[发明专利]硅烷偶联剂混合物用炭黑及其制备方法

说明书

本发明硅烷偶联剂混合物用炭黑及其制备方法，炭黑其性能满足：吸碘值82±5g/kg；DBP吸收值114±510^‑5m³/kg；比表面积NSA74±710³m²/kg；比表面积STSA75±910³m²/kg；着色强度104±5％；pH7.0‑7.8；45μm筛余物≤200ppm。本发明方案提供的炭黑，有效克服了现有产品在使用中发生成团、发粘等方面的问题，具有良好的分散性和产品适应性。

技术领域

本发明属于炭黑产品及其制备方法的技术领域，具体涉及一种硅烷偶联剂混合物用炭黑及其制备方法。

背景技术

由于轮胎中白炭黑的大量使用，主要目的改善轮胎的滚动阻力及湿滑性。由于白炭黑为极性分子，难以与橡胶与炭黑混合，难以在橡胶体系分散，所以需要硅烷偶联剂与白炭黑结合达到分散的效果，但是由于这种分散完成后，轮胎企业还需要在密炼机进行炭黑与白炭黑及其他助剂的密炼混合，对轮胎企业来说，能耗高，劳动强度高，生产效率低。因此有的企业采用硅烷偶联剂与炭黑先混合均匀，加工成复合材料，从而更加有利于白炭黑和橡胶胶料的分散，然后销售给轮胎企业，从而提升胶料生产效率，降低轮胎生产密炼能耗。目前的生产基本都是通过市场采购采用常规产品标准N330、N375，然后与硅烷进行加工混合，然后销售给轮胎企业。但是常规N330、N375在加工混合过程中，发现混合后的产品结团非常严重，结的团类似与“鸽子蛋”、“鸡蛋”大小不等，而且混合效果不好，这种复合发粘现象明显，从而导致企业的生产装置经常停车，生产工人进行疏通，严重影响这种复合材料的生产加工，严重影响企业的生产效率。

发明内容

本发明的硅烷偶联剂混合物用炭黑及其制备方法，获得了一种颗粒粒径分布性优良，并且对炭黑的混合性能有效提升，从而有效地满足了在偶联剂特别是硅烷偶联剂混合应用中混合的应用需求。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑，其性能满足：

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的一种改进，炭黑的造粒颗粒分布满足，以质量比计：颗粒尺寸在250μm以下的在炭黑总量中占比小于等于20％，并且颗粒尺寸在125μm以下的在炭黑总量中占比小于等于8％。本方案是在整体满足N330炭黑国家/行业标准基本要求的基础上提出的进一步的改进，特别的是除这里特别限定以外的技术标准应满足N330标准中对应的技术要求。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的一种改进，炭黑为黑炭黑。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的制备方法，包括燃烧反应工序、冷却分离工序、造粒工序，燃烧反应工序包括将燃料油或原料油送入反应炉进行反应，反应炉包括供燃料油和/或原料油进入反应炉的进料段以及用于供原料油反应的反应段，反应炉为变径反应炉，反应炉在进料段内径大于其在至少部分反应段的内径(反应炉内流体主要流向为由进料段向反应段)，气流发生强烈剪切运动，以提高剪切速度，加速油裂解炭黑的生成反应。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的制备方法的一种改进，反应炉在反应段的最小内径为其在进料段的最小内径的50-80％。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的制备方法的一种改进，反应炉在反应段的最小内径与其在进料段的内径的差不大于400mm。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的制备方法的一种改进，在燃烧反应工序还向反应炉加入添加剂K₂CO₃，添加剂K₂CO₃由进料段或反应段加入反应炉。

本发明公开的硅烷偶联剂混合物用炭黑的制备方法的一种改进，添加剂K₂CO₃以K₂CO₃溶液形式进行添加。