专利名称：：一种白碳黑表面复合改性制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种白碳黑表面复合改性制备方法，特别涉及干法复M!J备改性白碳黑方法。
背景技术：
：白碳黑的应用领域十分广泛，如橡胶、塑料、造纸、油墨、陶瓷、涂料和颜料等工业。然而，由于白碳黑表面存在的活性硅羟基，表面能大，易于团聚，在有机介质中难于均匀分散，限制了其超细效应的充分发挥，使雜工业上的应用穀IJ一定限制。为此，需要对白碳黑进行表面改性，以改善其应用效果，拓展应用领域。目前，白碳黑的改性方法有两种，即湿法和干法。湿法改性具有改性剂用量少，改性均匀，改性剂成本低，但因使用大量有机溶剂而使产品后处理复杂，易造成环境污染。干法改性避免了湿法改性^有机溶剂的缺点，具有工艺简单，便于同气相法白碳黑生产装置连接，处理量大，后处理简单，反应效率高，鹏作剝牛严格，改性剂成本高。
发明内容本发明就是针对上述问题，鹏一种既兼顾了湿法改性优点，也兼顾了干法改性优点，具有工艺简单，改性剂成本低，后处理工艺简单等特点的白碳黑表面复合改性制备方法。本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、卣代甲苯、水、十四烷基二甲基节基氯化铵或十二烷基二甲基节基氯化铵、或聚氧乙烯基，盐、或十二烷基双，盐；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下卣代甲苯5.020.0%甲醇0.15.0%十四烷基二甲基节基氯化铵或十二烷基二甲基1.010.0%节基氯化铵、或聚氧乙烯基,盐、或十二;^基双雜盐水0.26.0%本发明的制备方法包括预热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部装有搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升鹏10025(TC，并在该驗下保持1030倾后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑520，，升高至15035(TC。称取配方量全部的卣代甲苯，将卤代甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应60240颁后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑520分钟，称取配方量全部的十四烷基二甲基节基氯化铵或十二烷基二甲基节基氯化铵、或聚氧乙烯基雑盐、或十二烷基双報盐，将其雾化并与白碳黑混合(如十四烷基二甲基节基氯化铵、十二烷基二甲基节基氯化铵、聚氧乙烯基季铵盐、十二烷基双，盐粘稠可用甲释，但必须将，甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应30120，后，用110"热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。本发明的有益效果本发明既兼顾了湿法改性优点，也兼顾了干法改性优点，具有工艺简单，改性剂成本低，后处理工艺简单等特点(1)制备方法简单、效率高，后处理工艺少，适于工业化生产；(2)白碳黑的复合改性，不仅疏水而且具有杀菌功能；(3)制备方法育娥低，产品纯度高，分散性好，对环境无污染。具体实施例方式实施例1:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、水、2-氯甲苯、十四烷基二甲基节基氯化铵。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下2-氯甲苯10.0%甲醇5.0%十四烷基二甲基节基氯化铵10.0%水3.0%本发明的制备方法包翻热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部装有搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温120。C，并條该驢下30，后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑5射中，升高皿至15(TC。称取配方量全部的2-氯甲苯，将2-氯甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应180分钟后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的7jC在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑15，，称取配方量全部的十四烷基二甲基节基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合(如十四烷基二甲基节基氯化铵粘稠可用甲释，但必须将上述甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应60，时后，用110。C热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。实施例2:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、水、3-氯甲苯、十四烷基二甲基节基氯化铵。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下.-3-氯甲苯15.0%甲醇3.0%十四烷基二甲基节基氯化铵5.0%水1.0%本发明的制备方法包,热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部装有搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升MM150。C，并麟该驗下20溯后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲縱反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑io，，升髙mS2(xrc。称取配方量全部的3-氯甲苯，将3-氯甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应120洲后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑10，，称取配方量全部的十四烷基二甲基节基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合(如十四烷基二甲基节基氯化铵粘稠可用甲M释，但必须将上述甲醇处舰用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应120，后，用1KTC热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。实施例3:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、4-氯甲苯、水、十四^基二甲基节基氯化铵。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本发明的制备方法包皿热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部装有搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升鹏20(TC，并麟该驢下10倾后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分沖，升高^gS250'C。称取配方量全部的4-氯甲苯，将4-氯甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应1505Ht后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑5分钟，称取配方量全部的十四皿二甲基节基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合(如十四烷基二甲基节基氯化铵粘稠可用甲醇稀释，但必须将上述甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应60^Ht后，用IIO'C热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。鄉例4:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、2-溴甲苯、水、十二烷基二甲基节基氯化铵。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下2-溴甲苯10.0%甲醇5.0%十二驢二甲基节基氯化铵10.0%水2.0%本发明的制备方法包^^热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部M搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升魅22(TC，并麟该温度下15分钟后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均勾混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑10分钟，升高温度至27(TC。称取配方量全部的2-溴甲苯，将2-溴甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应180储后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑10分钟，称取配方量全部的十二烷基二甲基节基氯化铵，将M化并与白碳黑混合(如十二縫二甲基节基氯化铵粘稠可用甲释，但必须将上述甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应120，后，用110。C热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。实施例5:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、3-溴甲苯、水、聚氧乙烯基季铵盐。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下3-溴甲苯8.0%甲醇2.0%聚氧乙烯基雜盐8.0%水3.0%本发明的制备方法包自热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部装有搅拌、加热装置和可^J的反应器中，开起搅拌，糊反应器，升鹏210。C，并麟该驢下20储后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分钟，升高^jg至26(TC。称取配方量全部的3-溴甲苯，将3-溴甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应120，后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑15^H中，称取配方量全部的聚氧乙烯基，盐，将其雾化并与白碳黑混合(如聚氧乙烯基，盐粘稠可用甲醇稀释，但必须将上述甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应100，后，用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包麟产品。实施例6:本发明的白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、4-溴甲苯、水、聚氧乙烯基季铵盐。原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下4-溴甲苯15.0%甲醇4.0%聚氧乙烯基報盐5.0%水2.0%本发明的制备方法包ffi热、氮气置换、甲醇处理、一次混合、反应、水处理、二次混合、反应、空气置换、冷却、卸料、包装。具体步骤如下称取配方量全部的白碳黑，将其加入内部M搅拌、加热装置和可转动的反应器中，开起搅拌，转动反应器，升鹏180。C，并麟该驢下IO溯后，用氮气置换反应器内空气。称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲,反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分钟，升高皿至230'C。称取配方量全部的4-溴甲苯，将4-溴甲苯以雾化状态与白碳黑混合，反应180，后，称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑5分钟，称取配方量全部的聚氧乙烯S^盐，将，化并与白碳黑混合(如聚氧乙烯基盐粘稠可用甲醇稀释，但必须将J^甲醇处理所用甲醇量从配方量中减去稀释甲醇量)，继续反应60分钟后，用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、卸料、包装得产品。权利要求1.一种白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于制备原料包括白碳黑、甲醇、水、卤代甲苯、十四烷基二甲基苄基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或聚氧乙烯基季铵盐、或十二烷基双季铵盐；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比为卤代甲苯5.0～20.0％，甲醇0.1～5.0％，十四烷基二甲基苄基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或聚氧乙烯基季铵盐、或十二烷基双季铵盐1.0～10.0％，水0.2～6.0％；制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至100～250℃，并在该温度下保持10～30分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑5～20分钟，升高温度至150～350℃；③将配方量卤代甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应60～240分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑5～20分钟；⑤称取配方量全部的十四烷基二甲基苄基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或聚氧乙烯基季铵盐、或十二烷基双季铵盐，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应30～120分钟；⑥用110℃新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。2、根据权利要求l所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、水、2-氯甲苯、十四烷基二甲基苄基氯化铵；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下2-氯甲苯10.0%甲醇5.0%十四烷基二甲基苄基氯化铵10.0%水3.0%制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至12(TC，并在该温度下保持30分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑5分钟，升高温度至150'C;(D将配方量2-氯甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应180分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑15分钟；⑤称取配方量全部的十四垸基二甲基苄基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应60分钟；(D用iio'c新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。3、根据权利要求1所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、水、3-氯甲苯、十四烷基二甲基苄基氯化铵；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下3-氯甲苯15.0%甲醇3.0%十四烷基二甲基苄基氯化铵5.0%水1.0%制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至15(TC，并在该温度下保持20分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑IO分钟，升高温度至20(TC;③将配方量3-氯甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应120分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑IO分钟；⑤称取配方量全部的十四烷基二甲基苄基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应120分钟；⑥用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。4、根据权利要求1所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、4-氯甲苯、水、十四垸基二甲基苄基氯化铵；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下4-氯甲苯15.0%甲醇4.0%十四垸基二甲基苄基氯化铵5.0%水4.0%制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至20(TC，并在该温度下保持10分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的曱醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分钟，升高温度至250'C;③将配方量4-氯甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应150分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑5分钟；⑤称取配方量全部的十四烷基二甲基苄基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应60分钟；(D用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。5、根据权利要求1所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、2-溴甲苯、水、十二垸基二甲基苄基氯化铵；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至220'C，并在该温度下保持15分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑IO分钟，升高温度至270'C;③将配方量2-溴甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应180分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑10分钟；⑤称取配方量全部的十二烷基二甲基苄基氯化铵，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应120分钟；(D用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。6、根据权利要求1所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、3-溴甲苯、水、聚氧乙烯基季铵盐；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下3-溴甲苯甲醇聚氧乙烯基季铵盐水制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至21(TC，并在该温度下保持20分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分钟，升高温度至26(TC;③将配方量3-溴甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应120分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，8.0%2.0%8.0%3.0%用水再预处理白碳黑15分钟；⑤称取配方量全部的聚氧乙烯基季铵盐，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应100分钟；(D用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品。7、根据权利要求1所述的白碳黑表面复合改性制备方法，其特征在于白碳黑表面复合改性制备原料包括白碳黑、甲醇、4-溴甲苯、水、聚氧乙烯基季铵盐；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>制备方法为①称取配方量全部的白碳黑，加入反应器中，开起搅拌，转动反应器，升温至180。C，并在该温度下保持10分钟后，用氮气置换反应器内空气；②称取配方量全部的甲醇，将经高压雾化的甲醇在反应器内与白碳黑均匀混合，在搅拌下用甲醇预处理白碳黑15分钟，升高温度至23(TC;③将配方量4-溴甲苯以雾化状态与白碳黑均匀混合，反应180分钟；④称取配方量全部的水，将经高压雾化的水在反应器内与白碳黑均匀混合，用水再预处理白碳黑5分钟；⑤称取配方量全部的聚氧乙烯基季铵盐，将其雾化并与白碳黑混合，继续反应60分钟；⑥用ll(TC新鲜热空气置换反应器内气体，再经冷却、即得产品,全文摘要一种白碳黑表面复合改性制备方法涉及干法复合制备改性白碳黑方法。本发明就是提供一种既兼顾湿法改性优点，也兼顾了干法改性优点，具有工艺简单，改性剂成本低，后处理工艺简单等特点的白碳黑表面复合改性制备方法。本发明的特征在于制备原料包括白碳黑、甲醇、水、卤代甲苯、十四烷基二甲基苄基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或聚氧乙烯基季铵盐、或十二烷基双季铵盐；原料配比以白碳黑质量为基础，其余原料按照相对于白碳黑质量的百分比为卤代甲苯5.0～20.0％，甲醇0.1～5.0％，十四烷基二甲基苄基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵、或聚氧乙烯基季铵盐、或十二烷基双季铵盐1.0～10.0％，水0.2～6.0％。文档编号C09C1/28GK101230212SQ200710010168公开日2008年7月30日申请日期2007年1月24日优先权日2007年1月24日发明者刘国桢,唐洪波,杨海堃,郑丽风,黄海涛申请人:沈阳化工股份有限公司