專利名稱：一種炭硅雙向填料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種填料的制備方法，尤其涉及一種炭硅雙向填料的制備方法。
背景技術：
炭黑主要用于橡膠的補強填充材料，在汽車輪胎中炭黑使用量約占輪胎重量的 25%左右。據統計載重胎滾動阻力每降低2% _4%，可以節省燃油1%，轎車胎滾動阻力每 降5%-7%，可以節省燃油1%。降低胎面膠的滾動阻力對輪胎節油起決定性作用。而現有 傳統的炭黑作為輪胎的補強劑，存在著輪胎的生熱性及滾動阻力高、耗油等缺點。
發明內容
本發明的目的在于提供一種炭硅雙向填料的制備方法，該方法制備的填料應用于 載重胎胎面膠，其滾動阻力降低5 % -8 %，節省燃料2 % -3 %，應用于轎車胎滾動阻力每降 11% -14%，節省燃料 2% -3%。本發明是這樣來實現的，其特征是方法步驟為在炭黑反應爐的燃燒室內以每小 時5-15KG的速度噴加含硅有機物，噴入含硅有機物的總重量為炭黑重量的0. -0. 5%， 燃燒室內含硅有機物在1800-2200°C的熱氣流中進行離解形成硅離子，當離解的硅離子 隨著熱氣流進入炭黑反應爐的喉管段后，與噴入的原料油混合，原料油噴入流量為每小時 3500-4500kg，原料油進行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅離子周圍，硅離子形成晶核， 最終形成碳一娃雙向結構的填料。所述的含硅有機材料優選四氫化硅或羥基硅烷。所述的原料油為液態烴類，優選乙烯焦油、蒽油或煤焦油。本發明的優點是(1)生產的炭硅雙向填料應用于載重胎胎面膠，其滾動阻力 降低5% _8%，節省燃料2% _3%，應用于轎車胎滾動阻力每降11% -14%，節省燃料 2% -3%。(2)適用范圍廣泛；(3)生產的炭硅雙向填料應用于傳送帶，具有生熱性低，使用壽命長等優點；(4)生產的炭硅雙向填料在膠料中分散性好；(5)對某些膠管、膠帶表現出良好的性能；(6)生產的炭硅雙向填料屬于通用級產品。
具體實施例方式實施例1一種炭硅雙向填料的生產方法，該方法包括以下工藝步驟(1)先將四氫化硅(液相)放置在一個密封的容器中，密封容器與管道相連，管道 上裝有自動調節閥、充量計、壓力表，管道的另一段是一只噴槍，噴入四氫化硅的總重量為 炭黑重量的0. 1%，噴槍插入炭黑反應爐的燃燒室，燃燒室的溫度為1800°C，噴槍上設置為霧化用壓縮空氣入口。向密封容器入通入壓縮空氣以每小時5KG的流量四氫化硅輸送至管 道，通過調節閥、流量計，噴槍與霧化的壓縮空氣混合，噴入燃燒室；(2)四氫化硅在燃燒室內1800°C熱氣流中進行汽化、裂解，得到硅離子；(3)硅離子隨熱氣流中流過炭黑反應爐的喉管，與在喉管段噴入的乙烯焦油混合， 乙烯焦油的量為每小時3500kg，乙烯焦油在高溫氣流中發生裂解反應，裂解的炭黑微粒以 硅離子為晶核，在硅離子周圍聚集，形成聚集體。以硅離子為晶核的炭黑聚集體不斷長大，當到達急冷段后，由于溫度急劇下降，反 應終止，聚集體不再長大，形成炭黑的凝聚體一即炭硅雙向填料。實施例2工藝步驟為(1)先將羥基硅烷進行汽化，通過風機將氣化的羥基硅烷以每小時IOKG的速度輸 送入炭黑反應爐的燃燒室，燃燒室的溫度為2000°C，在輸送管線中設置了流量計、調節閥， 可以進行充量的自運調節，噴入羥基硅烷的總重量為炭黑重量的0. 3% ；(2)羥基硅烷在燃燒室內高溫氣流中進行汽化、裂解，得到硅離子；(3)硅離子隨高溫氣流中流過炭黑反應爐的喉管，與在喉管段噴入的蒽油混合，蒽 油的量為每小時4000kg，蒽油在高溫氣流中發生裂解反應，裂解的炭黑微粒以硅離子為晶 核，在硅離子周圍聚集，形成聚集體。以硅離子為晶核的炭黑聚集體不斷長大，當到達急冷段后，由于溫度急劇下降，反 應終止，聚集體不再長大，形成炭黑的凝聚體一即炭硅雙向填料。實施例3工藝步驟為(1)先將二羥基硅烷(液相)放置在一個密封的容器中，密封容器與管道相連，管 道上裝有自動調節閥、充量計、壓力表，管道的另一段與燃料油管相接，噴入二羥基硅烷的 總重量為炭黑重量的0. 5%，通過風機將氣化的二羥基硅烷以每小時15KG的速度輸送入炭 黑反應爐的燃燒室，讓二羥基硅烷先與燃料油充分混合后一起噴入燃燒室，燃燒室的溫度 為220(TC，在過量空氣存在的條件下發生燃燒；(2) 二羥基硅烷與燃料油一起進行汽化、在高溫下裂解，得到硅離子。(3)硅離子隨高溫氣流中流過炭黑反應爐的喉管，與在喉管段噴入的煤焦油混合， 煤焦油的量為每小時4500kg，煤焦油在高溫氣流中發生裂解反應，裂解的炭黑微粒以硅離 子為晶核，在硅離子周圍聚集，形成聚集體。以硅離子為晶核的炭黑聚集體不斷長大，當到達急冷段后，由于溫度急劇下降，反 應終止，聚集體不再長大，形成炭黑的凝聚體一即炭硅雙向填料。
權利要求
一種炭硅雙向填料的制備方法，其特征是方法步驟為在炭黑反應爐的燃燒室內以每小時5-15KG的速度噴加含硅有機物，噴入含硅有機物的總重量為炭黑重量的0.1％-0.5％，燃燒室內含硅有機物在1800-2200℃的熱氣流中進行離解形成硅離子，當離解的硅離子隨著熱氣流進入炭黑反應爐的喉管段后，與噴入的原料油混合，原料油噴入流量為每小時3500-4500kg，原料油進行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅離子周圍，硅離子形成晶核，最終形成碳—硅雙向結構的填料。
2.根據權利要求1所述的一種炭硅雙向填料的制備方法，其特征是所述的含硅有機材 料優選四氫化硅或羥基硅烷。
3.根據權利要求1所述的一種炭硅雙向填料的制備方法，其特征是所述的原料油為液 態烴類，優選乙烯焦油、蒽油或煤焦油。全文摘要
一種炭硅雙向填料的制備方法，在炭黑反應爐的燃燒室內噴加含硅有機物，燃燒室內含硅有機物在熱氣流中進行離解形成硅離子，當離解的硅離子隨著熱氣流進入炭黑反應爐的喉管段后，與噴入的原料油混合，原料油進行裂解，原料油裂解的碳原子聚合在硅離子周圍，硅離子形成晶核，最終形成碳—硅雙向結構的填料。本發明的優點是(1)用于載重胎胎面膠，其滾動阻力降低5％-8％，節省燃料2％-3％，應用于轎車胎滾動阻力每降11％-14％，節省燃料2％-3％。(2)適用范圍廣泛；(3)用于傳送帶，具有生熱性低，使用壽命長等優點；(4)在膠料中分散性好；(5)對某些膠管、膠帶表現出良好的性能；(6)生產的炭硅雙向填料屬于通用級產品。
文檔編號C09C3/12GK101880481SQ20101018871
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者陳新中 申請人:江西黑貓炭黑股份有限公司