[发明专利]一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法及制品和应用

权利要求书

1.一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法及制品，其特征在于，包括以下步骤：

A、制备稻壳基纳微结构炭材料

A1、将筛分净化后的稻壳经上料装置加入至可控的热解装置中进行选择性热解，去除焦油和杂质，热解温度控制在580℃～650℃；

A2、控制热解设备进风量及排料时间和排料料位，从而达到控制热解时间的目的；

A3、将热解后的稻壳炭经负压风送系统输送至专用的粉碎装置处进行定向粉碎，并通过分级装置控制粒度级别，得到粒径为5μm～58μm的稻壳炭粉体；

A4、得到的经粉碎筛选后的稻壳炭粉体即为稻壳基纳微结构炭材料；

B、高性能改性材料的制备

B1、将步骤A4制得的稻壳基纳微结构炭材料加入捏合设备进行加温、搅拌捏合，稻壳基纳微结构炭材料的添加质量比为20～70％；

B2、当物料温度达到70～105℃时加入处理剂，高速均匀混炼，进行表面修饰或改性；

B3、将混炼好的物料进行包装或加入树脂类材料进行造粒。

B4、将B3混炼好的物料加入30～80％质量份的树脂，将混合物料经造粒装置进行造粒，包装。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法，其特征在于：步骤A1中，稻壳经筛分、旋风除尘进行净化，去除其桔梗和灰尘等杂质，经斗提上料装置加入到热解装置中进行热解。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法，其特征在于：步骤A2中，稻壳热解时间控制为每层稻壳原料以进料至出料时间间隔为1.5小时为最佳，其中炭硅含量比例在1：0.9～1：1.1之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法，其特征在于：热解后的稻壳炭中碳比例在45％～57％之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制品，其特征在于：步骤B1中，所述处理剂采用硅烷偶联剂、促进剂、稳定剂、硫化剂、氧化锌、硬质酸、防老剂、润滑剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制品，其特征在于：步骤B2中，混炼温度为70～105℃，混炼时间在10～30min之间，转速在30～1000r/min。

7.一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法及制品，其特征在于：由上述生物质稻壳基纳微结构炭材料的制备方法制得。

8.根据权利要求7所述的一种基于生物质稻壳基纳微结构炭材料的制品的应用，其特征在于，用于合成橡胶，具体包括以下步骤：将步骤A4制得的稻壳基纳微结构炭材料加入高搅锅进行高速搅拌并加温，稻壳基纳微结构炭材料的添加质量比为50～98％；当物料温度达到70～90℃时加入处理剂，高速均匀混炼，进行表面修饰活化；将混炼好的物料进行包装或造粒。