利用γ射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法

2023-06-08 05:16:26

專利名稱：利用γ射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用Y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，屬高分子聚合物接 枝化學處理技術領域。
背景技術：
炭黑表面含有大量的極性基團，有難分散、易絮凝等缺點。材料的性能在一定程度上受 其分散程度的影響。為了改善分散性能和增強其性能，對炭黑超細粒子表面進行接枝改性或 活化處理， 一直是國內外學者所關注的。然而目前的炭黑接枝技術大多條件苛刻、成本昂貴、 缺乏大規模生產的可能性，我們將炭黑用輻射乳液法進行處理，通過帶有活性基團的聚甲基 丙烯酸丁酯與炭黑表面的羥基反應，可得到聚合物接枝或包埋的炭黑，這樣的接枝炭黑微粒 在聚合物介質中的分散穩定性除了依靠靜電斥力外又依靠熵斥能，效果十分顯著，同時減少 了加工過程中的粉塵。並對其進行了表徵，研究了其分散穩定性及配成導電複合物的性能。

發明內容
本發明的目的是提供一種利用Y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法。 本發明一種利用Y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，其特徵在於具有以下的 過程和步驟-.
a. 首先將炭黑置於真空烘箱中在5(TC下乾燥至恆重，保存於乾燥器中，待用；
b. 取10分重量的炭黑分散於90份重量的蒸餾水中，並加以攪拌，配成漿料；
c. 配製聚合物單體混合乳液
採用聚合物單體甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈，按7: 2: 1的重量配有配製成單體 混合物；
採用十二垸基磺酸鈉(SDS)、垸基酚聚氧乙烯醚(OP-10)為乳化劑；選擇兩者中任何 一種；或者選擇兩者的混合物，其配比即SDS: OP-10-2: 1; 配製成的聚合物單體混合乳液的組成為(按重量計) 單體混合物 25份，
乳化劑 5份，
蒸餾水 70份；
d. 將上述的來的聚合物單體混合乳液，在不斷攪拌下加入於上述的分散好的炭黑漿料
中；所使用的單體混合物的總量與穿黑的用量兩者的重量比為3: 1 5: 1;
e. 然後將上述含有聚合物單體和炭黑的混合物放置於Y射線發生裝置中，經受Y射線的輻射處理，也即是使y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的過程。 所述的Y射線的輻照劑量為3 10KGy。
所述的炭黑為普通炭黑(CB)、乙炔炭黑(I-CB)、超導炭黑中的任一種。上述三種炭黑 其形態和導電率是不同的。
本發明方法，通過聚合物對炭黑進行表面處理，由於引入極性基團，在聚合物中能較好 地起空間阻屏障作用，阻止了炭黑粒子的再聚集，使得粒子大小分布均勻，分散穩定性好， 分散效果十分顯著。本發明方法處理後的炭黑不僅可配製成導電複合物，而且可應用於製備 雙電層電容器、傳感器材料、正溫度係數電阻材料以及橡膠補強材料等。
具體實施例方式
現將本發明的具體實施例敘述於後。 實施例
本實施例的過程和步驟如下
(1) 、首先將炭黑(CB)置於真空烘箱中在5(TC下乾燥至恆重，保存於乾燥器中，待用；
(2) 、取5g炭黑(CB)分散於45ml的蒸餾水中，並加以攪拌，配成漿料；
(3) 、取聚合物單體甲基丙悌酸丁酯17.5g、苯乙烯5.0g、丙烯腈2.5g配成單體混合物； 單體使用前需經減壓蒸餾處理；
(4) 、配製聚合物單體混合乳液；取十二垸基磺酸鈉(SDS)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10) 的混合物作為乳化劑其中兩者的配比為SDS: OP-10=2: 1:
取上述的聚合物單體混合物總量25g、乳化劑混合物5g、加入蒸餾水70g，配成100g聚 合物單體混合乳液；
(5) 、將上述配製好的聚合物單體混合乳液，在不斷攪拌下加入於上述的分散好的含有5g
炭黑(CB)的漿料中；然後將上述含有聚合物單體和炭黑的混合乳液置於Y射線發生裝置中，
經受Y射線的輻射處理，也即是使Y射線輻射引發聚合物的接枝處理炭黑表面的過程。 所述的Y射線的輻照劑量為5KGy。
權利要求
1、一種利用γ射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，其特徵在於具有以下的過程和步驟a.首先將炭黑置於真空烘箱中在50℃下乾燥至恆重，保存於乾燥器中，待用；b.取10分重量的炭黑分散於90份重量的蒸餾水中，並加以攪拌，配成漿料；c.配製聚合物單體混合乳液採用聚合物單體甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈，按7∶2∶1的重量配有配製成單體混合物；採用十二烷基磺酸鈉(SDS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)為乳化劑；選擇兩者中任何一種；或者選擇兩者的混合物，其配比即SDS∶OP-10＝2∶1；配製成的聚合物單體混合乳液的組成為(按重量計)單體混合物 25份，乳化劑 5份，蒸餾水 70份；d.將上述的來的聚合物單體混合乳液，在不斷攪拌下加入於上述的分散好的炭黑漿料中；所使用的單體混合物的總量與穿黑的用量兩者的重量比為3∶1～5∶1；e.然後將上述含有聚合物單體和炭黑的混合物放置於γ射線發生裝置中，經受γ射線的輻射處理，也即是使γ射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的過程。
2、 如權利要求1所述的一種利用Y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，其特徵在於所述的Y射線的輻照劑量為3 10KGy。
3、 如權利要求1所述的一種利用Y射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，其特徵在於所述的炭黑為普通炭黑(CB)、乙炔炭黑(I-CB)、超導炭黑中的任一種。
全文摘要
本發明涉及一種利用γ射線輻射引發聚合物接枝處理炭黑表面的方法，屬高分子聚合物接枝化學處理技術領域。本發明方法的主要過程為首先配製好含有一定量炭黑粉粒的均勻分散於蒸餾水中的炭黑分散液漿料，然後加入聚合物單體甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈混合單體乳液；混合單體乳液是由上述三種單體以7∶2∶1的配比組成的混合單體、乳化劑十二烷基磺酸鈉或/和烷基酚聚氧乙烯醚、以及一定量的蒸餾水配製而成的乳液，其三者的重量配有即混合聚合物單體∶乳化劑∶蒸餾水＝5∶1∶14。將該含有炭黑漿料和單體乳液的混合液放置於γ射線輻照中經受輻照處理，γ射線輻照劑量為3～10KGy，最終使炭黑表面經受γ射線輻射引發聚合物接枝處理。經處理後的炭黑粒子具有良好的分散穩定性和均勻性。
文檔編號C08F292/00GK101665560SQ20091019658
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者建 周, 賈少晉 申請人:上海大學