[发明专利]无载体炭黑的制备工艺

说明书

技术领域：

本发明属于炭黑工艺技术领域，特别涉及无载体炭黑的制备工 艺。

背景技术：

炭黑是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，比表面积 非常大，范围从10-3000m²/g，是有机物(天然气、重油、燃料 油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产 物。炭黑作为塑料用颜料，广泛应用于塑料行业中的。炭黑因为 生产方法不同其表面化学性能各异。炭黑分为粉状炭黑和粒状炭 黑，粉状炭黑较易飞扬和污染，故常以粒状炭黑形式使用；粒状 炭黑飞扬较少，但具有分散较难、着色力不强、光泽度不高、不 易流动等缺点，炭黑产品质量参差不齐。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种无载体炭黑 的制备工艺，该制备工艺所得的炭黑母粒成品纯度高、着色力强、 光泽度高、易流动、高分散、不飞扬、环保。

本发明的目的是这样实现的：

无载体炭黑的制备工艺，它包括以下工艺步骤：

第一步：炭黑母粒形成：将直径为17nm～36nm炭黑粉料倒入转 动机，启动转动机，转动机的转速控制在60转/分～80转/分，升温 使炭黑粉料的表面温度达到70℃～80℃，均匀喷入质量份为2的胶 粘剂，使炭黑粉料润湿，在转动机的滚动作用下，炭黑粉料聚集形 成炭黑母粒。

第二步：炭黑母粒长大：炭黑母粒在转动机内滚动，同时向炭 黑母粒表面反复均匀地交替喷洒胶粘剂和炭黑粉料，使炭黑粉料层 积于炭黑母粒表面；每次喷入少量胶粘剂，次数要频繁，并随时观 察炭黑母粒的大小；胶粘剂的用量对于成品的大小均匀性、硬度、 崩解以及压强等产生影响，胶粘剂粘性大、浓度高时，成品硬度较 大，崩解较慢，压强高。

第三步：炭黑母粒压实：停止加入胶粘剂和炭黑粉料，转动机 继续转动，多余的胶粘剂被挤出炭黑母粒表面，炭黑母粒被压实， 形成具有一定机械强度的炭黑母粒。

第四步：添加高分子包衣粉：用加温电热片，使炭黑母粒的温 度保持在70℃～85℃，转动机的转速控制在50转/分～60转/分，均匀 撒放高分子包衣粉，高分子包衣粉的质量份为7，使炭黑母粒的外表 面都包上一层高分子包衣粉，更好保护炭黑母粒，以免崩解，增大 压强，同时使无载体炭黑母粒的润活性得到较大的改善，易于流动； 要求每次撒放5g～6g高分子包衣粉、次数要频繁。

第五步：添加分散剂：温度保持在68℃～72℃，将质量份为1 的分散剂均匀投入炭黑母粒；添加分散剂可改善炭黑母粒分散难的 特点，以使成品在塑料中更好的分散。

第六步：色相处理：炭黑母粒成型后冷却，冷却后在其表面喷 上蓝色助剂，制得炭黑母粒成品。针对部分炭黑母粒可能存在色相 偏红光的问题，可根据需要，在炭黑母粒成型后冷却后喷上蓝色助 剂，使成品黑艳、相色偏蓝，光泽度高。

其中，所述炭黑母粒成品含有90％或以上的炭黑粉料。炭黑母 粒成品的典型性能测试数据与炭黑粉料的性能测试数据一致。

所述炭黑母粒成品的直径为2mm～3mm。炭黑母粒成品与聚合 物材料混合，不崩解、不飞扬、环保。

其中，所述的胶粘剂为改性玉米淀粉。

其中，所述的高分子包衣粉为钛脂酸偶联剂。

其中，所述的分散剂为石蜡粉。

其中，所述的蓝色助剂为群青。

本发明的有益效果：无载体炭黑的制备工艺，将直径为 17nm～36nm炭黑粉料经过炭黑母粒形成、炭黑母粒长大、炭黑母粒 压实、添加高分子包衣粉、添加分散剂、色相处理的工艺步骤，制 得的炭黑母粒成品直径为2mm～3mm，炭黑母粒成品含有90％或以 上的炭黑粉料，炭黑母粒成品具有纯度高、着色力强、光泽度高、 易流动、高分散、不飞扬、环保的特点。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下 述实施例的限定。

实施例1：

无载体炭黑的制备工艺，它包括以下工艺步骤：

第一步：炭黑母粒形成：

将直径为17nm炭黑粉料倒入转动机，启动转动机，转动机的 转速控制在60转/分，升温使炭黑粉料的表面温度达到70℃，均匀 喷入质量份为2改性玉米淀粉，使炭黑粉料润湿，在转动机的滚动 作用下，炭黑粉料聚集形成炭黑母粒；