[发明专利]一种乙炔炭黑修饰改性的方法

说明书

一种乙炔炭黑修饰改性的方法，属于碳材料领域。修饰改性的方法包括：对乙炔炭黑进行杂化处理以在所述乙炔炭黑的表面增加亲水基团从而使所述乙炔炭黑构成双亲性材料。该方法制备的乙炔炭黑的本征属性具有改善的分散性，从而减少团聚情况的发生。

技术领域

本申请涉及导电材料领域，具体而言，涉及一种乙炔炭黑修饰改性的方法。

背景技术

乙炔炭黑是一种无定形碳。其质地较轻，且具有较大的表面积，并且因为导电特性而具有广阔的应用前景。然而，乙炔炭黑的团聚特性使其应用受限。

发明内容

基于上述的不足，本申请提供了一种乙炔炭黑修饰改性的方法，以部分或全部地改善、甚至解决乙炔炭黑团聚的问题。

本申请是这样实现的：

乙炔炭黑修饰改性的方法包括：

对乙炔炭黑进行杂化处理以在乙炔炭黑的表面增加亲水基团从而使乙炔炭黑构成双亲性材料。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，杂化处理包括：在乙炔于裂解炉内发生裂解的过程中，向裂解炉内加入表面修饰改性剂。其中，亲水基团由表面修饰改性剂提供。

通过对乙炔炭黑进行表面修饰其它化学基团(如含氧基团、亲水性基团)，从而使乙炔炭黑的极性和颗粒均匀度被改善，并因此易于分散而与其它物质(如有机聚合物)混合。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方中，表面修饰改性剂为气体和/或液体。

多种类型的表面修饰改性剂均可被用以对乙炔炭黑进行杂处，从而为方法的实施提供便利，为实施者提供充足的选择，从而有利于实施者根据自身情况进行选择。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，表面修饰改性剂为含氮化合物、含氧化合物以及含氢化合物的混合物。

含氮化合物、含氧化合物以及含氢化合物均具有易于获得的物质，从而有利于通过采用低成本的原料以缩减改性的乙炔炭黑的制作成本。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方中，表面修饰改性剂包括二氧化碳、一氧化碳、氢气、氨气以及过氧化氢。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第五种可能的实施方中，修饰改性的方法包括：对裂解产物进行分离，然后再进行破聚和净化处理。

由于改性后的乙炔炭黑易于分散，因此其也易与其它物质分离，从而也更易于破除其团聚，以释放可能囊括于团聚物中的杂质，并通过净化处理获得纯净度高的乙炔炭黑。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方式中，杂化处理包括气相杂化，且气相杂化包括：将氢气、臭氧、氧气、氮气以及空气构成的混合气体与乙炔炭黑混合。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第七种可能的实施方式中，杂化处理包括液相杂化，且液相杂化包括：将双氧水、硝酸、高氯酸、过硫酸铵、高锰酸钾、次氯酸盐以及重铬酸钾构成的溶液与乙炔炭黑混合。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第八种可能的实施方式中，杂化处理包括等离子体杂化，且等离子体杂化包括：通过电晕放电使乙炔炭黑的表面发生氧化。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的乙炔炭黑被微观改性，使其疏水性的乙炔炭黑粒子表面具有亲水的极性基团，使乙炔炭黑粒子间具有足够的静电斥力和/或空间阻力来防止聚集，并因此使其具有改善的分散性，并且还能够获得提高的导电性能，从而促进其在电学设备(如电池)方面的应用。

附图说明