡10份，甲基硅油1份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散时间为60分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用6份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为120分钟。
对比例1
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑5份，聚乙烯醇1份，甲基硅油7.5份；
S2、将炭黑加入甲基硅油中，分散时间为35分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用4.5份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为75分钟。
对比例2
一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑5份，聚乙烯醇1份，液体石蜡7.5份；
S2、将液体石蜡和炭黑混合，分散时间为35分钟，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物采用砂磨机进行研磨，期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用4.5份。
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
所述研磨分散时间为75分钟。
将实施例1-5及对比例1-2所得油溶性纳米炭黑浆液进行稳定性评价，如表1所示。
表1油溶性纳米炭黑浆液的稳定性
Figure BDA0003480229190000061
将实施例1所得油溶性纳米炭黑浆液，制得成品颜料。并选用市售普通炭黑浆液(BLACK色浆，普力万聚合体(深圳)有限公司购得)制得成品颜料。对成品颜料进行对照实验，结果如表2所示。
表2应用比较
样品 添加量(％) 着色力
对比例(BLACK色浆) 2 *
对比例(BLACK色浆) 6 ***
实施例1 1 ***
备注：1、炭黑的添加量为质量百分比表示；
2、“***”表示着色力好，“*”表示着色力一般。
由表2可知，着色力相同时，本发明制备的油溶性纳米炭黑浆液的用量明显比市售产品的用量低，且节约成本，更为环保。

Claims (6)

1.一种油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按照如下重量份数准备原料：炭黑1-10份，聚乙烯醇0.5-2份，液体石蜡4-10份，甲基硅油0.1-1份；
S2、将甲基硅油与液体石蜡混合，搅拌使其完全溶解，再缓慢加入炭黑，分散均匀，得混合物；
S3、将混合物进行研磨,期间加入聚乙烯醇，最终得所述油溶性纳米炭黑浆液。
2.根据权利要求1所述油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，
步骤S3中，研磨介质为氧化锆，按照如下重量份数使用3-6份。
3.根据权利要求1或2所述油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，
步骤S3中，研磨介质氧化锆的直径为3mm。
4.根据权利要求1所述油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，
步骤S3中，采用砂磨机进行研磨。
5.根据权利要求1所述油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，
所述步骤S1中分散时间为10-60分钟。
6.根据权利要求1或2或3所述油溶性纳米炭黑浆液的制备方法，其特征在于，所述研磨分散时间为30-120分钟。
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