【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新型高结构乙炔黑，其的生产，包括乙炔黑的组合物以及其制成的制品，以及乙炔黑的用途和应用，例如用于生产能量存储设备或能量转换设备的电极或其他组件，或者用于橡胶或塑料制品。
技术介绍
1、乙炔黑是一种特殊类型的碳黑。乙炔黑通常是由乙炔气或含有乙炔的烃原料在高温下热分解形成胶体碳黑颗粒和氢气而产生的，如例如在j.-b. donnet等，“carbonblack: science and technology”，第二版中所述的。例如在us4013759中所述的其他制造方法是基于烃原料的不完全燃烧。乙炔黑通常非常纯(碳含量通常高于99重量%)，并且表现出良好的本征电导率。这些特征使得乙炔黑与其他类型的碳黑(例如炉黑)相比特别令人感兴趣，适用于需要高纯度和良好的导电性或导热性的应用。因此，它们被广泛用于例如电极、电池、燃料电池、电容器或加热元件(heating element)的生产以及用于提供抗静电性、热耗散性或导电性，用于例如塑料或橡胶材料和制品，例如轮胎及其组件(例如轮胎气囊)、电缆、传送带、辊(roller)、软管(hose)、地板(flooring)或鞋，或用于电子组件、油漆、油墨涂料和粘合剂。然而，可用的乙炔黑类型有限。此外，例如在制造塑料或橡胶制品或制备水性或溶剂基组合物(例如用于制造电极、涂料、油漆或油墨)时，很难将它们均匀地掺入材料(例如塑料或橡胶材料)或液体载体介质中。这也会对所获得的乙炔黑掺杂材料可实现的导电性产生不利影响。因此，对表现出增强的导电性和良好的工艺性能(例如分散性)且具有赋予各种材料导电
2、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。具体地，目的是提供表现出增强导电性的乙炔黑，并且可以有效地掺入各种材料中，以相对较低的含量赋予所需的导电性。这种乙炔黑应当以不会对乙炔黑(例如高纯度)的其他有益性能产生不利影响的经济方式获得。
技术实现思路
1、上述目的是通过根据本专利技术提供的一种如所附独立权利要求1中所限定的新型高结构乙炔黑来实现的。
2、根据本专利技术的乙炔黑的特征在于具有360ml/100g以上的吸油值(oan)和范围为50m2/g至200m2/g的bet表面积。
3、本专利技术还涉及用于制备本专利技术的乙炔黑的方法。该方法包括向反应器提供含乙炔的烃原料，向反应器提供含氧气体，通过使包含乙炔的烃原料与含氧气体接触，来实现包含乙炔的烃原料的不完全燃烧，从而在反应器中形成乙炔黑，以及回收形成的乙炔黑。将包含乙炔的烃原料和含氧气体引入至反应器中，使得氧气与乙炔的摩尔比在0.30至0.80的范围内。
4、本专利技术还涉及包含本文所公开的本专利技术的乙炔黑材料的组合物，例如电极组合物和橡胶组合物或塑料组合物。
5、本专利技术还涉及由本专利技术的乙炔黑或组合物制成的制品，特别是能量存储和/或转换设备的电极或其他组件，以及橡胶制品或塑料制品。本专利技术还涉及包括由本专利技术的乙炔黑或组合物制成的电极或组件的能量存储和/或转换设备。
6、此外，本专利技术涉及本文所公开的乙炔黑材料的用途，作为导电剂、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/或能量转换设备(例如原电池、二次电池、燃料电池和电容器)的电极和其他组件，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(例如轮胎或其组件、电线、电缆及其护套、皮带、软管、鞋底、辊、加热器或气囊(例如轮胎气囊)、导热材料、传热材料，和/或应用于涂料、油漆或油墨中。
7、根据本专利技术的乙炔黑表现出非常高的本征电导率，并且在赋予各种材料导电性和/或导热性方面具有极强的能力，例如允许在相对较低的乙炔黑浓度下实现所需的材料电导率水平。它们可以有效地掺入材料中，以提供具有良好的加工性和应用性能的组合物，包括例如电极组合物。此外，根据本专利技术的乙炔黑可以保持甚至增强乙炔黑的其他有益性能(例如高纯度)，并可以使用现成原料和设备以经济的方式获得。
8、本专利技术的这些和其他可选特征和优点将在以下说明中进行更详细地描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种乙炔黑，其具有(a)根据ASTM D2414-19测得的360mL/100g以上的吸油值(OAN)和(b)根据ASTM D6556-19a测得的范围为50m2/g至200m2/g的BET表面积。
2.根据权利要求1所述的乙炔黑，其中所述乙炔黑的OAN为380mL/100g以上，例如在380mL/100g至500mL/100g的范围内。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的乙炔黑，其中所述乙炔黑的BET表面积在80m2/g至160m2/g的范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有通过X射线衍射测得的26Å以上的Lc晶粒尺寸，例如在28Å至40Å的范围内，和/或具有通过X射线衍射测得的60Å以上的La晶粒尺寸，例如在70Å至90Å的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有通过拉曼光谱测得的小于1.5的D/G比，例如在1.0至1.5的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有Dmode在50nm至200nm的范围内和/或比值ΔD50/Dmode在0.5至2.5
7.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有以下中的一种或多种或全部：
8.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有根据ASTM D7854-18a在50MPa的压力下测得的70cm3/100g以上的空隙体积，优选为75cm3/100g以上，和/或具有在50MPa的压力下测得的小于0.1Ω·cm的粉末电阻率，优选小于0.06Ω·cm。
9.制造根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乙炔黑的方法，所述方法包括：
10.一种组合物，其包含根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乙炔黑。
11.根据权利要求10所述的组合物，其还包括电化学活性成分、粘合剂和溶剂中的至少一种。
12.一种能量存储和/或转换设备的电极或其他组件，其由根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乙炔黑或根据权利要求10或权利要求11中任一项所述的组合物制成。
13.一种能量存储和/或转换设备，其包含根据权利要求12所述的电极或组件。
14.一种橡胶或塑料制品，其由根据权利要求10或权利要求11中任一项所述的组合物制成，所述组合物包含根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乙炔黑和至少一种橡胶或聚合物。
15.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的乙炔黑材料作为导电剂、抗静电剂、导热剂、增强填料和/或着色剂的用途。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种乙炔黑，其具有(a)根据astm d2414-19测得的360ml/100g以上的吸油值(oan)和(b)根据astm d6556-19a测得的范围为50m2/g至200m2/g的bet表面积。
2.根据权利要求1所述的乙炔黑，其中所述乙炔黑的oan为380ml/100g以上，例如在380ml/100g至500ml/100g的范围内。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的乙炔黑，其中所述乙炔黑的bet表面积在80m2/g至160m2/g的范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有通过x射线衍射测得的26å以上的lc晶粒尺寸，例如在28å至40å的范围内，和/或具有通过x射线衍射测得的60å以上的la晶粒尺寸，例如在70å至90å的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有通过拉曼光谱测得的小于1.5的d/g比，例如在1.0至1.5的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有dmode在50nm至200nm的范围内和/或比值δd50/dmode在0.5至2.5的范围内的团聚体粒径分布。
7.根据前述权利要求中任一项所述的乙炔黑，其具有以下中的一种或多种或全部：
【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·博格斯特拉斯塞尔，迈克尔·罗德，艾恩霍阿·诺格拉，弗雷德里克·戈姆伯特，蒂埃里·帕热，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。