炭黑的氧化工藝以及氧化炭黑制備水性色漿研究.pdf

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1、＾＾＾＾＾１０２７３ＩＰＳＨ＾ＥＯＰＨ＾程碩：ｂ學(xué)也＞論文＾ＨＨ炭黑的氧化工藝１＾及氧化炭黑ｉＡｌｉＳＳ目：制備水性色漿研究‘、；工程領(lǐng)域；化學(xué)工程研究方向：化學(xué)工程論文作者；臺(tái)查華學(xué)校導(dǎo)師：陸馨副教授譚勁光窩級(jí)工程師企業(yè)導(dǎo)師：２（Ｕ７年０３月２２定稿日期：日’－、亡．學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華東理工大

2、學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。保密論文在解密后遵守此規(guī)定。論文涉密情況；口不保密□保密，保密期（年年日）＿月＿日至月＿＿＿＿＿學(xué)位論文作者簽名；焉Ｉ華指導(dǎo)老師簽名；讀舉＊＇巧：１￥ｊ々ｉ／日期１年＼７年ｒ月主日；］月日日期：分類號(hào)；ＴＱ１２７．１密級(jí)：ＵＤＣ：華東理工大學(xué)工程碩±學(xué)位論文巧黑的巧化工巧＾及巧化炭黑制備水性色漿研宛吳海華指導(dǎo)教師姓名：陸馨副教授華東理工大學(xué)譚勁光

3、高級(jí)工程師寶鋼化工有限公司申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別；化學(xué)工程：碩擊工程領(lǐng)域論文定稿日期；２０１７．３．２２論文答辯日期：２０１７．５．１０學(xué)位授予單位：華東理王大學(xué)學(xué)位授予日期：答辯委員會(huì)主席：周曉東教授評(píng)閱人：唐仕東高工詹亮教授作者聲明我鄭重聲明：本人恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)。師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的結(jié)果除文中明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，并對(duì)所寫內(nèi)容負(fù)責(zé)。論文作者簽名：復(fù)咨華

4、年Ｘ月Ｘ日（華東理王大學(xué)碩±學(xué)位論文第Ｉ頁(yè)炭黑的氧化工藝ａ及氧化炭黑制備水性色漿硏究巧要炭黑作為黑色顏料，具有著色力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、相對(duì)廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，普遍用于色漿、涂料、印染等領(lǐng)域。但是爐法炭黑粒徑小、比表面積大，表面的勢(shì)能高，導(dǎo)致炭黑粒子容易聚合成大顆粒，很難穩(wěn)定的分散在水性體系中。而從環(huán)保角度來(lái)看，水性體系是發(fā)展的趨勢(shì)，通過(guò)后處理氧化來(lái)改善炭黑在水性體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氣相氧化兩種氧化方法，Ｗ及氧化后炭黑在色漿中的分散性能的變化。首先，本文對(duì)比研究了炭黑的

5、液相和氣相兩種氧化方法。液相氧化用硝酸和過(guò)氧化氮兩種氧化劑做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用硝酸和過(guò)氧化氨做為氧化劑進(jìn)行氧化后，炭黑的ｐＨ值下降，揮發(fā)分增加，紅外光譜結(jié)果表明氧化炭黑表面。含有含氧官能團(tuán)，ＸＲＤ結(jié)果表明液相氧化過(guò)程沒有改變炭黑的微晶結(jié)構(gòu)就氧化程度而言，硝酸溶液比過(guò)氧化氨溶液要高。氣相氧化是Ｗ臭氧作為氧化劑，設(shè)計(jì)制備新型間歇式氧化裝置和流化床氧化裝置，研究了間歇式的海合器氧化和連續(xù)式流化床氧化兩種氧化工藝，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明；在間歇式氧化方法中，隨著氧化時(shí)間的增加，炭黑的ｐＨ值下降、揮發(fā)份増加、流動(dòng)度増加

6、、著色強(qiáng)度和黑度基本不變，結(jié)合紅外光譜圖和ＸＲＤ譜圖，可Ｗ得出結(jié)論：氧化反應(yīng)會(huì)増加炭黑表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量，但對(duì)炭黑的結(jié)構(gòu)和粒徑基本沒有影響。間歇式氧化的３最佳工藝條件是臭氧濃度為８０／ｍ，氧化時(shí)間為１小時(shí)化方法中，反應(yīng)ｇ；而在流化床氧、、、溫度的變化對(duì)氧化效果沒有影響，而臭氧的流速臭氧濃度靜床層高度反應(yīng)時(shí)間等工藝條件的變化對(duì)氧化效率的影響是很明顯的。但是，隨著工藝參數(shù)的改變，炭黑的氧化程度也會(huì)達(dá)到飽和。本套流化床氧化工藝中試裝置的最佳工藝參數(shù)是：反應(yīng)溫度為常？溫，反應(yīng)時(shí)間６０９０ｍｉｎ，炭黑的靜床層高度為１

7、００ｍｍ，臭氧的流速為０．０３ｍ／ｓ，臭氧３濃度為ｌＯｇ／ｍ。、將氧化改進(jìn)法和直接分散法相結(jié)合，Ｗ氧化后的炭黑為原料，與分散劑潤(rùn)濕劑、消泡劑、殺菌劑和去離子水按比例混合后，在立式砂磨機(jī)中研磨分散來(lái)制取水性色漿，研究炭黑的用量、分散劑的用量、研磨時(shí)間等工藝條件對(duì)色漿沖淡著色力的影響，得出水性色漿的最佳制備工藝為，：分散劑ＨＹ２２００用量２５％，潤(rùn)濕劑ＨＹ１６００用量２％氧化炭黑ＢＨ－１含量４０％，在砂磨機(jī)內(nèi)研磨４小時(shí)。關(guān)鍵詞：炭黑；液相氧化；氣相氧化；氧化裝置；水性色漿第ＩＩ頁(yè)華東理工大學(xué)碩±學(xué)位論文

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