首页 > 专利 > 浙江海澄德畅机械有限公司 > 一种高分散性炭黑的制备方法专利详情

一种高分散性炭黑的制备方法   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2016-11-02
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2017-04-12
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2019-04-05
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2036-11-02
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201610945520.9 申请日 2016-11-02
公开/公告号 CN106497151B 公开/公告日 2019-04-05
授权日 2019-04-05 预估到期日 2036-11-02
申请年 2016年 公开/公告年 2019年
缴费截止日
分类号 C09C1/56C09C1/48 主分类号 C09C1/56
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 3 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN105176811A、CN104628443A、CN101547858A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江海澄德畅机械有限公司 当前专利权人 浙江海澄德畅机械有限公司
发明人 许斌、张晶、赵玲玲 第一发明人 许斌
地址 浙江省绍兴市新昌县澄潭镇东西城村东陈109号 邮编 312500
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省绍兴市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京彭丽芳知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
彭丽芳
摘要
本发明涉及一种高分散性炭黑的制备方法,属于高分散性炭黑技术领域。本发明通过菜籽油不完全燃烧产生炭黑沉积在玻璃筒内壁上,刮取备用,再用富含氨基酸的生物质混合发酵得到发酵液,利用发酵液在富含微生物的沼气液共同作用下对炭黑表面改性,喷雾干燥后即得高分散性炭黑。本发明利用富含氨基酸的发酵液对炭黑表面改性,在微生物的作用下增加炭黑表面的亲水性氨基基团及羧基数量,提高了炭黑的亲水性,同时氨基酸中的羧基基团可以在水中形成稳定的溶剂化层,避免团聚现象,使炭黑具有极佳的水分散性,解决了传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散的问题,具有广阔的应用前景。
  • 摘要附图
    一种高分散性炭黑的制备方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2019-04-05 授权
2 2019-04-02 专利申请权的转移 登记生效日: 2019.03.13 申请人由常州市鼎升环保科技有限公司变更为浙江海澄德畅机械有限公司 地址由213164 江苏省常州市武进区常武中路801号常州科教城天鸿科技大厦1202变更为312500 浙江省绍兴市新昌县澄潭镇东西城村东陈109号
3 2017-04-12 实质审查的生效 IPC(主分类): C09C 1/56 专利申请号: 201610945520.9 申请日: 2016.11.02
4 2017-03-15 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种高分散性炭黑的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)量取500~600mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长10~15cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径8~10cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨20~30min后转入烘箱,在105~110℃下干燥30~40min,得到炭黑粉末,备用;
(2)称取100~200g爬岩鳅、50~60g鱿鱼须、120~130g黄豆和200~300g藕片放入组织粉碎机中粉碎20~30min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵20~30天;
(3)待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以
2000~3000r/min转速离心处理10~15min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;
(4)按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以200~300W功率分散30~40min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心10~
15min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在30~40℃下发酵9~
12天;
(5)待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至900~1000Pa,减压浓缩2~3h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高分散性炭黑的制备方法,属于炭黑制备技术领域。

背景技术

[0002] 炭黑是一种重要的化工原材料,具有优异的补强性、着色性、耐光性、抗静电性和抗紫外性,且来源丰富、价格低廉,已被广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、干电池和化纤等许多行业。炭黑是烃类物质不完全燃烧或裂解的产物,按生产方式可分为炉法、槽法和热裂法。其中槽法炭黑因产率很低、环境污染严重,已被很多国家取缔,而炉法炭黑,特别是油炉法炭黑因产率高、产品质量容易控制、环境污染少而成为目前主要的炭黑品种。
[0003] 炭黑的主要成份是碳,使得炭黑呈非极性,与极性的水润湿性差,在水中难于分散。目前,为了提高炭黑在水中的自分散性和稳定性,主要制备方法有氧化改性、接枝改性、分散剂直接分散和聚合物包覆法,其实质是在疏水的炭黑表面引入或吸附亲水性基团,使炭黑粒子间具有足够的静电斥力和或空间阻力来防止聚集,从而获得稳定的炭黑水性分散液。目前认为炭黑的亲水性主要与炭黑表面的酸性官能团含量有关,并且由于羧基的离解常数小于羟基,因此,羧基对炭黑在水中分散起主要作用,它们在水中能够形成稳定的溶剂化层,同时吸附溶剂中的阳离子形成双电层结构,产生的排斥力可阻碍炭黑颗粒间的碰撞凝聚。
[0004] 迄今为止,国内外已有很多研究工作者从事于炭黑性质的研究,如炭黑的表面化学活性、形态及微观结构和炭黑的表面性质等对各种表面活性剂和聚合物在炭黑表面的吸附、分散和其体系性能也作了较多的研究,但仍未完全解决炭黑在水性体系中再团聚问题。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题是:针对目前传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散,而常见的炭黑改性方法又不能完全解决炭黑在水性体系中再团聚问题的缺陷。本发明通过菜籽油不完全燃烧产生炭黑沉积在玻璃筒内壁上,刮取备用,再用富含氨基酸的生物质混合发酵得到发酵液,利用发酵液在富含微生物的沼气液共同作用下对炭黑表面改性,喷雾干燥后即得高分散性炭黑。本发明利用富含氨基酸的发酵液对炭黑表面改性,在微生物的作用下增加炭黑表面的亲水性氨基基团及羧基数量,提高了炭黑的亲水性,同时氨基酸中的羧基基团可以在水中形成稳定的溶剂化层,同时吸附水中的阳离子形成双电层结构,产生的排斥力可阻碍炭黑颗粒间的碰撞凝聚,避免团聚现象,使炭黑具有极佳的水分散性,解决了传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散,而常见的炭黑改性方法又不能完全解决炭黑在水性体系中再团聚的问题,具有广阔的应用前景。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0007] (1)量取500~600mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长10~15cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径8~10cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨20~30min后放入烘箱在105~110℃下干燥30~40min,得到炭黑粉末,备用;
[0008] (2)称取100~200g爬岩鳅、50~60g鱿鱼须、120~130g黄豆和200~300g藕片放入组织粉碎机中粉碎20~30min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵20~30天;
[0009] (3)待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以2000~3000r/min转速离心处理10~15min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;
[0010] (4)按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以200~300W功率分散30~40min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心10~15min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在30~40℃下发酵9~
12天;
[0011] (5)待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至900~1000Pa,减压浓缩2~3h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
[0012] 本发明利用富含氨基酸的发酵液对炭黑表面改性,在微生物的作用下增加炭黑表面的亲水性氨基基团及羧基数量,提高了炭黑的亲水性,同时氨基酸中的羧基基团可以在水中形成稳定的溶剂化层,同时吸附水中的阳离子形成双电层结构,产生的排斥力可阻碍炭黑颗粒间的碰撞凝聚,避免团聚现象,使炭黑具有极佳的水分散性。
[0013] 本发明的有益效果是:
[0014] (1)利用本发明提供的方法生产的炭黑具有优良的水分散性,制备工艺简单,操作性强,可以迅速推广应用;
[0015] (2)本发明制得的高分散性炭黑具有良好的水分散性和稳定性,在常温水中静置5~8天,无沉淀和团聚现象产生。

实施方案

[0016] 量取500~600mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长10~15cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径8~10cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨20~30min后放入烘箱在105~110℃下干燥30~40min,得到炭黑粉末,称取100~200g爬岩鳅、50~60g鱿鱼须、120~130g黄豆和200~300g藕片放入组织粉碎机中粉碎20~30min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵20~30天;待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以2000~3000r/min转速离心处理10~15min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以200~300W功率分散30~40min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心10~15min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在30~40℃下发酵9~12天;待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至900~1000Pa,减压浓缩2~3h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
[0017] 实例1
[0018] 量取500mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长10cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径8cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨20min后放入烘箱在105℃下干燥30min,得到炭黑粉末,称取100g爬岩鳅、50g鱿鱼须、120g黄豆和200g藕片放入组织粉碎机中粉碎20min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵20天;待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以2000r/min转速离心处理10min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以200W功率分散30min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心10min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在30℃下发酵9天;待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至900Pa,减压浓缩2h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
[0019] 利用本发明所公开的方法生产的炭黑有优良的分散性,生产工艺简单,操作性强,解决了传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散的问题,将本发明制得的炭黑分散在常温水中,静置5天,无沉淀和团聚现象产生,具有广阔的应用前景。
[0020] 实例2
[0021] 量取600mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长15cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径10cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨30min后放入烘箱在110℃下干燥40min,得到炭黑粉末,称取200g爬岩鳅、60g鱿鱼须、130g黄豆和300g藕片放入组织粉碎机中粉碎30min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵30天;待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以3000r/min转速离心处理15min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以300W功率分散40min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心15min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在40℃下发酵12天;待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至1000Pa,减压浓缩3h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
[0022] 利用本发明所公开的方法生产的炭黑有优良的分散性,生产工艺简单,操作性强,解决了传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散的问题,将本发明制得的炭黑分散在常温水中,静置7天,无沉淀和团聚现象产生,具有广阔的应用前景。
[0023] 实例3
[0024] 量取550mL菜籽油装入玻璃瓶中,再向菜籽油中加入一条长13cm的棉线作为灯芯,得到自制油灯,点燃油灯后用一个直径9cm的圆柱状玻璃筒罩住玻璃瓶,直至玻璃瓶中的菜籽油完全烧尽,将玻璃筒取出,用刮刀刮取玻璃筒内壁炭黑层,放入研钵研磨25min后放入烘箱在108℃下干燥35min,得到炭黑粉末,称取150g爬岩鳅、55g鱿鱼须、125g黄豆和250g藕片放入组织粉碎机中粉碎25min得到混合料,将混合料装入陶瓷罐中,向罐中加入混合料等质量的去离子水,搅拌均匀后密封发酵罐,自然发酵25天;待上述发酵结束后,取出发酵物过滤去除滤渣,得到滤液,将滤液用卧式离心机以2500r/min转速离心处理13min,分离得到上清液,再将上清液放入旋转蒸发仪中,旋蒸浓缩至其原体积的1/3,得到混合氨基酸浓缩液;按质量比为5:1将上述混合氨基酸浓缩液和备用的炭黑粉末混合后用超声分散仪以250W功率分散35min,得分散液,量取炭黑粉末等质量的沼气液,离心13min分离得到上层澄清沼气液,再将澄清沼气液和分散液混合后,在35℃下发酵11天;待发酵结束后,将发酵物放入真空浓缩罐中,降低罐内压力至950Pa,减压浓缩3h后得到浓缩物,再将浓缩物用喷雾干燥器干燥后装袋即得高分散性炭黑。
[0025] 利用本发明所公开的方法生产的炭黑有优良的分散性,生产工艺简单,操作性强,解决了传统炭黑与水润湿性差,在水中容易团聚难以分散的问题,将本发明制得的炭黑分散在常温水中,静置8天,无沉淀和团聚现象产生,具有广阔的应用前景。
专利联系人(活跃度排行)
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号