碳黑粉表面乳化处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种碳黑粉表面乳化处理工艺，包括以下步骤：将乳化剂、分散剂分别用乙醇稀释搅拌，控制在常温15-16秒粘度，然后一起加入存气罐内，向存气罐充入空气压力至2-2.5个大气压，生成喷雾压力，所述分散剂为支链烷基醇醚磷脂盐；把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至70-80℃，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面；乳化剂喷雾完后，继续在温度70-80℃的条件下搅拌，让水份充分挥发，控制水份低于1.5%；停止加热，即得表面经乳化处理的碳黑粉，然后冷却至常温后出料包装。本发明通过改变碳黑粉表面结构和特性，实现了碳黑粉的亲水性，可广泛用于各种水性体系树脂中，有利于环境保护。
【专利说明】碳黑粉表面乳化处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳黑粉处理工艺，具体地，涉及一种碳黑粉表面乳化处理工艺。
【背景技术】
[0002]水性环保涂料是用水作为分散介质和稀释剂，而且涂料采用的原料无毒无害，在制造工艺工程中也无毒无污染的涂料，与溶剂型涂料最大区别就在于使用水作为溶剂，大大减少了有机溶剂挥发气体的排放；而且水作为最为普遍的资源之一，大大简化了涂料稀释的工艺性，同时该种功能新材料非常便于运输和储藏，这些特点都是有机溶剂涂料所无法比拟的。
[0003]随着当前化工行业必须向绿色环保方向发展，由于碳黑粉用作油漆、涂料和油墨的着色颜料，如何解决碳黑粉的亲水性问题，使碳黑粉能广泛适用于水性环保涂料或油墨，成为本行业新的要求和挑战。碳黑粉的生产工艺有多种，比如槽黑法、炉黑法、热裂解黑法等，由于碳黑粉的结构是不规则的晶体碳(也常称为微结晶碳)，生产方法不同，碳黑粉颗粒直径(微米)也不一样(如图1所示)，同时不同生产工艺获得的碳黑粉的很多特殊性质(如导电性)和碳黑粉性能之间存在密切的内在关系，由于未改变性能的碳黑粉不能用于水性环保体系的绿色涂料、油料等着色作用，因此，不断提高和改进碳黑粉的亲水性能，满足更多行业对绿色环保的要求，成为碳黑粉处理的关键。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种碳黑粉表面乳化处理工艺，本发明使碳黑粉改变了表面结构和特性，解决了碳黑粉与各种水性体系环保树脂相结合的技术问题。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案实现，一种碳黑粉表面乳化处理工艺，包括以下步骤:
[0006]步骤(1)，将乳化剂、分散剂分别用乙醇稀释搅拌，控制在常温15-16秒粘度，然后一起加入存气罐内，向存气罐充入空气压力至2-2.5个大气压，生成喷雾压力，所述分散剂为支链烷基醇醚磷脂盐；
[0007]步骤(2)，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至70-80°C，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面；在喷雾过程中，需停止喷雾一次，取样检测碳黑粉表面是否均匀吸附了乳化剂，检测的具体过程如下:用透明容器对碳黑粉进行取样，然后将所述取样出的碳黑粉放入水中，搅拌，若悬浮在水面的碳黑粉的重量小于取样出的碳黑粉总重量的50%，则继续喷雾；若悬浮在水面的碳黑粉重量大于取样出的碳黑粉总重量的50%，则等已喷雾的碳黑粉在充分混合均匀后，再喷雾剩余部分的乳化剂液；
[0008]步骤(3)，乳化剂液喷雾完后，继续在温度70-80°C的条件下搅拌，让水份充分挥发，控制水份低于1.5%;
[0009]步骤(4)，停止加热，即得表面经乳化处理的碳黑粉，然后冷却至常温后出料包装。[0010]优选的，所述碳黑粉采用炉黑法获得，所述乳化剂采用乳化剂ABSCa。
[0011]优选的，所述碳黑粉采用槽黑法获得，所述乳化剂采用乳化剂BP。
[0012]优选的，所述碳黑粉、所述乳化剂、所述分散剂的重量比为:100:4:3。
[0013]优选的，步骤(2)中，通过旋转喷头把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒表面，混合机搅拌的转速控制在40± I转/分钟。
[0014]优选的，步骤(2)中，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至73_77°C，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面。进一步优选的，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至75V,然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面。
[0015]优选的，步骤(2)中，存气罐内的乳化剂液控制在40分钟喷雾完。
[0016]优选的，步骤(3)中，乳化剂液喷雾完后，继续在温度73_77°C的条件下搅拌。进一步优选的，步骤(3 )中，乳化剂液喷雾完后，继续在温度75 °C的条件下搅拌。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0018]根据碳黑粉的结构和特性，让碳黑粉表面空隙能饱和吸收乳化剂，破坏了碳黑粉的原有分子结构排列，改变了其表面结构和特性，使碳黑粉的晶体间生成了亲水性的乳化功能，达到改性碳黑粉亲水性的目的，从而使得碳黑粉与各种水性体系环保树脂相结合。本发明使碳黑粉能广泛适用于各种绿色环保的水性体系树脂，有利于避免环境污染的问题，适用性更广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是不同的碳黑粉 的颗粒直径分配情况曲线图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0021]下述实施例中采用的乳化剂ABSCa的结构式为:
[0022]
【权利要求】
1.一种碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤: 步骤(I)，将乳化剂、分散剂分别用乙醇稀释搅拌，控制在常温15-16秒粘度，然后一起加入存气罐内，向存气罐充入空气压力至2-2.5个大气压，生成喷雾压力；所述分散剂为支链烷基醇醚磷脂盐； 步骤(2)，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至70-80°C，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面；在喷雾过程中，需停止喷雾一次，取样检测碳黑粉表面是否均匀吸附了乳化剂，检测的具体过程如下:用透明容器对碳黑粉进行取样，然后将所述取样出的碳黑粉放入水中，搅拌，若悬浮在水面的碳黑粉的重量小于取样出的碳黑粉总重量的50%，则继续喷雾；若悬浮在水面的碳黑粉重量大于取样出的碳黑粉总重量的50%，则等已喷雾的碳黑粉在充分混合均匀后，再喷雾剩余部分的乳化剂液； 步骤(3)，乳化剂液喷雾完后，继续在温度70-8(TC的条件下搅拌，让水份充分挥发，控制水份低于1.5% ； 步骤(4)，停止加热，即得表面经乳化处理的碳黑粉，然后冷却至常温后出料包装。
2.根据权利要求1所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，所述碳黑粉采用炉黑法获得，所述乳化剂采用乳化剂ABSCa。
3.根据权利要求1所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，所述碳黑粉采用槽黑法获得，所述乳化剂采用乳化剂BP。
4.根据权利要求1、2或3所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，所述碳黑粉、所述乳化剂、所述分散剂的重量比为:100:4:3。
5.根据权利要求1、2或3所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，通过旋转喷头把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒表面，混合机搅拌的转速控制在40±1转/分钟。
6.根据权利要求1、2或3所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至73-77V，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面。
7.根据权利要求6所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，把碳黑粉投入混合机内，搅拌，加热至75V，然后打开存气罐阀，把存气罐内的乳化剂液均匀喷雾在碳黑粉颗粒的表面。
8.根据权利要求1、2或3所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，存气罐内的乳化剂液控制在40分钟喷雾完。
9.根据权利要求1、2或3所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，乳化剂液喷雾完后，继续在温度73-77 V的条件下搅拌。
10.根据权利要求9所述的碳黑粉表面乳化处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，乳化剂液喷雾完后，继续在温度75°C的条件下搅拌。
【文档编号】C09C3/08GK103725047SQ201310746827
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】蒋加寿, 周定兴 申请人:上海百艳实业有限公司