CN111171607A - 一种制备亲水性炭黑的方法、亲水性炭黑及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备亲水性炭黑的方法，包括如下步骤：(1)将炉法炭黑与次氯酸盐水溶液混合，反应得到炭黑分散液；(2)将步骤(1)所得的炭黑分散液经过固液分离、烘干得到亲水性炭黑。使用此方法的优点在于该条件下的次氯酸盐氧化后的炭黑不需要进一步分级、纯化处理，从而简化生产工艺，降低成本，保护环境。亲水性炭黑加入橡胶后，使得橡胶提高了断裂伸长率，降低了滚动阻力和压缩疲劳温升。

Description

一种制备亲水性炭黑的方法、亲水性炭黑及其应用
技术领域
本发明涉及一种亲水性炭黑的制备及其在橡胶中的应用，具体地说，涉及一种将炉法炭黑与次氯酸盐水溶液反应制备炭黑分散液，再通过离心分离、烘干得到亲水性炭黑的方法，并将所制备的亲水性炭黑应用于橡胶中。
背景技术
炭黑是重要的工业原料之一，由于其具有良好的耐候性、化学稳定性、着色性、以及导电性等特点，炭黑在橡胶、涂料、油墨及印染等工业领域中广泛应用。
由于炭黑粒径小，比表面积大，而且具有较强的分子间作用力，导致其极易团聚；同时由于炭黑表面的含氧官能团(羧基、羟基等) 数量少，而且，炭黑具有疏水性和低润湿性，将炭黑以高浓度稳定地分散在水中是极其困难的，这一点影响了炭黑在油墨及印染等工业领域中的应用。
提高炭黑在水中分散稳定性的方法包括：直接分散法、接枝改性法、表面包覆法及氧化改性法。
直接分散法是将分散剂和炭黑在水中混合，在适当的外力作用下使炭黑分散。直接分散法虽然操作简单、条件容易控制，但随着时间增加，分散体系会出现“反粗”现象，不利于产品使用。
接枝改性法是将聚合物通过化学键嫁接到炭黑表面，由于聚合物的链较长从而提供了一定的空间位阻斥力。但接枝改性法的使用与炭黑的种类有关，而且接枝改性法工艺流程复杂和工艺条件要求较高，较难在工业中被广泛应用。
表面包覆法是在炭黑表面包覆一层亲水聚合物，使得炭黑能够在水中稳定分散。表面包覆法与炭黑的种类无关，但其步骤繁琐，也较难在工业上推广。
氧化改性法分为液相氧化法、气相氧化法、等离子体氧化法和金属催化氧化法。
液相氧化法是将炭黑与强氧化剂在水中发生氧化还原反应，使挥发份较少的炭黑表面生成亲水的羧基、羰基、羟基等含氧官能团，从而得到亲水性炭黑的方法。
气相氧化法选用气相氧化剂(主要为氧气、空气、臭氧、氮氧化合物等)对炭黑表面进行氧化改性，是工业上传统的炭黑氧化方法之一。
等离子体氧化法主要包括微波等离子体、射频等离子体和电弧等离子体三种。虽然等离子体氧化法在工业生产中有很大的发展前景，但如何使炭黑在反应容器中均匀氧化、如何降低能耗仍是现阶段的研究重点。
金属催化氧化法是利用金属氯化物、金属氧化物或氮氧化物等催化剂对普通炭黑进行催化氧化的方法。目前此种方法仍处于实验室阶段，并未达到工业化。
综上可见，液相氧化法是改性炭黑的快速有效方法。液相氧化法是炭黑工业最早使用的表面氧化改性方法，其相关的文献报道较多，所用的氧化剂一般是强氧化性溶液，如硝酸溶液(Trawczyński J， Suppan S,Sayag C，et al.Surface acidity of theactivated CBC[J].Fuel Processing Technology，2002，77-78:317-324.)、硫酸溶液(Borah D, Satokawa S,Kato S,et al.Characterization of chemically modifiedcarbon black for sorption application[J].Applied Surface Science,2008, 254(10):3049–3056)、高氯酸溶液(Choma J,Burakiewicz-Mortka W, Jaroniec M,Monitoring Changes in Surface and Structural Properties of Porous CarbonsModified by Different Oxidizing Agents[J],Journal of Colloid and InterfaceScience，1999，214,438–446)、过氧化氢溶液(梁晓娟，杨昕宇，弓中伟，双氧水氧化制备高分散性炭黑[J]，硅酸盐通报，2008，27(6):1124-1128)、过硫酸铵溶液(韩真、刘莲英、杨万泰，炭黑表面氧化改性及其水分散性研究[J]，北京化工大学学报 (自然科学版)，2010,37(1)：78-84)，重氮盐(U.S.Pat.No.5,630,868， U.S.Pat.No.5,672,198)等。当然不同的氧化剂、不同的生产方法获得的炭黑，由于其氧化效果会不一样，其物理性能也会有所变化。氧化后炭黑表面的含氧基团增加，与水的润湿性得到改善，很容易获得稳定的水性炭黑分散体系。
US2439442、US668724公开了一种采用次氯酸盐处理炭黑的方法，炭黑经盐酸酸化后，得到亲水的炭黑糊状物。
US3347632公开了采用次氯酸钠处理炭黑的方法，该方法要求炭黑平均粒径小于100nm，否则处理后的炭黑不能分散在水中。
US5609671、JPH107968公开了采用次氯酸盐对商业化的酸性炭黑(优选pH<4)进行处理作为水性颜料油墨的方法，对炭黑的氧化温度优选95℃-105℃，时间优选10-15小时，该方法需要反渗透膜脱盐，直到分散体的导电性变为0.2mS/cm。
US5718746公开了一种用1.6mol/L的次氯酸盐对低吸油值炭黑 (吸油值<100ml/100g)进行处理作为水性颜料油墨的方法，温度优选95℃-105℃，时间优选3-20小时，并且需要超滤膜对炭黑进行脱盐、纯化。
US7220304公开了一种使用1.6mol/L的次氯酸盐处理炭黑作为水基油墨的方法，氧化的同时进行分散/粉碎的步骤，温度优选40℃ -60℃，时间优选3-10小时，分散/粉碎转速至少为500rpm。需要使用超滤膜进行脱盐和纯化，再使用电渗析器进行二次脱盐和纯化，直到滤液的电导率不大于1.5mS/cm。如果在该范围之外停止脱盐，则墨水中将大量含有NaCl等杂质，因此墨水的保存稳定性变差。
JP2000345085、JP20003455095公开的方法中需要预先研磨炭黑或研磨的同时加入次氯酸盐制备亲水性炭黑。
JP2007002068、JP2007084597公开了一种采用次氯酸盐溶液进行液相氧化制备亲水性炭黑的方法。该方法中需要加入分散剂，并且炭黑要在水中被预粉碎。
JP2008195837公开了一种炭黑表面先用次氯酸盐进行氧化处理，然后用亲水性有机表面处理剂进行表面处理后获得具有分散稳定性的炭黑的方法，单独的氧化处理，或仅用有亲水性的表面处理，不能达到上述目的。
JP2012102158公开了一种采用次氯酸盐制备亲水性炭黑的方法，该方法需要加入碱液控制反应溶液的pH，从氧化步骤开始到结束的过程中反应溶液的pH始终保持在9.0或更高。
目前液相氧化制备的亲水性炭黑已被应用于橡胶中，如过氧化氢溶液氧化的炭黑用于丁基橡胶，延迟了焦烧，降低了气体透过率(Nagornaya M.N.,Razdyakonova G.I.,KhodakovaS.Ya,The effect of functional groups of carbon black on rubberproperties[J].Procedia Engineering 2016,152,563-569)；US3330799中实施例6采用次氯酸钠在室温下对炭黑进行24h氧化，将氧化后的炭黑加入到丁基橡胶，应用于电绝缘胶。US4075140将稀硝酸氧化的炭黑用于橡胶中，使得橡胶降低了模量，增加了焦烧时间。US20190061424采用过氧化氢和 /或臭氧氧化的炭黑用于重型轮胎中，轻微降低了橡胶的滞后性能。
上述文献报道的技术方案的共同问题在于，为达到好的氧化效果，需要对氧化后的炭黑进行多次的脱盐、纯化处理。本发明经过大量实验筛选出合适的炭黑、合适的次氯酸盐浓度，在保证炭黑能够被氧化的同时，尽量减少次氯酸盐的用量，避免炭黑被氧化后需要经过多次的脱盐、纯化处理。
上述文献报道很少采用次氯酸盐氧化制备亲水性炭黑应用于橡胶中，而且所用炭黑氧化程度较低，达不到在水中稳定分散。而本发明采用次氯酸盐水溶液制备的高亲水性炭黑用于橡胶中，可以改善炭黑在橡胶中的分散，从而有效降低了内生热和滚动阻力。
发明内容
本发明提供一种制备亲水性炭黑的方法，包括如下步骤：
(1)将炉法炭黑与次氯酸盐水溶液混合，反应得到炭黑分散液；
(2)将步骤(1)所得的炭黑分散液经过固液分离、烘干得到亲水性炭黑。
在本发明的方法中，使用至少一种次氯酸盐水溶液与炉法炭黑颗粒在水中接触并进行液相氧化。本发明所使用的次氯酸盐水溶液没有特别限制，选自次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸锂、次氯酸钡、次氯酸镁、次氯酸铵、次氯酸锌、次氯酸铜等水溶液中的至少一种。
所述炉法炭黑的pH值为7-10；优选为8-9。
所述炉法炭黑的DBP吸收量为50cm～1803/100g；优选为 80～150cm3/100g。
所述炉法炭黑的氮吸附比表面积为300m2/g以下；优选为 100～300m2/g。
所述炉法炭黑的平均粒径为100-300nm；优选为200-300nm。
所述次氯酸盐水溶液的浓度为1mol/L以下；优选为 0.01～0.9mol/L。
所述炭黑分散液的炭黑浓度为30～200g/L；优选为50～100g/L。
所述反应温度为30～100℃，优选为40～90℃。当处理温度低于 30℃时，次氯酸盐很难使炭黑表面产生含氧官能团，超过100℃时，次氯酸盐分解速度加快。
所述反应时间为5min～5h，优选为10min～2h。
所述搅拌为机械搅拌或超声波搅拌，优选为机械搅拌；所述机械搅拌速度为50～500rpm，优选为50～400rpm。
所述固液分离为离心分离或过滤分离，优选为离心分离。
在本发明的方法中，通过使用次氯酸盐对炭黑进行液相氧化处理，在表面形成酸性基团，得到亲水性炭黑。
本发明还公开了通过上述方法获得的亲水性炭黑。
本发明还公开了上述亲水性炭黑在橡胶中的应用。
本发明还公开了一种橡胶的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)将70-40重量份的亲水性炭黑与30-60重量份的生胶或胶乳混合，加入橡胶助剂，将其混炼均匀，即得混炼胶；
(2)将步骤(1)中的混炼胶进行平板硫化，即得硫化胶。
所述生胶可为天然橡胶、丁苯橡胶，丁基橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种；所述胶乳可为天然胶乳、丁苯胶乳、丁腈胶乳、丁基胶乳中的一种或几种。
本发明公开的方法通过选择合适的炭黑，使用至少一种次氯酸盐水溶液，在合适的反应条件下，使其与炭黑进行液相氧化反应，使得氧化后的炭黑具有很好的亲水性，能够在水中具有优异的分散稳定性。
并且，在合适的条件下，使用较低浓度的次氯酸盐，保证炭黑在水中分散稳定的情况下，减少氧化剂的浪费，既节约成本，也可以有效避免对亲水性炭黑进行后续的纯化和分级处理。将亲水性炭黑应用于橡胶中，使得橡胶提高了断裂伸长率，降低了滚动阻力和压缩疲劳温升。
本发明中的用语“以上”、“以下”、“高于”、“低于”、“大于”、“小于”等表示数值范围的表达均包含该端点数值本身。
本发明中的用语“包含”、“包括”、“含有”、“有”等表示不排除包括没有在本发明中列举的其他成分或步骤。
炭黑吸油值(DBP,adsorption of carbon black；oil-absorption of carbonblack)即DBP值。在规定的试验条件下，100g炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯(DBP，di-n-butylphthalate)的体积(cm3)数。用来表征炭黑的聚集程度。DBP值可以计算炭黑聚集体之间的空隙体积，是炭黑聚集和附聚程度的量度。炭黑用作橡胶填充剂时，其粒子的聚集程度影响炭黑硫化胶的使用性能。
附图说明
1、附图1为橡胶1和橡胶1*的储能模量随应变变化图(RPA-2000 橡胶分析仪，中国台湾高铁检测仪器有限公司，NR-HCB表示实施例1的橡胶1，NR-CB表示对比实施例1获得的橡胶1*)。图1显示橡胶1 的ΔG’低，表明亲水性炭黑HBC-1在天然橡胶中分散性能较好。
2、附图2为橡胶1和橡胶1*的损耗因子随应变变化图(RPA-2000 橡胶分析仪，中国台湾高铁检测仪器有限公司，NR-HCB表示实施例1获得的橡胶1，NR-CB表示对比实施例1获得的橡胶1*)。图2显示橡胶1的损耗因子比橡胶1*的损耗因子低，表明亲水性炭黑HBC-1在天然橡胶中滚动阻力较低。
实施例
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
实施例1
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为150cm3/100g，氮吸附比表面积为240m2/g)300g加入到3L的0.89mol/L次氯酸钠溶液中，在超声波清洗器(KH7200型)中超声振动，使得炭黑在次氯酸钠溶液中分散均匀，控制温度为60℃，持续保温搅拌反应3小时。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为9000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-1。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的天然橡胶，50重量份的亲水性炭黑HCB-1，5重量份的氧化锌，2重量份的硬脂酸，1 重量份的防老剂4010NA，1.2重量份的促进剂CZ，2重量份的硫磺) 进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在145℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/天然橡胶硫化胶，记为橡胶1。
实施例2
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为130cm3/100g，氮吸附比表面积为210m2/g)200g加入到3L的0.54mol/L次氯酸钾溶液中，以200rpm 的转速搅拌，使得炭黑在次氯酸钾溶液中分散均匀，控制温度为60℃，持续保温搅拌反应2小时。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为9000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-2。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的丁苯橡胶，50重量份的亲水性炭黑HCB-2，3重量份氧化锌，1重量份的硬脂酸，1.34 重量份的促进剂NS，1.2重量份的硫磺)进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在151℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/丁苯橡胶硫化胶，记为橡胶2。
实施例3
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为120cm3/100g，氮吸附比表面积为190m2/g)150g加入到3L的0.68mol/L次氯酸钠溶液中，以300rpm 的转速搅拌，使得炭黑在次氯酸钠溶液中分散均匀，控制温度为80℃，持续保温搅拌反应1h。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为7000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-3。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的丁基橡胶，50重量份的亲水性炭黑HCB-3，5重量份的氧化锌，2重量份的硬脂酸，2 重量份的防老剂4010NA，1.5重量份的促进剂CZ，0.2重量份的促进剂M，2.5重量份的硫磺)进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在160℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/丁基橡胶硫化胶，记为橡胶3。
实施例4
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为146cm3/100g，氮吸附比表面积为230m2/g)200g加入到3.5L的0.89mol/L次氯酸钾溶液中，以240rpm 的转速搅拌，使得炭黑在次氯酸钾溶液中分散均匀，控制温度为70℃，持续保温搅拌反应0.5小时。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为8000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-4。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的丁苯胶乳，50重量份的亲水性炭黑HCB-4，3重量份的氧化锌，1重量份的硬脂酸)进行混合，在80℃烘箱中烘干24h，随后依次加入1.34重量份的促进剂NS，1.2重量份的硫磺，使其混炼均匀，即得混炼胶。将混炼胶在 151℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/丁苯橡胶硫化胶，记为橡胶4。
实施例5
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为125cm3/100g，氮吸附比表面积为253m2/g)200g加入到3L的0.54mol/L次氯酸钠溶液中，以240rpm 的转速搅拌，使得炭黑在次氯酸钠溶液中分散均匀，控制温度为60℃，持续保温搅拌反应4小时。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为7000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-5。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的天然橡胶，50重量份的亲水性炭黑HCB-5，5重量份的氧化锌，2重量份的硬脂酸，1 重量份的防老剂4010NA，1.2重量份的促进剂CZ，2重量份的硫磺) 进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在145℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/天然橡胶硫化胶，记为橡胶5。
实施例6
取市售炉法炭黑(DBP吸收量为120cm3/100g，氮吸附比表面积为260m2/g)300g加入到3.5L的0.54mol/L次氯酸钾溶液中，以240rpm 的转速搅拌，使得炭黑在次氯酸钾溶液中分散均匀，控制温度为60℃，持续保温搅拌反应1小时。
待液相氧化反应结束，将炭黑溶液在离心机中进行脱水处理，控制离心机转速为8000rpm，将亲水性炭黑与水溶液分离。经烘干处理后，即得亲水性炭黑HCB-6。
将得到的亲水性炭黑按照配方(100重量份的天然橡胶，50重量份的亲水性炭黑HCB-6，5重量份的氧化锌，2重量份的硬脂酸，1 重量份的防老剂4010NA，1.2重量份的促进剂CZ，2重量份的硫磺) 进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在145℃、正硫化时间下进行硫化得到亲水性炭黑/天然橡胶硫化胶，记为橡胶6。
对比例1
将市售炉法炭黑(DBP吸收量为150cm3/100g，氮吸附比表面积为240m2/g)按照配方(100重量份的天然橡胶，50重量份的炉法炭黑，5重量份的氧化锌，2重量份的硬脂酸，1重量份的防老剂4010NA， 1.2重量份的促进剂CZ，2重量份的硫磺)进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在145℃、正硫化时间下进行硫化得到市售炉法炭黑/天然橡胶硫化胶，记为橡胶1*。
对比例2
将市售炉法炭黑(DBP吸收量为130cm3/100g，氮吸附比表面积为210m2/g)按照配方(100重量份的丁苯橡胶，50重量份的炉法炭黑，3重量份的氧化锌，1重量份的硬脂酸，1.34重量份的促进剂NS， 1.2重量份的硫磺)进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在151℃、正硫化时间下进行硫化得到市售炉法炭黑/丁苯橡胶硫化胶，记为橡胶 2*。
对比例3
将市售炉法炭黑(DBP吸收量为120cm3/100g，氮吸附比表面积为190m2/g)按照配方(100重量份的丁基橡胶，50重量份的炉法炭黑，3重量份的氧化锌，1重量份的硬脂酸，1.34重量份的促进剂NS， 1.2重量份的硫磺)进行混炼，即得混炼胶。将混炼胶在160℃、正硫化时间下进行硫化得到市售炉法炭黑/丁基橡胶硫化胶，记为橡胶 3*。
实施例1-6所获得的亲水性炭黑烘干后，表面松软，烧杯壁不在析出白色晶体，不需要纯化和分级后处理，可以直接应用。
亲水性炭黑的沉降稳定性分析
对获得的亲水性炭黑进行沉降稳定性分析，将一定量的未氧化的炉法炭黑和亲水性炭黑分别加入到水中摇匀，观察炭黑溶液的变化情况。经过观察，发现样品静置7天后，未氧化的炉法炭黑溶液完全分层，上层溶液完全透明；亲水性炭黑溶液均匀，未出现分层现象。
表1为未经氧化的炉法炭黑与实施案例1-6炭黑粒度及电位情况 (测试设备：纳米激光粒度电位分析仪ZETASIZER/Nano ZS90，英国Malvern公司)。
表1未经氧化的炉法炭黑与实施例1-6获得的亲水性炭黑的粒度及电位
Figure BDA0002348996510000141
注：CB表示市售炉法炭黑
HCB表示亲水性炭黑
结论
经过氧化后的炭黑粒度下降，炭黑溶液的电位值由正值变为负值，表明炭黑在水中的分散稳定性极大提高。
炭黑的XPS元素分析
表2为实施例1-6炭黑的XPS元素分析(测试设备：x射线光电子能谱仪ESCALAB250，美国ThermoFisher Scientific公司)。
表2本发明实施例1-6获得的亲水性炭黑的炭黑元素分析
Figure BDA0002348996510000151
注：CB表示市售炉法炭黑
HCB表示亲水性炭黑
C％、O％均为质量百分比。
结论
经过氧化后的炭黑含氧量急剧增加，说明炭黑表面的含氧官能团增多，亲水的酸性官能团增加。因此，经过次氯酸盐氧化后的炭黑水溶性得到极大的提高。
橡胶的性能测试
表3为实施例1-6获得的橡胶与对比例1-3获得的橡胶的性能对照(焦烧时间：MR-C3无转子硫化仪，北京瑞达宇辰仪器有限公司；断裂伸长率：拉力试验机AI-7000S，中国台湾高铁检测仪器有限公司；压缩疲劳温升：橡胶压缩生热试验机RH-2000N，中国台湾高铁检测仪器有限公司；硬度：邵氏硬度计，上海川陆量具有限公司)。
表3实施例1-6与对比案例1-3获得的橡胶的性能对照
Figure BDA0002348996510000161
结论
亲水性炭黑加入橡胶后，焦烧时间降低，但提高了断裂伸长率和降低了压缩疲劳温升。
橡胶1和橡胶1*的RPA测试对比
结论
通过对比附图1和附图2(RPA-2000橡胶分析仪，中国台湾高铁检测仪器有限公司，NR-HCB表示实施例1的橡胶1，NR-CB表示对比实施例1获得的橡胶1*)，可以看出橡胶1比橡胶1*的ΔG’低，表明亲水性炭黑HBC-1在天然橡胶中分散性能较好。橡胶1的损耗因子比橡胶1*的损耗因子低，表明亲水性炭黑HBC-1在天然橡胶中滚动阻力较低。

Claims (6)

1.一种制备亲水性炭黑的方法，包括如下步骤：
(1)将炉法炭黑与次氯酸盐水溶液混合，反应得到炭黑分散液；
(2)将步骤(1)所得的炭黑分散液经过固液分离、烘干得到亲水性炭黑；
所述炉法炭黑的pH值为7～10；
所述炭黑分散液的炭黑浓度为30～200g/L；
所述炉法炭黑的DBP吸收量为50～180cm3/100g；
所述炉法炭黑的氮吸附比表面积为300m2/g以下；
所述炉法炭黑的平均粒径为100～300nm；
所述次氯酸盐的浓度为1mol/L以下；
所述反应温度为30～100℃；
所述反应时间为5min～5h；
所述炉法炭黑与所述次氯酸盐水溶液搅拌接触，方式为机械搅拌或超声波搅拌；
所述固液分离为离心分离或过滤分离。
2.根据权利要求1的方法，所述的次氯酸盐选自次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、次氯酸锂、次氯酸钡、次氯酸镁、次氯酸铵、次氯酸锌、次氯酸铜中的至少一种。
3.一种亲水性炭黑，通过权利要求1-2的任一方法获得。
4.根据权利要求3的亲水性炭黑在橡胶中的应用。
5.一种橡胶，其特征在于，通过如下方法制备：
(1)将70-40重量份的如权利要求3所述的亲水性炭黑与30-60重量份的生胶或胶乳混合，加入橡胶助剂，将其混炼均匀，
即得混炼胶；
(2)将步骤(1)中的混炼胶进行硫化，即得硫化胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述生胶可为天然橡胶、丁苯橡胶，丁基橡胶、丁腈橡胶中的一种或几种；所述胶乳可为天然胶乳、丁苯胶乳、丁腈胶乳、丁基胶乳中的一种或几种。
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