1.一種冬季輪胎用白炭黑的制備方法,采用硅酸鈉與濃硫酸進行反應,經壓濾、洗滌、制漿、壓力噴霧干燥后得到用于冬季輪胎的凝膠-溶膠法白炭黑;具體操作步驟和工藝參數如下:
第一步、精制硅酸鈉溶液:將模數在3.35~3.45的固體水玻璃與40~60℃水按質量比1:3的比例進行配置,加入靜壓釜中,通入蒸汽,在0.5~0.8MPa壓力下溶解,保壓3~5h后出料至儲槽沉淀,取上部清液配制成質量比濃度為20~30%的硅酸鈉溶液,經板框過濾合格后備用;
第二步、凝膠-溶膠法白炭黑的合成反應:將水與硅酸鈉溶液按設定的體積比預先加入反應釜中,設定反應攪拌頻率并升溫至86~96℃后,設定硅酸鈉溶液和濃硫酸的流率,酸堿并流進行合成反應,控制反應過程的pH值,反應結束后陳化,然后加濃硫酸調節pH值,繼續陳化后移至中間槽;
第三步、反應漿料的固、液分離及洗滌:陳化后的稀漿料采用隔膜式壓濾機進行固液分離,形成濾餅后用水洗滌至硫酸鹽含量≤1.5%;
第四步、濾餅制漿:濾餅輸送至制漿系統中,經高速剪切攪拌形成濃漿液,漿料質量比濃度19~25%,為壓力噴霧干燥提供均勻的漿料;
第五步、噴霧干燥及產品收集:漿料經噴霧干燥和流化床二次烘干合格后進入產品料倉包裝、入庫;
其特征是:所述第二步凝膠溶膠法白炭黑的合成反應中為了調整白炭黑孔徑分布,將反應開始時預加水與硅酸鈉比例控制在(23~28):1,合成反應時間是90~120min,反應過程的pH值控制在10~11;為了形成發達的支鏈結構以提高白炭黑在橡膠中的交聯密度,所述第二步在反應結束后陳化10~20min,調節pH值至4.5~5.0后繼續陳化30~60min,再移至中間槽;所述第五步噴霧干燥及產品收集中為了獲得粉塵少、流動性好的三維網狀結構的微珠狀白炭黑產品,所述噴霧干燥采用壓力噴霧干燥。
2.根據權利要求1所述冬季輪胎用白炭黑的制備方法,其特征是:所述第二步凝膠溶膠法白炭黑的合成反應的pH值每隔10min監控一次。