专利名称：一种炭硅双向填料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种填料的制备方法，尤其涉及一种炭硅双向填料的制备方法。
背景技术：
炭黑主要用于橡胶的补强填充材料，在汽车轮胎中炭黑使用量约占轮胎重量的 25%左右。据统计载重胎滚动阻力每降低2% _4%，可以节省燃油1%，轿车胎滚动阻力每 降5%-7%，可以节省燃油1%。降低胎面胶的滚动阻力对轮胎节油起决定性作用。而现有 传统的炭黑作为轮胎的补强剂，存在着轮胎的生热性及滚动阻力高、耗油等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炭硅双向填料的制备方法，该方法制备的填料应用于 载重胎胎面胶，其滚动阻力降低5 % -8 %，节省燃料2 % -3 %，应用于轿车胎滚动阻力每降 11% -14%，节省燃料 2% -3%。本发明是这样来实现的，其特征是方法步骤为在炭黑反应炉的燃烧室内以每小 时5-15KG的速度喷加含硅有机物，喷入含硅有机物的总重量为炭黑重量的0. -0. 5%， 燃烧室内含硅有机物在1800-2200°C的热气流中进行离解形成硅离子，当离解的硅离子 随着热气流进入炭黑反应炉的喉管段后，与喷入的原料油混合，原料油喷入流量为每小时 3500-4500kg，原料油进行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅离子周围，硅离子形成晶核， 最终形成碳一娃双向结构的填料。所述的含硅有机材料优选四氢化硅或羟基硅烷。所述的原料油为液态烃类，优选乙烯焦油、蒽油或煤焦油。本发明的优点是(1)生产的炭硅双向填料应用于载重胎胎面胶，其滚动阻力 降低5% _8%，节省燃料2% _3%，应用于轿车胎滚动阻力每降11% -14%，节省燃料 2% -3%。(2)适用范围广泛；(3)生产的炭硅双向填料应用于传送带，具有生热性低，使用寿命长等优点；(4)生产的炭硅双向填料在胶料中分散性好；(5)对某些胶管、胶带表现出良好的性能；(6)生产的炭硅双向填料属于通用级产品。
具体实施例方式实施例1一种炭硅双向填料的生产方法，该方法包括以下工艺步骤(1)先将四氢化硅(液相)放置在一个密封的容器中，密封容器与管道相连，管道 上装有自动调节阀、充量计、压力表，管道的另一段是一只喷枪，喷入四氢化硅的总重量为 炭黑重量的0. 1%，喷枪插入炭黑反应炉的燃烧室，燃烧室的温度为1800°C，喷枪上设置为雾化用压缩空气入口。向密封容器入通入压缩空气以每小时5KG的流量四氢化硅输送至管 道，通过调节阀、流量计，喷枪与雾化的压缩空气混合，喷入燃烧室；(2)四氢化硅在燃烧室内1800°C热气流中进行汽化、裂解，得到硅离子；(3)硅离子随热气流中流过炭黑反应炉的喉管，与在喉管段喷入的乙烯焦油混合， 乙烯焦油的量为每小时3500kg，乙烯焦油在高温气流中发生裂解反应，裂解的炭黑微粒以 硅离子为晶核，在硅离子周围聚集，形成聚集体。以硅离子为晶核的炭黑聚集体不断长大，当到达急冷段后，由于温度急剧下降，反 应终止，聚集体不再长大，形成炭黑的凝聚体一即炭硅双向填料。实施例2工艺步骤为(1)先将羟基硅烷进行汽化，通过风机将气化的羟基硅烷以每小时IOKG的速度输 送入炭黑反应炉的燃烧室，燃烧室的温度为2000°C，在输送管线中设置了流量计、调节阀， 可以进行充量的自运调节，喷入羟基硅烷的总重量为炭黑重量的0. 3% ；(2)羟基硅烷在燃烧室内高温气流中进行汽化、裂解，得到硅离子；(3)硅离子随高温气流中流过炭黑反应炉的喉管，与在喉管段喷入的蒽油混合，蒽 油的量为每小时4000kg，蒽油在高温气流中发生裂解反应，裂解的炭黑微粒以硅离子为晶 核，在硅离子周围聚集，形成聚集体。以硅离子为晶核的炭黑聚集体不断长大，当到达急冷段后，由于温度急剧下降，反 应终止，聚集体不再长大，形成炭黑的凝聚体一即炭硅双向填料。实施例3工艺步骤为(1)先将二羟基硅烷(液相)放置在一个密封的容器中，密封容器与管道相连，管 道上装有自动调节阀、充量计、压力表，管道的另一段与燃料油管相接，喷入二羟基硅烷的 总重量为炭黑重量的0. 5%，通过风机将气化的二羟基硅烷以每小时15KG的速度输送入炭 黑反应炉的燃烧室，让二羟基硅烷先与燃料油充分混合后一起喷入燃烧室，燃烧室的温度 为220(TC，在过量空气存在的条件下发生燃烧；(2) 二羟基硅烷与燃料油一起进行汽化、在高温下裂解，得到硅离子。(3)硅离子随高温气流中流过炭黑反应炉的喉管，与在喉管段喷入的煤焦油混合， 煤焦油的量为每小时4500kg，煤焦油在高温气流中发生裂解反应，裂解的炭黑微粒以硅离 子为晶核，在硅离子周围聚集，形成聚集体。以硅离子为晶核的炭黑聚集体不断长大，当到达急冷段后，由于温度急剧下降，反 应终止，聚集体不再长大，形成炭黑的凝聚体一即炭硅双向填料。
权利要求
一种炭硅双向填料的制备方法，其特征是方法步骤为在炭黑反应炉的燃烧室内以每小时5-15KG的速度喷加含硅有机物，喷入含硅有机物的总重量为炭黑重量的0.1％-0.5％，燃烧室内含硅有机物在1800-2200℃的热气流中进行离解形成硅离子，当离解的硅离子随着热气流进入炭黑反应炉的喉管段后，与喷入的原料油混合，原料油喷入流量为每小时3500-4500kg，原料油进行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅离子周围，硅离子形成晶核，最终形成碳—硅双向结构的填料。
2.根据权利要求1所述的一种炭硅双向填料的制备方法，其特征是所述的含硅有机材 料优选四氢化硅或羟基硅烷。
3.根据权利要求1所述的一种炭硅双向填料的制备方法，其特征是所述的原料油为液 态烃类，优选乙烯焦油、蒽油或煤焦油。全文摘要
一种炭硅双向填料的制备方法，在炭黑反应炉的燃烧室内喷加含硅有机物，燃烧室内含硅有机物在热气流中进行离解形成硅离子，当离解的硅离子随着热气流进入炭黑反应炉的喉管段后，与喷入的原料油混合，原料油进行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅离子周围，硅离子形成晶核，最终形成碳—硅双向结构的填料。本发明的优点是(1)用于载重胎胎面胶，其滚动阻力降低5％-8％，节省燃料2％-3％，应用于轿车胎滚动阻力每降11％-14％，节省燃料2％-3％。(2)适用范围广泛；(3)用于传送带，具有生热性低，使用寿命长等优点；(4)在胶料中分散性好；(5)对某些胶管、胶带表现出良好的性能；(6)生产的炭硅双向填料属于通用级产品。
文档编号C09C3/12GK101880481SQ20101018871
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月1日 优先权日2010年6月1日
发明者陈新中 申请人:江西黑猫炭黑股份有限公司