本發明屬于白炭黑制備技術領域，涉及一種可調控ctab比表面積的白炭黑的制備方法，尤其涉及一種在bet比表面積相對穩定的條件下可調控ctab比表面積的白炭黑的制備方法。
背景技術：
白炭黑是具有一定比表面積和孔結構的二氧化硅材料，可以作為輪胎橡膠中做補強劑生產“綠色輪胎”，它不僅可以降低輪胎滾動阻力，減少燃料消耗，而且可以提高輪胎的耐磨性，延長輪胎的使用壽命。作為橡膠補強劑需要有適宜的比表面積以及良好的結構性，才更易于和橡膠混合，達到更優異的補強性能。
ctab比表面積是反應白炭黑性能的重要參數之一。它的變化會直接影響白炭黑在應用中的效果，因此深入研究生產中主要工藝條件對白炭黑ctab比表面積的影響具有重要意義，也是本領域亟待解決的問題。
白炭黑的結構指的是原生粒子結合成為聚集體后，在形態不同的聚集體中會形成許多立體狀的孔隙。白炭黑的孔隙類別如表1所示：
表1白炭黑的孔隙類別
從上述表格內容可以看出，孔徑在2nm以下的微孔非常細小，高分子很難滲入其中，對橡膠的補強沒有什么意義。孔徑在2～20nm的中孔和孔徑在20～60nm的大孔在聚集體中分布最多，與高分子的相互作用也強，因而對其補強性能特別重要。由于ctab分子粒徑較大，通過白炭黑對ctab分子的吸附，可以得到中孔與大孔的比表面積，也就是人們常提到的有效比表面積—可以與橡膠相互作用。另外，白炭黑微孔偏多，在橡膠中的分散較差，這會導致加工性能差、生熱高；而且微孔會吸附較多的促進劑，使橡膠大分子卻無法與之接觸，導致硫化速率降低，出現延遲硫化現象。
現有技術中，人們對白炭黑的研究較多的集中于bet比表面積上，如中國專利cn104891506a、cn104828830a等，而鮮有關于白炭黑ctab比表面積的報道，也沒有關于在bet比表面積一定的條件下調控ctab比表面積的研究，這限制了具有合適孔徑配比的白炭黑的制備及其應用。
技術實現要素：
針對已有技術的問題，本發明提供了一種可調控ctab比表面積的白炭黑制備的新方法，尤其涉及一種在bet比表面積相對穩定的條件下可調控ctab比表面積的白炭黑的制備方法，通過本發明的方法可以在確保bet比表面積相對穩定的條件下，可控地制備出不同ctab比表面積的白炭黑產品，從而滿足不同輪胎廠家對白炭黑的要求。
本發明所述“可調控ctab比表面積”是指：在氮吸附比表面積bet比表面積相對穩定的前提下，調控ctab比表面積到不同的值。
本發明所述“bet比表面積相對穩定”指：bet比表面積上下波動在5m2/g的范圍內，若記bet比表面積為sbet，則sbet±5m2/g的范圍時，代表sbet是相對穩定的，即“bet比表面積相對穩定”。
為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：
一種可調控ctab比表面積的白炭黑的制備方法，所述方法包括水玻璃與硫酸發生沉淀反應，制備得到白炭黑懸浮液，之后對懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑產品，其中，沉淀反應制備白炭黑懸浮液的方法包括以下步驟：
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度在65～95℃，加入水玻璃溶液以及濃硫酸，得到反應底液；
其中，配制反應底液的整個過程中，溫度恒定，且在65～95℃，而且，所述反應底液滿足以下條件中的任意一個：
①所述反應底液的ph為7.0～11.5；②以na2o計，所述反應底液中水玻璃的濃度為0.01～0.10n；
(2)一次反應階段：向步驟(1)的反應底液中加入濃硫酸與水玻璃溶液，進行一次反應；
其中，整個一次反應階段中，一次反應的溫度恒定，且與反應底液的溫度相同；
當步驟(1)中反應底液滿足條件①時，則一次反應階段的反應體系需滿足條件(a)：反應體系的ph恒定，在7.0～11.5，且與反應底液的ph相同；
當步驟(1)中反應底液滿足條件②時，則一次反應階段的反應體系需滿足條件(b)：以na2o計，反應體系中水玻璃的濃度恒定，在0.01～0.10n，且與反應底液中水玻璃的濃度相同；
(3)二次反應階段：控制步驟(2)一次反應后的體系的溫度等于一次反應的溫度，或者調整步驟(2)一次反應后的體系的溫度高于一次反應的溫度，然后加入濃硫酸與水玻璃溶液，保持溫度恒定，進行二次反應；
當步驟(1)中反應底液滿足條件①且步驟(2)一次反應階段的反應體系滿足條件(a)時，則二次反應階段的反應體系需滿足條件(m)：反應體系的ph恒定，在7.0～11.5，且與反應底液的ph以及一次反應階段恒定的ph均相同；
當步驟(1)中反應底液滿足條件②且步驟(2)一次反應階段的反應體系滿足條件(b)時，則二次反應階段的反應體系需滿足條件(n)：以na2o計，反應體系中水玻璃的濃度恒定，在0.01～0.10n，且與反應底液中水玻璃的濃度以及一次反應階段恒定的反應體系中水玻璃的濃度均相同；
(4)后酸化階段：向步驟(3)反應完成后的混合液中加入濃硫酸至反應體系ph為3.0～5.0，得到白炭黑懸浮液；
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑。
本發明的反應過程中，在反應釜中加水并通有蒸汽進行高溫常壓的反應，以確保達到溫度穩定的控制，也即達到溫度恒定的控制。
本發明中，沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量。
本發明中，步驟(1)中控制水的溫度在65～95℃，例如67℃、69℃、71℃、73℃、75℃、77℃、79℃、81℃、83℃、85℃、87℃、89℃、91℃、93℃或95℃等。
本發明中，步驟(1)配制反應底液的整個過程中，溫度恒定，在65～95℃，例如67℃、69℃、71℃、73℃、75℃、77℃、79℃、81℃、83℃、85℃、87℃、89℃、91℃、93℃或95℃等。
本發明中，步驟(1)的反應底液必須滿足如下兩個條件中的任意一個：①反應底液的ph為7.0～11.5，例如7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0或11.5。②以na2o計，所述反應底液中水玻璃的濃度為0.01～0.10n，例如0.02n、0.04n、0.05n、0.06n、0.07n、0.08n或0.10n等。
本發明中，步驟(2)整個一次反應階段的反應體系溫度穩定在恒定值不變，且與反應底液的溫度相同。
本發明中，當步驟(1)中反應底液滿足條件①時，則一次反應階段的反應體系需滿足條件(a)：反應體系的ph恒定，在7.0～11.5，且與反應底液的ph相同。所述ph恒定在7.0～11.5，例如為7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0或11.5等。
當步驟(1)中反應底液滿足條件②時，則一次反應階段的反應體系需滿足條件(b)：以na2o計，反應體系中水玻璃的濃度恒定，在0.01～0.10n，且與反應底液中水玻璃的濃度相同。所述濃度恒定在0.01～0.10n，例如為0.01n、0.02n、0.04n、0.05n、0.06n、0.08n或0.10n等。
本發明中，步驟(3)可以控制步驟(2)一次反應后的體系的溫度等于一次反應的溫度，然后加入濃硫酸與水玻璃的溶解液，保持溫度恒定，進行二次反應；或者，本發明步驟(3)也可以調整步驟(2)一次反應后的體系的溫度高于一次反應的溫度，然后加入濃硫酸與水玻璃溶液，保持溫度恒定，進行二次反應。
本發明中，步驟(3)整個二次反應階段的反應體系溫度穩定在恒定值不變。
本發明中，當步驟(1)中反應底液滿足條件①且步驟(2)一次反應階段的反應體系滿足條件(a)時，則二次反應階段的反應體系需滿足條件(m)：反應體系的ph恒定，在7.0～11.5，且與反應底液的ph以及一次反應階段恒定的ph均相同。所述ph恒定在7.0～11.5，例如為7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0或11.5等。
本發明中，當步驟(1)中反應底液滿足條件②且步驟(2)一次反應階段的反應體系滿足條件(b)時，則二次反應階段的反應體系需滿足條件(n)：以na2o計，反應體系中水玻璃的濃度恒定，在0.01～0.10n，且與反應底液中水玻璃的濃度以及一次反應階段恒定的反應體系中水玻璃的濃度均相同。所述濃度恒定在0.01～0.10n，例如為0.01n、0.02n、0.04n、0.05n、0.06n、0.08n或0.10n等。
本發明中，步驟(4)中向反應體系中單獨滴加濃硫酸，中和反應體系中殘留的水玻璃，直至反應體系的ph達到3.0～5.0，例如3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8或5.0等。
由上述內容可知，本發明提供了一種在bet比表面積相對穩定的條件下，可控地制備不同ctab比表面積的白炭黑的方法。通過控制反應底液、一次反應階段的體系以及二次反應階段的體系中的各參數的配合關系，包括溫度、ph或者水玻璃濃度的配合關系，來達到調控ctab比表面積的目的。本領域技術人員可以根據目標白炭黑產品的性能要求，利用上述方法選擇合適的參數進行生產控制。
本發明中，對各步驟中加入濃硫酸和水玻璃的體積和質量不作具體限定，但必須要保證各步驟中對ph或水玻璃濃度的控制滿足要求。
本發明中，對各步驟中加入濃硫酸和水玻璃的速率不作具體限定，但必須要保證一次反應階段和二次反應階段中，隨著這兩種物質的加入每個階段的溫度是恒定的，整個體系的ph或濃度也是恒定的，為了實現這幾個參數的恒定，本領域技術人員可以對滴加速度進行調整或微調。
作為本發明所述方法的優選技術方案，以na2o計，步驟(1)、(2)和(3)所述水玻璃溶液的濃度獨立地為2.0～3.0n，例如2.0n、2.2n、2.4n、2.5n、2.7n、2.8n、2.9n或3.0n等，優選為2.6n。
步驟(1)、(2)、(3)和(4)所述濃硫酸的質量分數獨立地為90～99％，例如90％、92％、94％、96％、98％或99％等，優選為98％。
優選地，步驟(2)所述一次的時間為20～90min，例如20min、25min、30min、40min、45min、50min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min等。
優選地，步驟(3)所述二次反應的時間為30～100min，例如30min、40min、50min、55min、60min、70min、75min、80min、90min、95min或100min等。
優選地，步驟(3)所述控制步驟(2)一次反應后的體系的溫度等于一次反應的溫度的方式為：對一次反應后的體系進行保溫，而不對溫度進行調整，保溫的時間優選為15min。
優選地，步驟(3)所述調整步驟(2)一次反應后的體系的溫度高于一次反應的溫度的方式為：對步驟(2)一次反應后的體系進行加熱，優選在15min之內升高到75～98℃。
優選地，所述壓濾及洗滌步驟包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應產生的白炭黑懸浮液進行的過濾和洗滌，形成濾餅。
優選地，所述漿化步驟包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的懸浮液。
優選地，漿化后的懸浮液的固含量為18～25wt％，例如18wt％、20wt％、22wt％、23wt％、24wt％或25wt％等。
優選地，漿化后的懸浮液的ph為5.5～6.5，例如為5.5、5.7、5.8、6.0、6.2、6.3、6.4或6.5等。
優選地，所述干燥步驟為通過壓力式噴霧器對漿化后的懸浮液進行干燥。
優選地，所述干燥步驟中，進料壓力為15.0～40.0bar，例如15.0bar、18.0bar、20.0bar、22.5bar、25.0bar、30.0bar、35.5bar、37.5bar或40.0bar等，優選為20.0～40.0bar。
優選地，干燥后得到的白炭黑產品的含水率為2.0～8.0％，例如2.0％、2.5％、3.0％、4.0％、4.5％、4.7％、5.0％、5.5％、6.0％、6.8％或7.0％等，優選為4.0～7.0％。
作為本發明所述方法的第一個優選技術方案，所述方法包括以下步驟：
(1)配制水玻璃溶液階段：將水玻璃調整至反應所需濃度，得到水玻璃溶液，具體為，以na2o計，所述水玻璃的濃度為2.00～3.00n，備用；
(2)配制反應底液階段：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在65～95℃，接著繼續加入水玻璃溶液與濃硫酸，制備出濃度(以na2o計)為0.01～0.10n的反應底液，配制反應底液期間溫度保持恒定，且在65～95℃，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(3)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃硫酸與水玻璃溶液，維持該體系的溫度(即一次反應的溫度)與反應底液的溫度相同且恒定，持續20～90min的一次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系中水玻璃溶液濃度(以na2o計)為0.01～0.10n的穩定；
(4)二次反應階段：設定此階段的二次反應溫度高于一次反應的溫度，且在15min內使一次反應后的體系升高至設定的二次反應溫度，所需溫度穩定后，以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，持續30～100min的二次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入，整個二次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系中水玻璃溶液濃度(以na2o計)為0.01～0.10n；
(5)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為3.0～5.0，得到白炭黑懸浮液。
(6)對步驟(5)的白炭黑懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑。
作為本發明所述方法的第二個優選技術方案，所述方法包括以下步驟：
(1)配制水玻璃溶液階段：將水玻璃調整至反應所需濃度，得到水玻璃溶液，具體為，以na2o計，所述水玻璃的濃度為2.00～3.00n，備用；
(2)配制反應底液階段：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在65～95℃，接著繼續加入水玻璃溶液與濃硫酸，制備出反應底液，反應底液的ph為7.0～11.5，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(3)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃硫酸與水玻璃溶液，維持該體系的溫度(即一次反應的溫度)與反應底液的溫度相同且恒定，持續20～90min的一次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系的ph為7.0～11.5；
(4)二次反應階段：對一次反應后的體系保溫15min(即二次反應的溫度與一次反應的溫度相同)，然后以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，持續30～100min的二次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入，整個二次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系的ph為7.0～11.5；
(5)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為3.0～5.0，得到白炭黑懸浮液。
(6)對步驟(5)的白炭黑懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑。
作為本發明所述方法的第三個優選技術方案，所述方法包括以下步驟：
(1)配制水玻璃溶液階段：將水玻璃調整至反應所需濃度，得到水玻璃溶液，具體為，以na2o計，所述水玻璃的濃度為2.00～3.00n，備用；
(2)配制反應底液階段：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在65～95℃，接著繼續加入水玻璃溶液與濃硫酸，制備出反應底液，反應底液的ph為7.0～11.5，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(3)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃硫酸與水玻璃溶液，維持該體系的溫度(即一次反應的溫度)與反應底液的溫度相同且恒定，持續20～90min的一次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系的ph為7.0～11.5；
(4)二次反應階段：設定此階段的二次反應溫度高于一次反應的溫度，且在15min內使一次反應后的體系升高至設定的二次反應溫度，所需溫度穩定后，以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，持續30～100min的二次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入，整個二次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系的ph為7.0～11.5；
(5)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為3.0～5.0，得到白炭黑懸浮液。
(6)對步驟(5)的白炭黑懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑。
作為本發明所述方法的第四個優選技術方案，所述方法包括以下步驟：
(1)配制水玻璃溶液階段：將水玻璃調整至反應所需濃度，得到水玻璃溶液，具體為，以na2o計，所述水玻璃的濃度為2.00～3.00n，備用；
(2)配制反應底液階段：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在65～95℃，接著繼續加入水玻璃溶液與濃硫酸，制備出濃度(以na2o計)為0.01～0.10n的反應底液，配制反應底液期間溫度保持恒定，且在65～95℃，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(3)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃硫酸與水玻璃溶液，維持該體系的溫度(即一次反應的溫度)與反應底液的溫度相同且恒定，持續20～90min的一次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系中水玻璃溶液濃度(以na2o計)為0.01～0.10n的穩定；
(4)二次反應階段：對一次反應后的體系保溫15min(即二次反應的溫度與一次反應的溫度相同)，然后以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，持續30～100min的二次反應后終止濃硫酸與水玻璃溶液的加入，整個二次反應階段始終保持反應溫度的穩定，以及反應體系中水玻璃溶液濃度(以na2o計)為0.01～0.10n；
(5)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為3.0～5.0，得到白炭黑懸浮液。
(6)對步驟(5)的白炭黑懸浮液進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟，得到白炭黑。
在本發明中，生產可調控ctab比表面積的白炭黑的非常必要的條件包括：反應底液濃度(以na2o計)為0.01～0.10n或ph為7.0～11.5；兩步反應的溫度控制，其中一次反應的溫度恒定且與反應底液的溫度相同，二次反應的溫度恒定且高于或等于一次反應的溫度；兩步反應的時間控制，其中一次反應的時間為20～90min，二次反應的時間為30～100min；以及后酸化至反應體系ph為3.0～5.0。
本發明中，對于同一白炭黑產品，其ctab比表面積永遠小于等于bet比表面積。
與已有技術相比，本發明具有如下有益效果：
(1)本發明通過配制合適濃度的反應底液或調控反應底液的ph，配合兩步反應中水玻璃濃度或反應體系ph的參數，以及兩步反應中溫度時間參數的控制，可以實現在bet比表面積相對穩定的情況下對ctab比表面積的調控，本發明適用于100m2/g～250m2/g范圍內各種bet比表面積的白炭黑產品的ctab比表面積的調控，比如本發明可以在sbet為210±5m2/g的條件下，調控制備得到不同ctab比表面積(比如160m2/g、180m2/g、200m2/g和210m2/g等)的白炭黑，也可以在sbet為150±5m2/g的條件下，調控制備得到不同ctab比表面積(比如140m2/g、120m2/g和100m2/g等)的白炭黑，調控精確度高，可以制備各種孔隙類別組合的白炭黑，比如可以制備含有較高比例中孔與大孔的白炭黑，從而有效提高白炭黑與橡膠大分子的相容性。
(2)現有技術中不同廠家對白炭黑ctab比表面積的要求不盡相同，而本發明恰恰可以實現各種ctab比表面積白炭黑的制備，滿足各種不同要求，應用前景廣闊。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在76℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出ph為9.5的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續30min的反應后終止水玻璃溶液與濃硫酸的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度76℃與反應體系ph為9.5的穩定；
(3)二次反應階段：15min內將溫度由76℃升高至94℃，溫度穩定后，在90min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應體系的溫度94℃與反應體系ph為9.5的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.2，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為215m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為215m2/g；ph值為6.0；含水率為5.6％；電導率為1065μm/cm。
實施例2
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在74℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備ph為9.0的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續50min的反應后終止水玻璃溶液與濃硫酸的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度74℃與反應體系ph為9.0的穩定；
(3)二次反應階段：15min內將溫度由74℃升高至84℃，溫度穩定后，在70min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應的溫度84℃與反應底液ph為9.0的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.0，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為215m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為191m2/g；ph值為6.3；含水率為6.2％；電導率為1042μm/cm。
實施例3
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在76℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出ph為9.0的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續50min的反應后終止水玻璃溶液與濃硫酸的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度76℃與反應體系ph為9.0的穩定；
(3)二次反應階段：15min內將溫度由76℃升高至88℃，溫度穩定后，在70min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應的溫度88℃與反應底液ph為9.0的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.1，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為215m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為208m2/g；ph值為6.1；含水率為6.4％；電導率為983μm/cm。
實施例4
向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在78℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出濃度(以na2o計)為0.09n的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續60min的反應后終止兩者的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度78℃與反應體系水玻璃濃度(以na2o計)為0.09n的穩定；
(3)二次反應階段：無需調整溫度(即一次反應的溫度和二次反應的溫度相同)，整個反應保溫停留15min后，在60min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應溫度78℃與反應體系水玻璃濃度(以na2o計)為0.09n的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.0，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為212m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為180m2/g；ph值為6.5；含水率為5.3％；電導率為1094μm/cm。
實施例5
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在72℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出濃度(以na2o計)為0.095n的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續40min的反應后終止兩者的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度72℃與反應體系中水玻璃濃度(以na2o計)為0.095n的穩定；
(3)二次反應階段：15min內升高反應溫度至88℃，溫度穩定后，在80min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應的溫度88℃與反應體系水玻璃濃度(以na2o計)為0.095n的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.0，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為207m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為197m2/g；ph值為6.1；含水率為5.4％；電導率為992μm/cm。
實施例6
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在82℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出ph為10.5的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續60min的反應后終止兩者的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度82℃與反應體系ph為10.5的穩定；
(3)二次反應階段：無需調整溫度(即一次反應的溫度和二次反應的溫度相同)，整個反應停留保溫15min后，在60min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應的溫度82℃與反應底液ph為10.5的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.0，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為205m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為175m2/g；ph值為5.9；含水率為6.6％；電導率為1003μm/cm。
實施例7
(1)配制反應底液：向反應釜中加入水，并通入蒸汽，控制水的溫度維持在78℃，接著繼續加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，制備出ph為10.2的反應底液，配制反應底液期間溫度保持不變，其中所述沉淀反應中使用的水玻璃總量包括底液配制中消耗的量；
(2)一次反應階段：向上述反應底液中以恒定的速率加入濃度(以na2o計)為2.6n的水玻璃溶液與濃硫酸，維持上述溫度不變(即一次反應的溫度和反應底液的溫度相同)，持續60min的反應后終止兩者的加入；整個一次反應階段始終保持反應溫度78℃與反應體系ph為10.2的穩定；
(3)二次反應階段：無需調整溫度(即一次反應的溫度和二次反應的溫度相同)，整個反應停留保溫15min后，在60min內以恒定的速率同時加入濃硫酸與水玻璃溶液，整個二次反應階段始終保持反應的溫度78℃與反應底液ph為10.2的穩定；
(4)后酸化階段：同時滴加濃硫酸和水玻璃溶液結束后，向反應溶液中單獨滴加濃硫酸直至反應體系ph為4.0，得到白炭黑懸浮液，也即二氧化硅懸浮液。
(5)對步驟(4)的白炭黑懸浮液(也即二氧化硅懸浮液)進行壓濾、洗滌、漿化和干燥的步驟；
其中，所述壓濾及洗滌過程包括采用隔膜式壓濾機對沉淀反應生產的二氧化硅懸浮液進行的過濾和洗滌操作，形成濾餅。
所述漿化過程包括采用多級攪拌器和濕磨機對壓濾產生的濾餅進行液化，得到漿化后的二氧化硅懸浮液，該漿化后的二氧化硅懸浮液的固含量為19wt％，ph為5.5。
所述干燥過程就是通過壓力式噴霧器對漿化后的二氧化硅懸浮液進行干燥，其干燥進料壓力為25.0bar。
由如上所述方法得到的白炭黑，它的bet比表面積為210m2/g(在210±5m2/g的范圍內，即sbet相對穩定在210m2/g)；ctab比表面積為165m2/g；ph值為5.5；含水率為5.8％；電導率為1109μm/cm。
通過實施例1-7可以看出，本發明可以在bet比表面積相對穩定的條件下實現對白炭黑ctab比表面積的數值調控，可控地制備出不同ctab比表面積的白炭黑產品，從而滿足不同輪胎廠家對白炭黑的要求。
本發明適用于100m2/g～250m2/g范圍內各種bet比表面積的白炭黑產品的ctab比表面積的調控。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細方法，但本發明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。