[发明专利]一种疏水性白炭黑的制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水性白炭黑的制备方法，通过改性处理剂和表面处理工艺对亲水白炭黑进行处理，提高了白炭黑表面基团与聚醚改性硅油之间的亲和性，获取的疏水白炭黑与聚醚改性硅油混合后能够抑制沉降的发生，进而改善了消泡剂的外观和应用性能，从而达到了优越消泡性和持久抑泡性的平衡；该制备方法简单安全，步骤少，流程简单。

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，尤其涉及一种疏水性白炭黑的制备方法。

背景技术

消泡剂根据主要成分的不同，大体可以分为非硅系和硅系两大类。非硅系以消泡剂主要包括聚醚类消泡剂、矿物油消泡剂和高碳醇消泡剂；而硅系消泡剂的主要成分则为硅油、白炭黑硅油膏或特殊改性硅油。硅系消泡剂是目前应用最广的一类消泡剂。

在改性硅油消泡剂中，聚醚改性硅油是目前应用和生产最多的一类。聚醚改性硅油是在硅氧烷分子中通过硅氢加成反应引入聚醚链段制得的聚醚-硅氧烷共聚物。相比于简单的将硅油与聚醚及其它助剂混合后得到的聚醚-硅油复配消泡剂，实际应用中发现聚醚类消泡剂的抑泡能力强，但消泡能力较一般聚硅氧烷类消泡剂差很多。

在很多应用领域，如造纸、纺织印染、油品加工、污水处理、石油开采及输送等，需要消泡剂同时具备很好的消泡功能和抑泡功能。在聚醚改性硅油里添加白炭黑可大大提高其消泡速度，优化消抑泡平衡性。

但是，现有的白炭黑存在以下缺陷：现有的白炭黑在聚醚改性硅油体系里的抗沉降性差，很容易发生分层析出现象，影响消泡剂的外观和应用性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种疏水白炭黑的制备方法，该疏水白炭黑与聚醚改性硅油之间的亲和性强，与聚醚改性硅油混合后能够抑制沉降的发生，进而改善了消泡剂的外观和应用性能，从而达到了优越消泡性和持久抑泡性的平衡；制备步骤少，流程简单，操作安全。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种疏水白炭黑的制备方法，按照以下方法制备而成：分别将处理剂和亲水白炭黑放入反应器中，混合均匀，加入第一催化剂，升温反应，脱除副产物，即得所述疏水白炭黑；

所述处理剂的分子结构式如结构式Ⅰ所示：

其中，n＝0-100；R为羟基、羧基、环氧基、氢基或其他与硅羟基有反应活性的基团；R₁、R₂、R₃均为烷烃基。

进一步地，n＝10-50；R₁、R₂、R₃均为甲基、乙基或丙基。

进一步地，所述亲水白炭黑由气相法或沉淀法制备而成。

进一步地，所述第一催化剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲基甲氧基硅烷和3-氨丙基二甲基甲氧基硅烷中的一种或任意组合。

进一步地，所述处理剂的用量为所述亲水白炭黑重量的10-35％；所述第一催化剂的用量为所述亲水白炭黑重量的0.2-3.0％。

进一步地，分别将处理剂和亲水白炭黑放入反应器中，混合均匀，加入第一催化剂，升温至60-200℃，控制反应时间为2-18h，抽真空脱除副产物，即得所述疏水白炭黑。

进一步地，所述处理剂按照以下方法制备而成：

一次加入步骤：将羟基三(三烷基硅氧基)硅烷单体加入反应容器中；

二次加入步骤：在氮气保护的条件下，加入双官能团硅油，搅拌均匀；

反应步骤：加入第二催化剂，升温反应；