【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种生产粉状乙炔黑材料的方法，由此可获得的粉状乙炔黑材料和包含其的组合物和由其制成的制品，以及粉状乙炔黑材料的用途和应用，例如用于生产能量存储或转换装置的电极或其他部件、橡胶制品或塑料制品。
技术介绍
1、乙炔黑是一种特殊类型的炭黑，可通过乙炔气或含乙炔的烃原料在高温下的热分解形成胶体炭黑颗粒和氢气而获得。乙炔黑具有独特的性能，这使其与例如炉黑等其他类型的炭黑不同。因此，由于乙炔黑的包括清洁的原料并且不需要氧化剂的生产方法，其通常是非常纯的，与其他类型的炭黑相比具有相对高的结构度和石墨化程度，并且传导性极高。这些特性使得乙炔黑作为导电剂和/或导热剂特别令人感兴趣。因此，它被广泛用于例如电池、燃料电池、电容器或加热元件(heating element)的生产以及提供抗静电、散热或导电性能。此外，乙炔黑在某些情况下被用于向例如塑料制品或橡胶制品如轮胎及其组件如轮胎气囊、电缆、传送带、辊(roller)、软管、地板或鞋，或电子组件、油漆、油墨涂料和粘合剂赋予补强(reinforcement)和/或着色。
2、乙炔黑通常作为具有低堆积密度的蓬松粉末获得。此外，由于颗粒表面处基本上不存在极性官能团，乙炔黑通常非常疏水，并且表现出低吸湿性。然而，乙炔黑的低密度蓬松形式和疏水性质使得在将乙炔黑掺入其他材料中时造成困难。例如，在制造塑料制品或橡胶制品或制备水基或溶剂基组合物(例如用于制造电极、涂料、油漆或油墨)时，乙炔黑通常必须精细地且均匀地分散在具有或多或少极性的材料如塑料或橡胶材料中，或液体载体介质中。乙炔黑的低密
3、因此，一直需要乙炔黑表现出增强的可分散性并且能够有效地形成随时间推移稳定的合适分散体，理想情况下不会对与预期应用相关的乙炔黑的其他性能产生不利影响，同时保持消费者熟悉的粉状形式，从而允许使用已建立的工艺和现有的设备。
4、因此，本专利技术的目的是提供一种克服或减少现有技术的至少一些上述提及的缺陷和限制的乙炔黑。具体而言，目的是提供一种粉状乙炔黑材料，其可以更容易和且更有效地分散并且产生在较长时间内稳定的高质量分散体，如果可能，保持或甚至改善乙炔黑的其他有益性能，例如其赋予导电性的特性。此外，乙炔黑应以与常规乙炔黑生产方法兼容的经济方式获得以促进其实施。
技术实现思路
1、通过提供用于生产如所附独立权利要求1中所定义的粉状乙炔黑材料的方法，出乎意料地实现了本文所述的目的和附加优点。
2、因此，本专利技术涉及一种生产粉状乙炔黑材料的方法，其包括：
3、提供初始乙炔黑，
4、将所提供的初始乙炔黑致密化以形成致密的乙炔黑，以及
5、将致密的乙炔黑粉碎以形成粉状乙炔黑材料。
6、本专利技术还涉及通过如上述公开的和下文将要更详细描述的本专利技术的方法获得的粉状乙炔黑材料。
7、本专利技术还涉及包含这种粉状乙炔黑材料的组合物、这种组合物的制备和由其制成的制品，特别是能量存储和/或转换装置的电极或其他部件以及橡胶制品或塑料制品。
8、此外，本专利技术涉及如本文公开的粉状乙炔黑材料的用途，其用作导电剂、抗静电剂、导热剂、增强填料和/或着色剂例如用于生产能量存储和/或转换装置如原电池、二次电池、燃料电池和电容器的电极和其他部件，和/或由热塑性或热固性聚合物或橡胶基质制成的塑料制品，例如轮胎、电线和电缆护套、皮带、软管、鞋底、辊、加热器或气囊和/或应用于涂料、油漆或油墨中。
9、根据本文公开的方法获得的粉状乙炔黑提供了几个优点。因此，根据本专利技术的乙炔黑表现出提高的可分散性并产生在较长时间内稳定的分散体。可以使用根据本专利技术的乙炔黑形成具有良好可加工性的组合物包括例如电极糊料(paste)。根据本专利技术的乙炔黑保持或甚至提高了乙炔黑的有益性能，如其高纯度和导电性，并且可以以与常规乙炔黑生产方法兼容的经济方式获得。根据本专利技术的乙炔黑以消费者熟悉的粉状形式提供，并且可以通过使用现有设备的已建立的工艺来使用。
10、本专利技术的这些和其他可选特征及优点将在以下说明书中进行更详细地描述。
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1.一种生产粉状乙炔黑材料的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述初始乙炔黑致密化包括将所述初始乙炔黑进行造粒以形成粒状乙炔黑，其中优选使用水性介质如水对所述初始乙炔黑进行湿法造粒。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其包括在存在液体介质和/或干燥状态下，在将所述初始乙炔黑致密化的步骤中使用至少一种添加剂，优选分散剂和/或聚合物，其中所述至少一种添加剂优选地掺入所形成的粉状乙炔黑材料中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述致密化步骤是使用搅拌造粒装置如针式混合器或环层混合器造粒机进行的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述致密的乙炔黑具有根据ASTMD1513-05测得的至少100g/L的堆积密度，如至少140g/L或至少160g/L。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中粉碎所述致密的乙炔黑包括例如使用锤磨机、颚式破碎机、转子磨机、球磨机、刀磨机、研钵研磨机、切割磨机、盘磨机、筛分组件或它们的组合来研磨所述致密的乙炔黑。
7.根据前述权利要
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的方法获得的粉状乙炔黑材料。
9.根据权利要求8所述的粉状乙炔黑材料，其具有根据ASTM D1513-05测得的至少60g/L的堆积密度，如至少80g/L。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的粉状乙炔黑材料，其具有以下中的一种或多于一种或全部性能：
11.一种组合物，其包括根据权利要求8-10中任一项所述的粉状乙炔黑材料，优选包括所述粉状乙炔黑材料在载体介质例如水性载体介质或有机溶剂基载体介质或塑性基质中的分散体。
12.根据权利要求11所述的组合物，所述组合物还包括至少一种电化学活性成分。
13.一种由根据权利要求11或12中任一项所述的组合物制成的能量存储和/或转换装置的电极或其他部件。
14.一种由根据权利要求11或12中任一项所述的组合物制成的橡胶制品或塑料制品。
15.根据权利要求8-10中任一项所述的粉状乙炔黑材料的用途，其用作导电剂、抗静电剂、导热剂、增强填料和/或着色剂用于生产能量存储和/或转换装置如原电池、二次电池、燃料电池和电容器的电极和其他部件，和/或由热塑性或热固性聚合物或橡胶基质制成的塑料制品，例如轮胎、电线和电缆护套、皮带、软管、鞋底、辊、加热器或气囊和/或应用于涂料、油漆或油墨中。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种生产粉状乙炔黑材料的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述初始乙炔黑致密化包括将所述初始乙炔黑进行造粒以形成粒状乙炔黑，其中优选使用水性介质如水对所述初始乙炔黑进行湿法造粒。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其包括在存在液体介质和/或干燥状态下，在将所述初始乙炔黑致密化的步骤中使用至少一种添加剂，优选分散剂和/或聚合物，其中所述至少一种添加剂优选地掺入所形成的粉状乙炔黑材料中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述致密化步骤是使用搅拌造粒装置如针式混合器或环层混合器造粒机进行的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述致密的乙炔黑具有根据astmd1513-05测得的至少100g/l的堆积密度，如至少140g/l或至少160g/l。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中粉碎所述致密的乙炔黑包括例如使用锤磨机、颚式破碎机、转子磨机、球磨机、刀磨机、研钵研磨机、切割磨机、盘磨机、筛分组件或它们的组合来研磨所述致密的乙炔黑。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在所述致密化步骤之前对所述初始乙炔黑进行除气，和/或其中所述方法还包括例如在致密化步骤之后对所述乙炔黑进行干燥，其中干燥后的残余水分含量优选小于0...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·博格斯特拉斯塞尔，赫尔穆特·克里施，魏玮，艾恩霍阿·诺格拉，迈克尔·罗德，
申请(专利权)人：欧励隆工程炭知识产权有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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