正辛醇改性白炭黑的表面工艺

辛高峰，何寿林，王火力，徐 玮

(武汉工程大学湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室，湖北 武汉 430074)

0 引 言

白炭黑的主要用途是在橡胶中起交联作用，作补强剂，其用量约占总产量的80%～90%[1].然而，由于白炭黑内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水，使其呈亲水性，在有机相中难以湿润和分散，因而产品的应用性能受到影响.因此，需要对其进行改性，使二氧化硅表面由亲水性变为疏水性，改善与有机物分子之间的相容性，拓宽其应用领域，提高材料的综合性能和产品的附加值[2].

在工业生产中硅烷类偶联剂用于改性二氧化硅已得到广泛的应用，但它们存在的共同问题是难以控制副反应的发生，且修饰表面的性质对反应条件十分敏感，难以得到均一的功能化表面[3].而用醇类酯化法对二氧化硅进行表面改性是得到功能化表面的较好的选择，而且改性剂价格低廉.笔者采用常规回流法，以正辛醇为改性剂，对苯磺酸为催化剂，对沉淀白炭黑进行表面改性，通过正交实验和数据处理得出优化改性条件，提高产品在橡胶中的应用性能.

1 实验部分

1.1 表面改性机理

本实验采用正辛醇做为改性剂对白炭黑进行改性，反应过程中白炭黑颗粒均匀分散在正辛醇溶液中，正辛醇的—OH与白炭黑表面的—OH之间发生缩聚反应失去一分子H2O，有机基团—O(CH2)7CH3接枝到白炭黑的表面，其改性机理如式(1).

1.2 主要原料和仪器

沉淀白炭黑为自制；正辛醇、对甲苯磺酸均为分析纯；……