改性炭黑、改性沥青及改性炭黑和改性沥青的制备方法.pdfVIP

(57)摘要

本发明提供了一种可作为沥青添加

剂的改性炭黑，所述改性炭黑由废橡胶经

无氧高温热解，并依次经洗涤剂洗涤，氧

化剂氧化和表面活化剂活化制得。本发明

还提供了该改性炭黑的制备方法及应用。

本发明所提供的改性炭黑，耐老化能力要

远远高于普通炭黑，同时分散性好，不易

团聚，因此相对于普通炭黑可以更高效地

提高沥青抗热氧老化和抗紫外光老化的性

能。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

钠、聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

10.根据权利要求7所述的改性沥青的制备方法，其特征在于，

S11：按比例称取质量百分比为86％～96％的沥青、2％～7％的改性炭黑、2％～7％

的稳定剂；

S12：将S11中的沥青加热至120℃～140℃，再加入稳定剂和改性炭黑，开动剪切

搅拌机，在3000rpm～6000rpm的转速下剪切30min～60min，使所述改性炭黑均

匀分散在沥青中；

S13：将S12所得产物保持温度140℃～160℃，降低转速至500rpm～1000rpm搅拌

反应30min～45min，制得改性沥青。

极性溶剂、低极性溶剂中有优异分散性，主要用于液晶显示器黑色基质或电子显示

器中使用的黑色颜料。日本专利JP-A-8-337624公开了一种在墨水、墨粉、涂料和

树脂着色剂等介质中分散性良好的反应性炭黑接枝聚合物，其通过在炭黑接枝聚合

物中加入硅酮组分的聚合物链，使炭黑在低极性溶剂中具有良好的分散性。

然而，国内外目前对于改性炭黑的应用主要集中在颜料、着色剂等方面，对于沥青

改性方面的应用研究却基本处于空白。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种废橡胶裂解的改性炭黑及其制备方法，以及

在改性沥青中的应用方法。

本发明提供了一种可作为沥青添加剂的改性炭黑，所述改性炭黑由废橡胶经无氧高

温热解，并依次经洗涤剂洗涤，氧化剂氧化和表面活化剂活化制得。

优选地，所述改性炭黑为直径30nm～100nm的球状物。

本发明还提供了该改性炭黑的制备方法，具体是按如下步骤进行的：

S1：以废橡胶为原料，在无氧条件下，经500℃～600℃高温热解，然后制粒形成

直径为30nm～100nm的微球状炭黑；

S2：采用洗涤剂多次洗涤S1所制得的炭黑，并通过布氏漏斗减压过滤，除去炭黑

中的有机杂质；

S3：将S2处理后的炭黑与氧化剂以质量百分比浓度为0.5-2∶10的比例进行混合，

在70℃～90℃温度下搅拌2h～3h，冷却至室温后过滤，洗涤所述炭黑至中性，在

100℃下进行干燥直至恒重；

S4：将S3处理后的炭黑、苯酚和强碱溶液以质量百分比为1∶10∶1的比例进行

混合，搅拌并加热至50℃，搅拌速率为300r/min～400r/min，在氮气的环境下反应

2h～4h，反应结束后过滤，洗涤炭黑至中性，在50℃下进行干燥直至恒重，得到

改性炭黑。

优选地，所述洗涤剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、氯仿、四氯化碳中的至

少一种。

优选地，所述氧化剂选自双氧水、重铬酸钾溶液、浓度不低于60％的硝酸中的至

少一种。

优选地，所述强碱溶液的浓度为20％～40％。

本发明还提供了一种改性沥青，由沥青、稳定剂以及上述任一所述改性炭黑通过熔

融共混制备而成，各原料所占质量百分比为：沥青86％～96％、改性炭黑2％～

7％、稳定剂2％～7％。

优选地，所述沥青是道路沥青中的一种，25℃针入度为50dmm～110dmm，软化点

为42℃～54℃。

优选地，所述稳定剂选自亚甲基二萘磺酸钠、聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐、聚乙烯

吡咯烷酮中的一种。

本发明还提供了一种改性沥青的制备方法：

S11：按比例称取质量百分比为86％～96％的沥青、2％～7％的改性炭黑、2％～7％

的稳定剂；

S12：将S11中的沥青加热至120℃～140℃，再加入稳定剂和改性炭黑，开动剪切

搅拌机，在3000～6000rpm的转速下剪切30min～60min，使所述改性炭黑均匀分

散在沥青中；

S13：将S12所得产物保持温度140℃～160℃，降低转速至500rpm～1000rpm搅拌

反应30min～45min，制得改性沥青。

本发明所提供的由废橡胶经无氧高温热解制得的改性炭黑，耐老化能力要远远高于

普通炭黑，同时分散性好，不易团聚，在沥青中可以通过掺入适量的本发明所提供

的改性炭