利用石灰窑气生产白炭黑

探讨了利用工业废弃物石灰窑气和水玻璃，采用碳化法制备白炭黑的工艺过程。对影响碳化过程及白炭黑产率、物性的几个因素进行了分析讨论，并给出了实验结果的微观解释。通过比较、筛选，得出适宜的工艺条件：温度在85～95℃之间较好；反应达到2．5h时，反应基本完全；原料液浓度的调节可综合考虑经济指标，选取合适的稀释度。     

在超重力场中实现白炭黑的原位改性

在超重力反应沉淀法制备白炭黑的基础上,在沉淀反应的后期加入硅烷偶联剂,实现沉淀法白炭黑的原位改性。对原位改性和未改性的白炭黑表面状况进行了研究,表明原位改性过程可以使白炭黑表面向亲油性转变。原位改性技术将白炭黑的制备过程和改性过程一次完成,大大简化了疏水化白炭黑的生产工艺。     

白炭黑二次结构与附加压力关系的研究

以沉淀法白炭黑二次结构为体系,从理论上深入探讨了原始粒径、结构补强以及二次结构与附加压力的关系,给出了它们之间关系的数学表达式。理论分析和实验表明：在干燥过程中白炭黑二次结构的破坏是导致其产品结构塌陷的原因,原始粒子间脖径处承受的弯曲液面的附加压力的反作用力是导致二次结构破坏的原因;要获得在橡胶中既具在良好补强性能,又能良好分散的产品,其原始粒子需要结构补强。不同原始粒径,存在不同的补强临界值;通过改变干燥方式及介质等手段可减小结构塌陷,提高产品质量。     

国内期刊亮点

正提出新型能量核方法上海交通大学机器人研究所陈幸等提出了一种肌肉等长收缩力估计与肌肉固有特性表征的新方法,称为能量核方法。此方法的初衷在于将表贴EMG(肌电图)信号转变为平面内的相图,并将相图上状态点的分布核心称作能量核,而噪声信号的分布核心称为噪声核。基于相图的统计特征,将一段EMG信号近似为简谐振子,简称EMG振子。改研究建立了控制信号(EMG)与输出信号(力/功率)之间的关系,并提出用EMG的特征能量     

沉淀法超细纳米白炭黑的制备

以水玻璃(Na2Si O3·n H2O)为原料,十二烷基苯磺酸钠(LAS)为分散剂,Na Cl为絮凝剂,滴加H2SO4调节体系p H值,控制硅酸的聚合得到白炭黑沉淀。通过TEM、SEM、BET、吸油值测试等表征方法考察了反应温度、絮凝剂Na Cl加入量、水玻璃浓度、体系p H值等条件对产物结构和形貌的影响。结果表明:通过调节Na Cl加入量、温度、水玻璃浓度、反应体系p H可实现对白炭黑形貌的有效控制;白炭黑产品一次和二次平均粒径分别为25.37 nm、130.6 nm,吸油值2.3 m L/g,为球形粒子;BET比表面积为136.0 m2/g,并且具备微孔、介孔和大孔等较为完整的孔体系,为非晶结构。     

沉淀白炭黑的表面改性及其填充ABS复合材料的性能

采用硼酸酯偶联剂干法改性沉淀白炭黑,并将此改性沉淀白炭黑(SiO2-EB)填充于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物中制备复合材料(SiO2-EB/ABS).运用FE-SEM观察到经过硼酸酯处理的沉淀白炭黑的分散性较改性前的明显改善,即单个颗粒间黏结团聚明显降低.通过FT-IR和TGA手段证实在沉淀白炭黑表面存在部分偶联的硼酸酯分子.通过对复合材料力学性能和热性能的测试表明,改性沉淀白炭黑在ABS塑料中最佳填充范围在7.5%～10.0%,其中填充10.0%时复合材料的拉伸强度和冲击强度比未改性的填充复合物分别提高了18.1%和40.2%.随着改性沉淀白炭黑的填充以及填充量的增加(5.0%、7.5%、10.0%、20.0%),所得复合材料的分解温度由纯ABS的410.3℃逐渐提高到416.6℃(改性沉淀白炭黑填充量达10.0%),材料耐热性能有所增强.对于复合材料拉伸断面的表观形貌,FE-SEM观察结果显示改性沉淀白炭黑在ABS复合材料中分散性能良好,填充量达到20.0%时仍然无明显团聚,且与ABS基材界面相容性良好.     

干燥方式对沉淀白炭黑性能的影响

以水玻璃和硫酸为原料,文章采用化学沉淀法制备了白炭黑料浆,然后通过烘箱干燥、微波干燥和喷雾干燥3种不同的干燥方式获得白炭黑颗粒.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积(BET)分析、吸油值(DBP)分析等对3种不同颗粒的结构、形貌及性能进行了表征.结果表明:喷雾干燥得到的颗粒较适中,为30～50 μm;微波干燥的颗粒...     

三氯氢硅副产物氯硅烷废液的处理方法研究

以三氯氢硅和多晶硅生产中精馏塔底排出的重组分副产物——四氯化硅和高聚氯硅烷的混合物为原料,采用气相水解法制备白炭黑新工艺.考察了气化温度、水蒸气和氯硅烷混合物的流量、流量比等因素对产物理化性能的影响.结果表明,较优工艺条件为气化温度155℃,氯硅烷混合物通气流量120 mL/min,水蒸气和氯硅烷混合物的流量比值4.1.该工艺条件下所得产物为无定形结构的超细白炭黑粉末,其DBP吸收值2.49 mL/g,比表面积122.49 m²/g,二氧化硅含量(干基)99.7%,粒径d50为10.48μm.     

CB/SiO2并用填充国产溶聚丁苯橡胶的动态性能

使用橡胶加工分析仪（RPA2000）和动态热机械分析仪（DMA）分析了不同比例炭黑与白炭黑填充溶聚丁苯胶料,在不同扫描条件下的动态黏弹性能.结果表明,在1次应变扫描过程中,随炭黑配比增加,弹性模量（G’）逐渐降低,偶联剂（Si69）作用减小;2次应变扫描发现,随着与1次应变扫描时间间隔增加,应力软化减弱,并在添加偶联剂后,应力软化效应趋于一致;通过连续3次应变扫描,发现填料网络结构并不是造成“Payne”效应的唯一因素;通过温度扫描,发现随温度升高,混炼胶损耗因子升高,硫化胶则下降;频率扫描时,发现未添加偶联剂且白炭黑比例最高的硫化胶出现明显“第二平台”,填料分散性最差,弹性模量最高.     

采用煤矸石制取白炭黑的优化实验

煤矸石是我国排放量巨大的固体废弃物.为实现固体废弃物资源化利用，以α-石英基煤矸石作为原料经焙烧除杂和碱煮/熔融制备白炭黑.对体系酸度、分散剂用量、碱煮/熔融、陈化时间等合成条件进行了优化，得出最佳实验条件为：体系pH=7,陈化时间6 h,分散剂加入量5倍，采用碱煮工艺.产物性能测试结果表明，以α-石英基煤矸石为原料制得白炭黑二氧化硅(SiO₂)质量分数高达89%,其余各项指标均符合行业标准要求.