[发明专利]一种裂解炭黑的改性方法及其应用

说明书

本发明涉及一种裂解炭黑的改性方法，所述方法包括使用橡胶溶液对裂解炭黑进行处理。本发明提供的方法采用高分子萃取原理，将橡胶溶于有机溶剂配成溶液，与裂解炭黑混合，将炭黑上的有机杂质溶解吸附到溶液中，由于这些焦质油和其他有机杂质与橡胶相容，干燥后就会保留在相应的橡胶材料内，从而清洁炭黑，暴露出活性点，部分或全部恢复原有的补强性能。

技术领域

本发明涉及一种裂解炭黑的改性方法及其应用。

背景技术

炭黑是橡胶工业主要原料之一，添加到橡胶中起到补强作用，提高橡胶制品的强度。裂解炭黑是指废橡胶裂解、废塑料裂解、垃圾焚烧等工艺过程中，有机物高温裂解后产生的炭黑，是橡胶工业最为广泛的、最为重要的补强填料之一，具有良好的补强效果，能提高橡胶的某些特定的性能，受到越来越多的关注。

然而由于裂解反应不完全，导致生成的炭黑含有焦质油、灰分等杂质，严重影响质量，补强性能很低，急需一种行之有效的处理方法提高其性能和经济价值。

目前的专利和文献中对裂解炭黑的处理主要集中在以下技术方向：(1)甲苯清洗，能除去焦油，但过滤困难，工业化难于施行；(2)微波裂解，目前还没有成熟的工业化案例，能耗大；(3)偶联剂处理，工艺复杂，成本高；(4)酸洗去灰分，碱洗去灰分，带来废水处理新问题，过滤速度慢，工业化困难。

专利号201611022120的专利公开了一种废橡胶裂解后炭黑的萃取回收化学品方法，采用酸洗、碱洗的方法处理炭黑，虽然处理后的炭黑补强性有一定的提升，但处理过程中产生大量废水，存在很严重的废水处理问题。

发明内容

废橡胶、废塑料等高温裂解时生成炭黑，由于反应的复杂性和不完全性，炭黑粒子上会残留焦化油以及其他化合物，堵塞炭黑内部微孔和外部边沿活性点，严重影响裂解炭黑的补强性能，只能用于低档次的填充物。

为了上述现有技术中存在的问题，本发明第一方面提供了一种裂解炭黑的改性方法，所述方法通过使用橡胶溶液对裂解炭黑进行处理，部分或全部恢复原有的补强性能。

本发明第二方面提供了一种裂解炭黑的改性方法，所述方法采用高分子萃取原理，将橡胶溶于有机溶剂配成溶液，与裂解炭黑混合，将炭黑上的有机杂质溶解吸附到溶液中，由于这些焦质油和其他有机杂质与橡胶相容，干燥后就会保留在相应的橡胶材料内，从而清洁炭黑，暴露出活性点，部分或全部恢复原有的补强性能。

本发明的第三方面提供了根据第一方面或第二方面的方法制备的炭黑。

根据本发明的第一方面，所述裂解炭黑的改性方法包括使用橡胶溶液对裂解炭黑进行处理。

根据本发明的一些实施方式，所述橡胶溶液包括橡胶和有机溶剂。

根据本发明的一些实施方式，所述橡胶选自天然橡胶和合成橡胶中的一种或多种。

根据本发明的一些实施方式，根据橡胶制品配方采用橡胶的种类，选取相应的橡胶材料和橡胶溶液。

在本发明的一些优选实施方式中，所述橡胶选自天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中的一种或多种。

根据本发明的一些实施方式，所述不同橡胶种类之间可以配合使用，只需保证橡胶之间的相容性即可。

在本发明的一些优选实施方式中，所述橡胶为天然橡胶。

根据本发明的一些实施方式，所述有机溶剂选自芳香烃类有机溶剂、脂肪烃类有机溶剂、脂环烃类有机溶剂、醇类有机溶剂、酮类有机溶剂、酯类有机溶剂和砜类有机溶剂中的一种或多种。

根据本发明的一些实施方式，溶剂的主要作用是使橡胶变成溶液，增加对炭黑的浸润分散，根据不同橡胶的溶解度可选取不同的溶剂种类。