纳米白炭黑

摘要： 纳米白炭黑因其粒径小且表面含有大量硅羟基,具有较高的化学反应活性.本文用硅烷偶联剂KH-580对纳米白炭黑表面进行化学修饰,以改善其表面性能,使其在有机材料中得到广泛的应用.其间探究了改性剂用量对白炭黑吸油值、比表面及物理性能的影响.结果表明,改性剂用量为0.8 wt％,改性效果最好.改性后的纳米白炭黑呈疏水状态,改性后,DBP和BET均略有降低,改性过程中基本没有发生明显的颗粒团聚现象.

摘要： 本文主要研究改性纳米白炭黑对聚乳酸(PLA)/环氧化天然橡胶(ENR)热塑性硫化胶(TPV)的增韧效果。首先选用硅烷偶联剂K H550对白炭黑进行改性,研究不同含量的改性白炭黑对ENR力学性能影响,结果表明,随着KH550用量的增加,ENR硫化胶的拉伸强度和撕裂强度不断提高至趋于稳定;当使用5份改性白炭黑时,与空白样相比,硫化胶的拉伸强度提高24%以及撕裂强度提高35%,改性效率达到最大;进一步将混炼胶与PLA熔融共混后进行动态硫化,发现纳米白炭黑改性后,TPV的拉伸强度略微提高,冲击强度提高43%,实现了刚韧均衡的PLA/ENR TPV的设计和制备,并通过SEM形貌分析对改性纳米粒子增韧TPV机理进行了初步探索。

摘要： 纳米白炭黑是一种性能优越的无机化工新材料.本文主要综述了纳米白炭黑的发展状况,概述了纳米白炭黑的制备方法,并对纳米白炭黑的商业价值及应用前景进行了展望.纳米白炭黑在众多领域取得了一定的成功,其作为未来新型材料具有广阔的发展前景.

摘要： 采用熔融共混法,以纳米白炭黑为增韧剂改性锶铁氧体/聚苯硫醚(PPS)复合材料,分别通过简支梁摆锤冲击测试仪、万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)和毛细管流变仪探究了不同添加量的纳米白炭黑对复合材料各项力学性能、熔融/结晶行为和流变行为的影响.结果发现,适量纳米白炭黑的添加可以改变PPS的结晶行为,显著提升复合材料的冲击强度和韧性,但也会导致复合材料的加工流动性下降.

摘要： 本发明提供一种用于轮胎胎面的改性纳米白炭黑填充丁苯橡胶的橡胶组合物。该发明采用脂肪族二异氰酸酯对纳米白炭黑进行改性,而后加入水溶性高分子进行接枝反应在纳米白炭黑粒子表面形成一种高分散结构的阻碍层来制备改性纳米白炭黑,然后与丁苯橡胶胶乳混合、凝聚来制备高性能轮胎胎面胶的橡胶组合物。该发明不仅有效地解决纳米白炭黑的易团聚问题,而且也解决纳米白炭黑与橡胶基体结合力差且分散不均的问题,赋予该组合物高耐磨、低摩擦、抗湿滑的性能。本发明进一步提出该组合物的制备方法(申请专利号:CN201610218624.X)。

摘要： 以低模数水玻璃为硅源,二氧化碳为沉淀剂,采用碳化法制备纳米白炭黑,以样品的粒度及分散性作为主要考察指标,筛选并确定了较适宜的复配分散剂EDTA-2Na/CTAC,所确定较优分散剂复配比例为EDTA-2Na∶CTAC=1. 0%∶1. 5%。所制备的样品为粒径10～30 nm,分散性良好的无定型纳米白炭黑。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FTIR)对样品进行了表征,并对复配分散剂可能的作用机制进行了初步探讨。

摘要： 以液体水玻璃为原料,通过化学沉淀法并在制备过程中加入适量表面分散剂对白炭黑进行分散,得到了高分散纳米沉淀白炭黑.经实验筛选确定较佳的分散剂为D-葡萄糖酸钠,对其机理做了分析,并以水玻璃中的收率为考察指标,通过单因素实验分别考察了沉淀反应温度、陈化时间、硅酸钠溶液浓度、CO2流率等因素对SiO2收率的影响.实验得到最佳工艺条件:反应温度为85°C、陈化时间为1h、硅酸钠溶液质量分数为11％、CO2流率为80 mL/min.在此条件下重复实验结果,SiO2平均收率为99.67％左右,平均粒径为20～40 nm,分散性有了明显的提高.%Highly dispersed nanometer silica was obtained via chemical precipitation method by adding right amount of surface dispersant using soluble silicate as raw material.D-sodium gluconate was proved the best dispersant and its working mechanism was analyzed in detail by screening experiment.Taking the yield of SiO2 as the main reference index,the precipitation conditions,such as precipitation temperature,ageing time,concentration of soluble sodium silicate and flow rate of CO2,were investigated via single-factor experiments.The optimized precipitation conditions were as follows:reaction temperature was 85 °C,ageing time was 1 h,mass fraction of soluble sodium silicate was 11％,and flow rate of CO2 was 80 mL/min.The repeated experiments showed that the average yield of SiO2 could reach about 99.67％ under the optimized precipitation conditions and the as-obtained sample had average particle size of 20～40 nm with better dispersity.

摘要： 以稻壳灰为原料,对传统沉淀法加以改良,提出了高压均质与沉淀法联用技术.在纳米白炭黑微粒形成初期,采用高压均质技术对微粒进行超微细化,获得了高分散的纳米白炭黑.研究了沉淀反应终点pH、盐酸浓度、反应温度、均质压力、表面活性剂等对纳米白炭黑物化性能的影响,得到了制备纳米白炭黑产品的最佳工艺条件:沉淀反应终点pH为8.5～9.0、盐酸浓度为1.0 mol/L、反应温度为60°C、均质压力为69～103.4 MPa.结果显示,在最佳工艺条件下制得的白炭黑产品白度达到93％左右,DBP吸油值达3.3 mL/g左右,为高纯度、高分散的纳米白炭黑.%Based on the traditional precipitation method and using rice husk ash as the raw material,an innovated precipitation method combined with high pressure homogenization was proposed to prepare highly dispersed nanosilica.The high pressure homogeneous technology was used for super-fine comminution of SiO2 particles.The effects of precipitation reaction end-point pH,acid concentration,reaction temperature,homogeneous pressure and surfactant on the properties of nanosilica were investigated.The optimal technological conditions of generating nanosilica from rice husk ash by precipitation combined with high pressure homogenization method were obtained as follows:the precipitation reaction end-point pH was at 8.5～9.0,the hydrochloric acid concentration was 1.0 mol/L,the precipitation reaction temperature was 60 °C and was homogeneous pressure was at 69～103.4 MPa.Results showed that the whiteness of nanosilica products under the optimal preparation conditions was about 93％,and the DBP value of prepared nanosilica was about 3.3 mL/g.The prepared nanosilica products were obvious of high purity and high dispersion.

摘要： To achieve its resource-oriented utilization of coal ash,The carbonation method was chosen to prepare high value-added nano-silica aerogel with Na2SiO3solution as raw materials by calcinating the acid leaching residue,which was generated after aluminum extraction of coal ash. One-factor method was adopted to explore the preparation factors affecting the product properties through single factor method to get the optimal reaction conditions. Specific surface area test(BET),determination of oil absorption, Transmission electron microscope(TEM),Fourier Transform infrared spectroscopy(FTIR)and X-ray diffraction(XRD)means were used to characterize the properties of nano-silica. The results showed that 2% of SiO2,0.5min–1of CO2ventilation,65—75°C of reaction temperature and 8 of reaction end pH were the optimum reaction conditions of carbonation. Under the optimum conditions and after aging, filtration,lavation,azeotropic distillation and 120°C drying,the 20—40nm loose nano-silica with 250m2/g specific area,3.10mL/g oil absorption of DBP and 91.88% mass fraction were prepared.%为实现煤灰渣资源化高效利用,本文以煤灰酸浸提铝后的高硅残渣经焙烧制得的Na2SiO3溶液为原料,采用碳分法制取高附加值的纳米白炭黑.通过单因素法,采用比表面积测试法(BET)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油值测定、透射电镜(TEM)、红外光谱分析(FTIR)、X 衍射分析(XRD)等分析表征手段,研究不同的实验条件对制得的纳米白炭黑性能的影响,得到碳分法制取纳米白炭黑的最佳实验工况.实验表明,当硅酸钠溶液中SiO2质量分数为2%、CO2通气速率为0.5/min、溶液反应温度为65~75°C、反应终点pH为8时,通过陈化、过滤、洗涤、共沸蒸馏、烘干后,可得到粒径为20~40nm、DBP吸油值为3.10mL/g、比表面积为250m2/g、质量分数91.88%的性能最优纳米白炭黑.

摘要： 由中国石油天然气股份有限公司申请的专利（公开号CN 107266746A,公开日期2017-10-20）＂用于轮胎胎面的橡胶组合物及其制备方法＂,涉及一种用于轮胎胎面的橡胶组合物。该发明采用不饱和丙烯酸酯极性单体和丙烯酰胺极性单体复配,再对芳基乙烯类单体进行预乳化处理,利用原位聚合法制备改性纳米白炭黑.

摘要： 我国是世界上稻谷生产第一大国,据统计,2010年我国稻谷全年总产可能增至1.97亿吨以上.稻壳约占稻谷质量的20％左右,产量可观.尽管稻壳资源产量十分丰富,自身价值较高,然而其表面坚硬,硅含量高,不易为动物所消化,自然堆放或焚烧,既占用土地资源,又污染环境.长期以来,国内外学者对稻壳的综合利用进行了广泛的研究.同时,稻壳中富含无定形态的二氧化硅,且稻壳中二氧化硅经过生物提纯不合有害杂质,特别适用于食品、牙膏、化妆品、医药等工业的需求,市场潜力巨大,因此是制备纳米白炭黑的理想原料.纳米白炭黑又称纳米二氧化硅或者超微细白炭黑,是一种高新技术的无机精细化学品,粒径达到纳米的微观尺度结构,表现出良好的亲水性、补强性、增稠性、消光性和防黏结性,是工业上不可或缺的原料.稻壳制备纳米白炭黑的研究工作国内外文献报道也较多,主要有热解法和化学沉淀法.化学沉淀法制得的产品质量高,但是颗粒中含有少量钠盐,而且反应条件不易控制.相比之下,热解法以其简单的工艺和较低的成本而得到越来越多的关注.经过多年的研究,热解法制得的产品已经达到很高的纯度,Umeda等[4]以柠檬酸代替盐酸对稻壳进行前处理,制得纯度高达99.5-99.77％的二氧化硅.郭书军等[5]采用了循环酸浸泡的工艺,稻壳经酸浸、酸煮、升温热解,制得的高纯白炭黑白度大于94,二氧化硅纯度99.9％以上,比表面积为190.17 m2/g.但是,对于热解法中产品孔隙特性的控制还鲜有报道.本研究在传统的热解法的基础上,以稻壳为原料,创新性的提出了CO2预热解的前处理方法,经酸浸、CO2预热解、O2煅烧等过程制得高分散的纳米白炭黑.首先,将稻壳进行简单的水处理,除去大部分碱土金属以及尘土等杂质,并干燥、粉碎至60目待用.其次,取适量的干净稻壳与一定浓度的盐酸溶液混合溶煮,随后清洗至中性,并干燥待用.然后,取5g酸洗稻壳放入管式炉中在CO2气氛下热解,并保温30 min以维持反应进行.最后,将CO2气体切换成O2,煅烧一定时间以移除稻壳中得有机质,所得的白色粉末即为纳米白炭黑.本研究考察了预热解处理、热解温度、热解时间等因素对产品纯度和孔隙特性的影响,并对最佳工艺条件下制备的产物进行多方面的表征.实验结果表明,相比传统的热解法,加入了CO2预热解的两步热处理法可以大大降低产品的硬团聚.这是因为稻壳中的有机物是在隋性气氛中进行,将分解后形成炭.这种炭作为一种天然的分散剂,阻止二氧化硅纳米粒子的团聚.惰性气体保护下的热解过程中,稻壳中的木质素、纤维素等有机物形成炭黑,在它们热解的过程中体积缩小,填充到二氧化硅之间形成分散.此过程没有燃烧现象,不会造成热解体系的温度剧烈变化,避免了二氧化硅粒子之间的硬团聚现象.本研究考察了预热解处理、热解温度、热解时间等因素对产品特性的影响,获得了最佳的反应条件:CO2预热解温度为300°C,热解时间为30min,O2煅烧温度为630°C.结果显示,低温条件下预热解更有利于降低产品的粒径.同时,本研究还对最佳条件下制备的产物进行了多方面的表征,表征结果为:所得产物为无定形二氧化硅,粒子粒径分布在10-20nm,二氧化硅纯度为98.65％.实验结果表明,可以通过控制热解条件来实现对稻壳基纳米白炭黑粒子粒径的调控.

摘要： 本文研究了以磷肥副产氟硅酸钠为原料制备纳米级白炭黑及高浓度含氟溶液技术.在氟硅酸钠氨解制备白炭黑过程中,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、四丁基溴化铵(TBAB)或聚乙二醇(PEG 200)三种不同的表面活性剂作为模板剂,改变晶种的形貌,成功制得了纳米级的白炭黑.用扫描电镜分析、吸油值和比表面积等测试方法对样品进行了表征。结果表明,采用CTAB作为模板剂合成的白炭黑性能最优.本研究还考察了晶种合成条件、氨水加入速度、反应陈化时间对白炭黑性能的影响,并优化了白炭黑制备的工艺条件。

摘要： 本文研究了以磷肥副产氟硅酸为原料制备纳米级白炭黑及高浓度含氟溶液技术.以氟硅酸为硅源,氨水为氨化剂生产高质量的纳米级白炭黑及高浓度含F-溶液.考察了反应温度、加料方式、陈化时间及洗涤条件等因素对合成白炭黑性能的影响.确定了最佳工艺条件为:在40°C下,分8次向氟硅酸中快速倾入氨化所需要的氨水,直至体系的pH为8-9,然后陈化1h,抽滤、水洗后再用少量酒精润洗,抽滤、放置挥发后再在110°C下干燥2h.所得白炭黑的粒度为89 nm和322 nm,SiO2含量大于93％,比表面积大于200 m2/g。所得NH44F溶液中F-浓度可达90 g/L以上,有利于综合利用。

摘要： 本文主要研究高能电子束辐照硫化的SBR/Nano-SiO2复合材料，并从辐射硫化后的FTIR谱图、交联密度、力学性能等方面，探讨影响SBR/Nano-SiO2复合材料的性能的因素。结果表明:在高能电子束辐照过程中，SBR/Nano-SiO2复合材料中的Si-O键的红外吸收峰蓝移20cm-1。随辐射剂量的增加，交联密度呈先增大，后减小，再增大的变化趋势，在150kGy时达到第一个交联密度峰值。该种复合材料的拉伸强度随辐射剂量增加，也呈现先增加，后降低的变化趋势，在200kGy时具有较高的拉伸强度，并保持了较高的断裂伸长率.

摘要： 利用含镁、铝盐的有盐硅酸体系,以氨水调节其pH,加入分散剂及表面改性剂,制备出平均粒径为60nm左右的白炭黑样品,通过此体系的pH值与所制样品比表面积的关系,探讨了有盐体系中硅酸的聚合机理,发现:当pH＜3.8时,随pH升高,硅酸聚合度减小;在pH≈3.8时聚合度达到最小值;pH＞3.8时,因Al3+、Mg2+的水解,各产物离子的羟基配位能力未达饱和,易与硅酸之间发生配位使聚合度逐渐增大,这种趋势随pH值进一步增大而逐步减弱.

摘要： 本发明涉及一种白炭黑/氧化石墨烯纳米杂化填料的制备方法和纳米杂化填料及其应用。通过高速研磨分散制备稳定的经过硅烷偶联剂改性的白炭黑浆液，然后与经过高速研磨分散和/或超声处理的氧化石墨烯/水悬浮液搅拌均匀研磨分散，通过硅烷偶联剂的桥梁作用连接白炭黑和氧化石墨烯，然后喷雾干燥，制得白炭黑/氧化石墨烯纳米杂化填料。将所述纳米杂化填料通过传统熔融共混工艺填充到任意橡胶品种中，制备高性能轮胎胎面。所述纳米杂化填料制备方法和应用工艺简单，用于橡胶可实现石墨烯在橡胶基体中的纳米分散并突破橡胶品种限制，使复合材料表现出优异的力学性能、抗湿滑性能、耐切割性能和延缓动静态裂纹增长性能等。

摘要： 本发明涉及金属硅粉同时制备白炭黑和高模数水玻璃的方法及白炭黑，将金属硅粉在碱性水溶液中进行水解反应，反应产物由沉淀物与溶液产物构成；沉淀物经过酸洗、水洗、干燥、粉碎即得白炭黑；所述白炭黑中二氧化硅的质量含量≥90％；溶液产物是高模数水玻璃，其模数高于3.5。与沉淀法白炭黑工业生产方法比较，本发明的方法不仅流程简短，操作方便，而且不需要使用大量的酸，也不会产生大量的含盐废水，能够减少环境污染，降低碳排放。产物白炭黑可广泛应用于橡胶、造纸、牙膏等方面；另外，本发明同时生产高模数的水玻璃，也有广泛的用途，如作为粘合剂、生产硅溶胶等，相较于普通模数的水玻璃具有更高的市场价值。

摘要： 本发明公开了一种白炭黑的制备方法及白炭黑，所述制备方法包括以下步骤：①.将四氯化硅加入水中,混合后再加入水玻璃溶液，反应得凝胶产物；②.将步骤①得到的产物打碎，加水过滤，加乙醇过滤,得醇凝胶；③.将上述醇凝胶进行CO2超临界干燥。本发明还研究了一种白炭黑，白炭黑由上述方法制备而成。采用本发明方法制备得白炭黑品质高，可以解决现有技术的污染问题，产生良好的经济效益。

摘要： 本发明涉及一种白炭黑/氧化石墨烯纳米杂化填料的制备方法和纳米杂化填料及其应用。通过高速研磨分散制备稳定的经过硅烷偶联剂改性的白炭黑浆液，然后与经过高速研磨分散和/或超声处理的氧化石墨烯/水悬浮液搅拌均匀研磨分散，通过硅烷偶联剂的桥梁作用连接白炭黑和氧化石墨烯，然后喷雾干燥，制得白炭黑/氧化石墨烯纳米杂化填料。将所述纳米杂化填料通过传统熔融共混工艺填充到任意橡胶品种中，制备高性能轮胎胎面。所述纳米杂化填料制备方法和应用工艺简单，用于橡胶可实现石墨烯在橡胶基体中的纳米分散并突破橡胶品种限制，使复合材料表现出优异的力学性能、抗湿滑性能、耐切割性能和延缓动静态裂纹增长性能等。

摘要： 本发明涉及到一种石棉尾矿综合利用的方法，属于矿物加工与环境保护领域。将石棉尾矿粉与盐酸溶液进行浸出反应并分离固液组分；在所得滤液中加入氧化剂氧化Fe

摘要： 本发明公开了一种白炭黑改性方法。该方法包括下述步骤：将白炭黑进行热处理，之后进行改性；所述的热处理的温度大于120°C、且小于或等于800°C。本发明还公开了由上述方法制得的改性白炭黑。本发明的改性方法制得的改性白炭黑的机械性能有显著提升，该改性方法可有效控制白炭黑改性的程度，避免过度改性，从而根据应用需要，可更可控地制备改性白炭黑。

摘要： 本实用新型提供了一种白炭黑研磨除铁装置和白炭黑研磨机。白炭黑除铁装置包括连接筒体、除铁组件和升降机构，连接筒体沿横向延伸，连接筒体具有中空腔体；除铁组件设置在连接筒体上，除铁组件包括多个磁力棒和升降板，多个磁力棒均沿纵向延伸，多个磁力棒均贯穿连接筒体的筒壁并延伸至连接筒体的中空腔体，升降板设置在连接筒体的上方并且与多个磁力棒上端连接，升降机构连接于除铁组件的升降板，升降板能够在升降机构的作用下上下移动，以带动磁力棒进入或离开连接筒体的中空腔体。本实用新型实施例的白炭黑研磨除铁装置能够降低磁力棒更换或清理的难度，提高工作效率。

摘要： 本发明提供一种超疏水性纳米白炭黑膜及白炭黑粉末的制备方法，其特征在于采用以下步骤：(1)采用自蔓延燃烧法制备纳米稻壳灰；(2)将稻壳灰以每10ml NaOH溶液加入1g的量溶入浓度为1M的NaOH溶液中煮沸，冷却后将沉淀的杂质除去，用HCl将溶液pH值调到3得到硅钠溶液；(3)采用改进的溶胶-凝胶法制备超疏水性纳米白炭黑膜和白炭黑粉末，其中所添加的改性剂是羟基硅油或六甲基二硅氮烷。本发明制备的白炭黑粉末中SiO2含量高达99.46％，白炭黑膜的润湿接触角高达166.32°，属于超疏水性表面，可用作抗水剂、催化剂、催化剂载体、石油化工、脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂、高级日用化妆品填料及喷涂材料等领域。

摘要： 本发明提供一种超疏水性纳米白炭黑膜及白炭黑粉末的制备方法，其特征在于采用以下步骤：(1)采用自蔓延燃烧法制备纳米稻壳灰；(2)将稻壳灰以每10ml NaOH溶液加入1g的量溶入浓度为1M的NaOH溶液中煮沸，冷却后将沉淀的杂质除去，用HCl将溶液pH值调到3得到硅钠溶液；(3)采用改进的溶胶-凝胶法制备超疏水性纳米白炭黑膜和白炭黑粉末，其中所添加的改性剂是羟基硅油或六甲基二硅氮烷。本发明制备的白炭黑粉末中SiO2含量高达99.46％，白炭黑膜的润湿接触角高达166.32°，属于超疏水性表面，可用作抗水剂、催化剂、催化剂载体、石油化工、脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂、高级日用化妆品填料及喷涂材料等领域。

摘要： 本发明涉及一种利用硼泥制备纳米氢氧化镁和纳米白炭黑的方法。将煅烧后的硼泥加入浓硫酸进行酸浸解离；将酸浸解离后的酸浸液进行固液分离；将固液分离后的滤液氧化后用碱液沉淀分离氢氧化铁；将除铁后的滤液加入粒子表面修饰剂和碱液制备纳米氢氧化镁；用固液分离后的酸浸渣碱溶后过滤，滤液加入粒子阻隔剂及酸液制备纳米白炭黑。本发明技术不仅可以高效综合利用硼泥中的主要组分氧化镁和二氧化硅制备高附加值产品，而且可以解决硼泥污染环境的问题。用本发明制备的氢氧化镁为片状纳米级氢氧化镁；白炭黑为球形纳米级白炭黑。