[发明专利]一种利用煤焦油为原料制备塑料色素炭黑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料色素炭黑制备方法，具体地说是一种利用煤焦油为原料制备塑料色素炭黑的方法，属于炭黑技术领域。

背景技术

塑料工业用的炭黑按其分类属于特种炭黑中的色素炭黑。作为塑料的重要着色剂，炭黑的消耗量仅低于二氧化钛，是其他有色颜料和染料消耗量的两倍。随着塑料应用水平的提高，炭黑在塑料中的各种优异性能也逐步体现，如抗老化性、防紫外线、导电性及在塑料中补强性等，都与炭黑的技术特性分不开，炭黑的技术性能也与塑料的加工性能有着密切的关系。

目前国外色素炭黑的厂商主要有德固萨、卡博特、哥伦比亚□、三菱及L G等公司.国外大公司的塑料用炭黑都能列出规格、品种、技术指标，并详细说明其用于各种不同塑料或相同塑料而不同的用途等，例如德固萨公司产品用于硬聚氛乙烯塑料；用于深黑色着色时使用的品种为：ColcolorUNI(制剂)、Pri nte x 85(炭黑)：用于聚氛乙烯的普通着色时，制剂品种为Colcolor CPE32v，炭黑品种Pri nte x 60.三菱公司产品说明中也详细介绍用于塑料中不同用途所应用的不同炭黑品种。我国色素炭黑按照粒径范围分为三类色素炭黑：高色素炭黑、中色素炭黑普通色素炭黑：按照生产方法分为两大品种：炉法炭黑、接触法炭黑。据检索查新，目前生产色素炭黑的有中橡集团炭黑工业研究设计院、中科院山西煤炭化学研究所、天津海豚、上海佳化、丹东墨宝、河南鹤壁及南平荣欣、万荣等单位.国内对炭黑在塑料应用的工作开展得较迟，一些普通塑料生产厂商仅选择价格较低的普通炭黑供生产使用.近几年，中橡集团武汉炭黑厂等单位开始研发出塑料炭黑，对于要求较高的塑料制品生产厂通常选用进口的炭黑□据调研，我国用于塑料制品中的进口炭黑中，主要是国际上的几个大公司的产品，日本三菱公司M A-100炭黑的性能先进，价格比其它进口产品相对较低，所以其用量最多。

色素炭黑一般都能较好地给塑料着色、粒径更小的可以满足黑度要求特别高的制品着色，由于色素炭黑具有很强的着色特性，其添加量的百分比非常小，因此调色炭黑的称盘和工艺配料时出现的微小误差都会导致制品明显的色差，所以在选用时考虑其炭黑的黑度、着色力是很重要的，可能时不必选用黑度及着色能力特别高的色素炭黑。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种利用煤焦油为原料制备塑料色素炭黑的方法。

本发明的一种利用煤焦油为原料制备塑料色素炭黑的方法，具体步骤为：

1)采用炉法生产工艺，将原料油使用与原橡胶用炭黑N220的生产工艺相同的方法进行生产，其不同点在于提高了吸碘值和吸油值，吸碘值为0.37～0.42ml/g，吸油值为0.3～2ml/g，生产出炭色素炭黑的基样；

2)采用臭氧氧化的方法，将步骤1)得到的炭色素炭黑的基样进行氧化，使其挥发性物质含量为1.2％～2.0％，得到色素炭黑；

步骤1)中的原料油为含量为60％以上的蒽油；

得到的色素炭黑在微观结构上粒径处于为20～25nm，结构在中等程度；着色强度不低于110；黑度值不低于40；吸油值为0.95～1.00ml/g；吸碘值为0.37ml/g。

具体实施方式

实施例

1)采用炉法生产工艺，将原料油使用与原橡胶用炭黑N220的生产工艺相同的方法进行生产，其不同点在于提高了吸碘值和吸油值，吸碘值为0.37ml/g，吸油值为1ml/g，生产出炭色素炭黑的基样；

2)采用臭氧氧化的方法，将步骤1)得到的炭色素炭黑的基样进行氧化，使其挥发性物质含量为1.3％，得到色素炭黑；

步骤1)中的原料油为含量为100％的蒽油；武汉钢铁公司生产；

得到的色素炭黑在微观结构上粒径处于为20nm，结构在中等程度；着色强度为115；黑度值为55；吸油值为1.00ml/g；吸碘值为0.37ml/g。

将步骤1)得到的粉状炭黑基样由人工倒入料斗。经气密阀定量加样，经风机送经除渣器后进入沸腾床。来自臭氧发生器的臭氧由沸腾床的底部进入与之反应。经与臭氧作用后的炭黑由风机送经旋风分离器后进入旋转氧化器再次氧化，旋风分离器出口含有炭黑粉尘的尾气经脉冲袋滤器净制后排空。如果是粒状的炭黑基样则由料斗II进行人工倒入，由气密阀定量加料，由风机送主旋风分离器进入旋转氧化器进行氧化。经旋转氧化器氧化后的炭黑由风机经旋风分离器送入造粒机进行造粒后为粒状产品、不经造粒的炭黑则直接包装为粉状产品。

复印机炭黑的氧化控制在较浅的程度，也就是说，在一定的工艺条件下，基样炭黑与臭氧以较快的按触时间完成其氧化任务。由于风机及臭氧发生的浓度采取不变的控制方法，再加上氧化效率的提高，这样既可以增加处理量，又可以达到氧化的目的。