[发明专利]一种预分散碳黑及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及碳黑制备技术领域，具体涉及一种预分散碳黑及其制备方法和应用。所述的预分散碳黑的制备方法，其包含如下步骤：(1)取碳黑加入到混合酸溶液中加热回流得酸处理过的碳黑；(2)将酸处理过的碳黑分散在溶剂中，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、双十八烷基胺以及催化剂，进行加热回流反应，即得所述的预分散碳黑。该方法通过将二苯甲烷双马来酰亚胺和双十八烷基胺接枝到碳黑上，使得碳黑具有优异的分散性能。

技术领域

本发明涉及碳黑制备技术领域，具体涉及一种预分散碳黑及其制备方法和应用。

背景技术

碳黑，是一种轻、松而极细的且比表面积大的黑色粉末，按碳黑的性能区分，可将其分为导电碳黑、补强碳黑、耐磨碳黑等。由于碳黑的密度低以及比表面积大，因此其非常容易出现团聚现象。尤其是在应用于塑料加工过程中，碳黑不能很好的分散在塑料中，因此也限制了其性能的发挥。现有技术虽然在塑料的制备过程中会加入分散剂来对碳黑进行分散，但是在实际生产过程中，分散剂要重新计量与添加，增加了操作步骤；最重要的是，现有的塑料制备过程中加入的分散剂都是常规的分散剂，并不能最大程度的将碳黑分散在塑料中，从而需要添加更多的碳黑才能达到所需要的效果，相应的增加了塑料制品的成本。

综上所述，开发一种在塑料制备过程中具有分散效果好的，且无需另外添加分散剂的预分散碳黑，对于充分发挥碳黑的效果、节约成本以及简化生产步骤具有重要的价值。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种预分散碳黑及其制备方法。由该方法制备得到的预分散碳黑具有优异的分散性能。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种预分散碳黑的制备方法，其包含如下步骤：

(1)取碳黑加入到混合酸溶液中加热回流得酸处理过的碳黑；

(2)将酸处理过的碳黑分散在溶剂中，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、双十八烷基胺以及催化剂，进行加热回流反应，即得所述的预分散碳黑。

优选地，步骤(1)中所述的混合酸溶液是指由浓硫酸和浓硝酸组成的混合酸溶液。

进一步优选地，浓硫酸和浓硝酸的体积用量比为1～3:1～3。

优选地，步骤(1)中取碳黑加入到5～15倍量的混合酸溶液中加热回流5～10h，然后用水洗涤至中性，干燥后得酸处理过的碳黑。

优选地，步骤(2)中所述的溶剂为甲苯。

优选地，步骤(2)中酸处理过的碳黑、二苯甲烷双马来酰亚胺、双十八烷基胺的用量比为1:2～4:1～2。

最优选地，步骤(2)中酸处理过的碳黑、二苯甲烷双马来酰亚胺、双十八烷基胺的用量比为1:2:1。

优选地，所述的催化剂为4-二甲氨基吡啶；所述4-二甲氨基吡啶与碳黑的用量比为0.5～1:1。

优选地，步骤(2)中将酸处理过的碳黑分散在20～40倍量的溶剂中，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、双十八烷基胺以及催化剂，进行加热回流反应3～6h，取沉淀物，用甲苯洗涤、干燥后即得所述的预分散碳黑。

本发明还提供一种上述制备方法制备得到的预分散碳黑。

本发明还提供一种上述碳黑作为导电剂在高分子塑料中的应用。

优选地，所述的高分子塑料为ABS塑料。

有益效果：本发明提供了一种全新的预分散碳黑的制备方法，该方法通过将二苯甲烷双马来酰亚胺和双十八烷基胺接枝到碳黑上，使得碳黑具有优异的分散性能。尤其是由该方法制备得到的预分散碳黑在无需添加分散剂的情况下，能够充分分散于ABS塑料中，一方面可以减少碳黑的使用量节约成本，另一方面减少了分散剂的称量以及加入步骤，节约了生产步骤，有利于优化生产工艺。