[发明专利]一种炭黑的表面改性方法

说明书

本发明公开了一种炭黑的表面改性方法，包括以下原料：去离子水、炭黑、催化剂和乙烯丙烯乙烯醇共聚物。本发明有效的改善炭黑的应用性能，实现对于炭黑黑度、蓝相、分散性等方面指标的改善，并可以提升炭黑在水性应用体系的性能，通过接枝反应，可以有效的改善炭黑的表面性质，进而改善炭黑的应用性能；反应易于实施和控制，无副产物，产品便于提纯干燥；乙烯丙烯乙烯醇共聚物产品分子结构可以调节，从而为接枝后的炭黑提供不同的特殊性能；乙烯丙烯乙烯醇共聚物产品可以循环利用，有助于降低成本，保护环境；整个反应过程，各种原料腐蚀性低，对反应系统要求低；反应体系适应能力强，便于根据应用效果调整反应参数。

技术领域

本发明涉及食品生产技术领域，具体为一种炭黑的表面改性方法。

背景技术

炭黑的主要成分是碳，其原生粒子的尺寸在10～100nm之间，具有优良的橡胶补强、着 色、导电以及紫外线吸收功能，在很多领域具有不可替代的作用。同时，由于炭黑的原生 粒径小到纳米级别，表面能极大，粒子间自聚作用强烈，难以分散均匀。因此，生产者与 使用者都对炭黑的表面性质与表面改性做了大量的研究。目前，炭黑的主要改性方法主要 有后处理氧化、表面活性剂处理、聚合物接枝等。其中，炭黑表面接枝技术日益受到人们的关注。

炭黑接枝是指依靠不可逆的化学作用，将高分子化合物连接到炭黑表面上的过程。以 此获得的改性炭黑产品称为接枝改性炭黑。接枝后的炭黑除有炭黑的原有性质外，还具备 了接枝高分子的一些特殊性质，如分散性、交联能力、生物和亲水亲油性等。接枝改性从 炭黑的表面官能团出发，通过化学和物理反应将聚合物或单体接枝到炭黑表面，从而赋予 炭黑新的性能。随着这方面研究的深入，对接枝炭黑的高分子进行结构设计，以制备特殊 结构的接枝炭黑从而改善炭黑的应用性能方面的工作也取得了一定的进展。。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炭黑的表面改性方法，以解决上述背景技术中提出的问 题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种炭黑的表面改性方法，包括以下重量份数的原料：去离子水150-250份、炭黑50-150份、催化剂1-10份和乙烯丙烯乙烯醇共聚物50-200份；

制备工艺具体包括如下步骤：

S1：按重量份数称取各原料；

S2：在反应釜中加入去离子水、炭黑、催化剂和乙烯丙烯乙烯醇共聚物；

S3：在60rpm的转速下进行反应，利用油浴加热保持反应温度60-270℃，反应0.5-24h 之后，停止加热；

S4：利用抽滤机将炭黑过滤出来，烘干之后得到接枝炭黑产品；

S5：滤液蒸干后，其中的乙烯丙烯乙烯醇共聚物进行回收；

乙烯丙烯乙烯醇共聚物包括如下分子结构：

作为优选，如下结构的乙烯乙烯醇共聚物：

其中，乙烯乙烯醇共聚物的分子量范围为250到6800，进一步的，分子式中x+y＞z，更进一步的，分子式中x+y＞2z。

作为优选，如下结构的乙烯乙烯醇共聚物：

其中，乙烯丙烯乙烯醇共聚物的分子量范围为300到7500，进一步的，分子式中x+y＜z，更进一步的，2(x+y)＜z。

作为优选，如下结构的乙烯丙烯乙烯醇共聚物：