山东赛立科--了解一下沉淀法白炭黑的工艺条件对产品性能的影响1

    沉淀法白炭黑又称沉淀水合二氧化硅,或活性二氧化硅,是一种经硅酸盐与无机酸沉淀反应所获得的高比表面积,高结构、高活性的补强填充改性材料,因其具有特殊的表面结构和颗粒形态结构以及独特的物理化学特性, 应用领域广泛,是一种重要的补强填充剂。 因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似,并在橡胶中有相近的补强性能, 故被称为白炭黑。

1 .工艺流程简述

沉淀法生产白炭黑的工艺过程一般可分为四个工序:

1 . 1溶解、稀释工序 将一定模数的固体水玻璃用水在滚筒中升温加压溶解, 再将溶解后的水玻璃用热水稀释至一定浓度,并经过滤清除杂质,供下一工序使用。

1 . 2反应、陈化工序 在反应槽中将稀释后的水玻璃与热水混合成一定浓度 C0(碱度 CNa20) ,再加热至反应温度。 反应时同时加入等当量的水玻璃和浓硫酸, 以保证反应液中的碱度始终为 C0。 反应结束后,立即进入后酸化,调节反应液 PH值,再将反应液送入陈化槽陈化一定时间,才能进入下一工序。

1 . 3压滤工序 陈化后的反应料浆经过压滤机过滤,洗涤和吹扫后得滤饼。 该工序的任务是将反应产生的硫酸钠与不溶于水的水合二氧化硅分离, 同时调节滤饼的 pH值。

1. 4液化、干燥工序滤饼经过三级液化打浆后,成浆状。 再用螺杆泵打入喷雾干燥搭干燥, 除去水份后经袋式过滤器将白炭黑与气体分离,得产品。

2. 白炭黑的性能影响因素

2. 1白炭黑的质量指标

    DBP吸收值表征白炭黑的结构, DBP吸收值较高时,橡胶混炼胶的粘度较高,但是在胶料中的分散性也较好。 铜、锰、铁是白炭黑产品中的杂质,铜含量高会影响白炭黑胶料的耐老化性能,锰、铁含量高时,会使白炭黑填充胶料呈浅黄色,或产生“黑点”。加热减量表征白炭黑吸附水的含量,和白炭黑的表面活性有关。 而灼烧减量则表征白炭黑的化合水含量,和白炭黑的硅烷醇基含量相关。 吸附水和化合水含量过高或过低时都不好,因此规定了一个波动范围。  白炭黑的 PH 值和沉淀反应过程的最终酸碱度及洗涤程度有关,允许在5～8之间。