炭黑的氧化工艺以及氧化炭黑制备水性色浆研究.pdf

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1、＾＾＾＾＾１０２７３ＩＰＳＨ＾ＥＯＰＨ＾程硕：ｂ学也＞论文＾ＨＨ炭黑的氧化工艺１＾及氧化炭黑ｉＡｌｉＳＳ目：制备水性色浆研究‘、；工程领域；化学工程研究方向：化学工程论文作者；臺查华学校导师：陆馨副教授谭劲光窩级工程师企业导师：２（Ｕ７年０３月２２定稿日期：日’－、亡．学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大

2、学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况；口不保密□保密，保密期（年年日）＿月＿日至月＿＿＿＿＿学位论文作者签名；焉Ｉ华指导老师签名；读举＊＇巧：１￥ｊ々ｉ／日期１年＼７年ｒ月主日；］月日日期：分类号；ＴＱ１２７．１密级：ＵＤＣ：华东理工大学工程硕±学位论文巧黑的巧化工巧＾及巧化炭黑制备水性色浆研宛吴海华指导教师姓名：陆馨副教授华东理工大学谭劲光

3、高级工程师宝钢化工有限公司申请学位级别；化学工程：硕击工程领域论文定稿日期；２０１７．３．２２论文答辩日期：２０１７．５．１０学位授予单位：华东理王大学学位授予日期：答辩委员会主席：周晓东教授评阅人：唐仕东高工詹亮教授作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导。师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的內容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：复咨华

4、年Ｘ月Ｘ日（华东理王大学硕±学位论文第Ｉ页炭黑的氧化工艺ａ及氧化炭黑制备水性色浆硏究巧要炭黑作为黑色颜料，具有着色力强、稳定性好、相对廉价等优点，普遍用于色浆、涂料、印染等领域。但是炉法炭黑粒径小、比表面积大，表面的势能高，导致炭黑粒子容易聚合成大颗粒，很难稳定的分散在水性体系中。而从环保角度来看，水性体系是发展的趋势，通过后处理氧化来改善炭黑在水性体系中的分散性是很有必要的。，因此本文主要研巧了炭黑的液相氧化和气相氧化两种氧化方法，Ｗ及氧化后炭黑在色浆中的分散性能的变化。首先，本文对比研究了炭黑的

5、液相和气相两种氧化方法。液相氧化用硝酸和过氧化氮两种氧化剂做对比实验，实验结果表明：采用硝酸和过氧化氨做为氧化剂进行氧化后，炭黑的ｐＨ值下降，挥发分增加，红外光谱结果表明氧化炭黑表面。含有含氧官能团，ＸＲＤ结果表明液相氧化过程没有改变炭黑的微晶结构就氧化程度而言，硝酸溶液比过氧化氨溶液要高。气相氧化是Ｗ臭氧作为氧化剂，设计制备新型间歇式氧化装置和流化床氧化装置，研究了间歇式的海合器氧化和连续式流化床氧化两种氧化工艺，实验结果表明；在间歇式氧化方法中，随着氧化时间的增加，炭黑的ｐＨ值下降、挥发份増加、流动度増加

6、、着色强度和黑度基本不变，结合红外光谱图和ＸＲＤ谱图，可Ｗ得出结论：氧化反应会増加炭黑表面含氧官能团的数量，但对炭黑的结构和粒径基本没有影响。间歇式氧化的３最佳工艺条件是臭氧浓度为８０／ｍ，氧化时间为１小时化方法中，反应ｇ；而在流化床氧、、、温度的变化对氧化效果没有影响，而臭氧的流速臭氧浓度静床层高度反应时间等工艺条件的变化对氧化效率的影响是很明显的。但是，随着工艺参数的改变，炭黑的氧化程度也会达到饱和。本套流化床氧化工艺中试装置的最佳工艺参数是：反应温度为常？温，反应时间６０９０ｍｉｎ，炭黑的静床层高度为１

7、００ｍｍ，臭氧的流速为０．０３ｍ／ｓ，臭氧３浓度为ｌＯｇ／ｍ。、将氧化改进法和直接分散法相结合，Ｗ氧化后的炭黑为原料，与分散剂润湿剂、消泡剂、杀菌剂和去离子水按比例混合后，在立式砂磨机中研磨分散来制取水性色浆，研究炭黑的用量、分散剂的用量、研磨时间等工艺条件对色浆冲淡着色力的影响，得出水性色浆的最佳制备工艺为，：分散剂ＨＹ２２００用量２５％，润湿剂ＨＹ１６００用量２％氧化炭黑ＢＨ－１含量４０％，在砂磨机内研磨４小时。关键词：炭黑；液相氧化；气相氧化；氧化装置；水性色浆第ＩＩ页华东理工大学硕±学位论文

8、Ｓｔｕｄｏｎ化ｅＯｘｉｄａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋａｎｄＰｒｅａｒａｔｉｏｎｏｆｙｐＷａｔｅｒＰａｓｔ：ｅｗｈｈＯｘｉｄｉｚｅｄＣａｒｂｏｎＢｌａｃ