本申请涉及炭黑，其CTAB表面积为20-49m2/g，其COAN大于90ml/(100g)，并且其OAN与COAN之和大于235ml/(100g)。所述炭黑在炉式反应器中制备，其中在反应区的前三分之一中中，通过喷嘴辐射状地加入20重量％-55重量％的用于所述炭黑的原料，并且在上游的至少一个其他点通过喷嘴将剩余量的用于所述炭黑的原料加入反应器中。所述炭黑可以用于橡胶混合物中。
Carbon black, preparation method and use thereof
The application relates to carbon black whose CTAB surface area is 20-49m2/g, and its COAN is greater than 90ml/ (100g), and the sum of its OAN and COAN is greater than 235ml/ (100g). The carbon black in the furnace reactor in preparation, in which the reaction zone in the top 1/3, for the carbon black material radiated with 20 wt% by weight of%-55 in the upstream of the nozzle, and at least one other point through the nozzle for the remaining amount of carbon black was added to raw materials in. The carbon black can be used in a rubber mixture.
【技术实现步骤摘要】
CN 102161843 A说明书1/22 页炭黑、其制备方法及其用途本专利技术涉及炭黑、其制备方法，以及其用途。已知炭黑的结构对在橡胶混合物中炭黑的增强性能具有相当大的影响，假设聚合物对炭黑具有良好的附着力(Donnet J. -B. ,Bansal R. C. ,WangM. J. (ed.), Gersbacher M Carbon Black, Marcel Dekker Inc. , New York, (1993)，第 2 版，p. 386)。另一个公知的事实是，随着比表面积增大，滞后性增高，由此在周期性的应力-应变条件下能量损耗增加。 耐磨性随着比表面积增大而增加。压缩变形随着比表面积增大而增加，这对于密封垫而言尤其不利，因为由所述密封垫施加的压力随之降低。因此，低表面积的炭黑特别用于工艺用橡胶产品，因其耐磨性不特别重要。这些炭黑还可以用于轮胎骨架(Reinferumterbaus)的区域中。炭黑的比表面积较小由此导致滞后降低，并也因此降低滚动阻力。如上所述，结构对增强作用具有决定性影响。由轮胎骨架所致的滚动阻力增大导致燃料消耗增高，从而二氧化碳排放增加。出于经济和环境的考虑，这是不理想的。还已知如果炭黑的结构(C0AN，0ΑΝ)具有足够的量值，则所述炭黑在聚合物中达至 Ij 良好的分散(Donnet, Bansal, Wang (ed.), Funt J. Μ.，Sifleet W. L.，TommeM. Carbon Black, Marcel Dekker Inc.，New York, (1993)，第 2 版，p. 390)。因此，出于经济和环境的考虑，期望使用低比表面积的炭黑以降低轮胎骨架的滚动阻力。此外，还期望通过改进增强效果降低填料含量以及部件密度来减轻部件的重量。出于经济和加工技术的考虑，期望使用填料的改进增强作用，从而能够在橡胶配方中用油替代聚合物成分。填料的有效性的另一个关键因素是分散程度，因此期望使用易于分散的填料。US 2008/0110552A1 公开了炭黑，其 COAN 大于 90ml/(IOOg)但小于 150ml/ (IOOg)，并且其BET大于50m2/g但小于69m2/g。分布指数DI (Dw比Dm。d J勺比值)大于1. 15。 这些炭黑由于比表面积仍然高，因此在橡胶混合物中产生不理想的滞后水平。US 2003/0013797A1公开了在聚合物导电应用中的炭黑，其STSA为10-200m2/g， 其碘值为 15_250mg/g，色度值高达 130%, DBPA 为 20_450ml/(IOOg)，CDBP 为 20_400ml/ (IOOg)，碘值STSA比值为0. 4-2. 5，平均粒径为14-250nm,并且挥发性成分的含量小于 1%。此外，US 005236992A公开了炉法炭黑，其特征是CTAB比表面积为45-55m2/g，比碘值(specific iodine number)为 48_58mg/g，色度值为 65% -75%, CDBP 为 90_100ml/ (IOOg)，并且DBP为122-13anl/(IOOg)。通过在炉法炭黑反应器的收缩部内径向和轴向地加入油制备所述炭黑。这些炭黑的缺点是低OAN水平，并且OAN与COAN之间的差异小。而且此炭黑的比表面积仍然高，伴随有缺点。此外，JP11-302557A公开了炭黑，其CTAB表面积为25-60m2/g，并且DBP/ (ml/100g) > 0. 6*CTAB/ (m2/g) +120。此外，对于众数，要求符合 Dst/nm < 6000m2/g/CTAB+60 WMokes直径。这种情形的结果是，JP11-302557A中制得的炭黑包含较小的聚集体。这些情况导致炭黑的不理想的性质。JP07-268148 公开了炭黑，其 DBP 大于 140ml/(100g)。粒径表示为 dp = 38nm 或42nm。JP04-18438 公开了炭黑，其 STSA < 60m2/g 并且 DBP < 100ml/(100g)。JP01-272645 优选地使用碘值为 10-40ml/g 并且 DBP 为 100-500ml/(100g)的炭黑。EP 1783178公开了炉法炭黑方法，其中在第一阶段加入用于所述炭黑的原料，并与热气流混合，目的是形成主要由反应气流中的炭黑组成的前体，然后将用于所述炭黑的原料的其他量加入所述前体，其目的是由此部分地急冷(abzuschrecken)所述反应气流， 然后完全急冷整个反应气流。所述热气流可以由燃料与氧化剂(例如空气)反应以燃烧气体的形式产生，并且空气与燃料的比值可以从1 1(化学剂量)至无穷大比值变化。本专利技术的目的是提供炭黑，其在橡胶混合物中显示出很高的增强作用和低滞后性，并具有良好的分散度。本专利技术提供炭黑，其特征在于，其CTAB表面积为20-49m2/g，优选地为30_48m2/g， 特别优选地为35-47m2/g，非常特别优选地为38-46m2/g，其COAN大于90ml/ (100g)，优选地大于95ml/ (100)，特别优选地大于98ml/ (100g)，特别优选大于100ml/ (100g)，并且OAN与 COAN之和大于235ml/ (100g)，优选地大于250ml/ (100g)，特别优选地大于260ml/ (100g)， 特别优选大于270ml/(100g)。四分位数比(Quartile-feitio)可以大于1. 60，优选地为1. 65-2. 50，特别优选地为1. 70-2. 50，非常特别优选地为1. 75-2. 50，特别优选1. 80-2. 50，极其优选地为 1. 85-2. 45。本专利技术的炭黑的聚集体粒径分布的众数Dm可以> 6000m2nm/g/CTAB+60nm。本专利技术的炭黑可以被制成粒。所述炭黑可以特别优选地被湿法制粒。AD-50值与本专利技术的炭黑的聚集体粒径分布的众数的比值可以大于0.95，优选地大于1. 0，非常特别优选地大于或等于1. 05。本专利技术的炭黑的聚集体粒径分布的1\值(质量平均粒径)可以大于200nm。本专利技术的炭黑的色度值可以小于120，优选地小于105，特别优选地小于90，非常特别优选地小于75。对于本专利技术的炭黑，其数均直径与聚集体粒径分布的众数的比值可以大于1. 35， 优选地大于1. 4。本专利技术的炭黑可以是气黑、槽黑、灯黑或炉法炭黑，优选地为炉法炭黑。本专利技术的炭黑可以具有OAN > 100ml/(100g)，优选地> 130ml/(100g)，特别优选地> 160ml/(100g)。本专利技术的炭黑的平均初级粒径可以大于42nm，优选地为43nm-小于160nm，特别优选地为 43nm-90nm。本专利技术的炭黑可以是未经表面改性的和未经后处理的炭黑。本专利技术的炭黑的pH可以> 5。CTAB 值按照 ASTM D3765-04 进行测定。BET比表面积和STSA表面积按照ASTM D6556-04进行测定，按照如10. 4. 4节中所述，与相对压力相关的参数进行。COAN值按照ASTM D3493-06进行测定，并且采用以下参数油石蜡；本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．炭黑，其特征在于，其ＣＴＡＢ表面积为２０－４９ｍ２／ｇ，其ＣＯＡＮ大于９０ｍｌ／（１００ｇ），并且其ＯＡＮ和ＣＯＡＮ之和大于２３５ｍｌ／（１００ｇ）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：AP·申克尔，M·斯塔尼舍弗斯基，C·福格勒，J·弗勒利希，B·施魏格尔，T·佩尔斯特，
申请(专利权)人：赢创炭黑有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
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