[发明专利]一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法

摘要

本发明公开了一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法，采用硅酸钠与浓硫酸反应，经压滤、洗涤、制浆、压力喷雾干燥后得到；操作时先精制硅酸钠溶液，再用凝胶‑溶胶法进行合成反应，水、精制好的硅酸钠溶液和浓硫酸按体积比100:(50～65):(3～5)配置，合成反应时间90～110min，反应过程pH值10～11，反应结束后陈化10～15min，然后加浓硫酸使pH值4.5～5.0，继续陈化20～60min后移至中间槽；在滤饼制浆过程中加入内聚能控制剂NaHSO₄以提高白炭黑的分散性。本发明一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法解决现有白炭黑作为填充剂应用于轮胎中时存在分散性差、补强效果不佳的问题。

主权项

1.一种绿色轮胎用高分散白炭黑的制备方法，采用硅酸钠与浓硫酸进行反应，经压滤、洗涤、制浆、离心喷雾干燥后得到作为轮胎补强材料的凝胶溶胶法白炭黑；具体操作步骤如下：第一步、精制硅酸钠溶液：将模数在3.30～3.50的固体水玻璃与40～60℃水按质量比1:3的比例进行配制 ，加入静压釜中，通入蒸汽，在0.5～0.8MPa压力下溶解，保压3～5h后出料至储槽沉淀，取上部澄清液配制成质量比浓度为20～30％的水玻璃溶液，经板框过滤合格后备用；第二步、凝胶溶胶法白炭黑的合成反应：将水、精制好的硅酸钠溶液和浓硫酸按设定比例配制 备好料，预先加入水和一部分精制好的硅酸钠溶液于反应釜中，设定反应搅拌频率并升温至80～90℃后，通过酸碱并流的方式，同时加入硅酸钠溶液和浓硫酸进行合成反应，控制反应时间和反应过程的pH值，反应结束后陈化，然后加浓硫酸调节pH值并继续陈化后移至中间槽；第三步、反应浆料的固、液分离及洗涤：陈化后的稀浆料采用隔膜式压滤机进行固液分离，形成滤饼后用水洗涤至硫酸盐质量比含量≤1.5％；第四步、滤饼制浆；第五步、干燥产品及收集：浆料需采用离心喷雾干燥，再经压块机压块合格进入料仓包装、入库；其特征是：所述第二步凝胶溶胶法白炭黑的合成反应中水、精制好的硅酸钠溶液和浓硫酸按体积比100:(50～65):(3～5)配制 ，合成反应时间控制在90～110min，反应过程的pH值控制在10～11，反应结束后陈化10～15min，然后加浓硫酸调节pH值至4.5～5.0，继续陈化20～60min后移至中间槽；所述第四步滤饼制浆是将滤饼输送至制浆系统中，并加入预先配制 好的质量分数为20％NaHSO4溶液作为内聚能控制剂，加入比例按20％NaHSO4溶液与浓浆料的质量比为1：(500～750)，经高速剪切搅拌形成均匀的浆液，浆料质量比浓度18～25％。