本发明专利技术涉及炭黑颗粒，其特征在于其ＡＰＣ值小于或等于２０重量％并且其２５μｍ压滤值小于５ｂａｒ ｃｍ２／ｇ，所述ＡＰＣ值在输送速度８ｍ／ｓ和固体负载２７ｇ／ｋｇ下测得。所述碳黑颗粒由碳黑粉末通过以下步骤制备：通过在第一混合造粒机中在加入含有或不含有粘结剂的造粒液的情况下进行预造粒，并且在不进一步加入造粒液的情况下在第二混合造粒机中造粒至最终状态。所述碳黑颗粒可用作填料、增强填料、ＵＶ稳定剂、导电碳黑、颜料或还原剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及颗粒化炭黑、制备颗粒化炭黑的方法及其用途。
技术介绍
已知在制备中以精细分割的粉末的形式得到炭黑。为了改善产品的加工性质， 将炭黑粉末转化为颗粒化形式通常不仅是有用的而且非常希望的(Dormet，J. -B.等人， Carbon Black Science and Technology,第二版，Marcel Dekker, Inc. New York 1993, pp. 27-31)。这些加工性质包括，例如 如在给料斗中的储存性质下落强度、耐磨性、流动性、桥联性(bridging)、经时固结性等， 如在货运交通工具或在气动运输过程中的输送性质卸载时间、粉尘污染、耐磨性、流动性、桥联性等， 如在量入或分散过程中的可加工性，粉尘污染、流动性、分散次数、所需分散能量、分散质量等， 如在用于油漆和表面涂料的颜料黑的情况中的物理性质和使用性质色强度、 色深度、斑点等。已知有一些在干燥或湿性条件下炭黑粉末可转化为颗粒化形式的方法(Pietsch， W. ,Agglomeration Processes,Wiley-VCH Verlag GmbH,Weinheim,2002,pp. 133-227)。已知两种不同的方法被工业化地用于炭黑的颗粒化。这些方法是在转鼓中的干式颗粒化(DE 1262238,US 2, 422, 989,EP 0360236,EP 0814133)和在快速旋转混合造粒机中的湿式颗粒化。在湿式颗粒化方法中，在混合造粒机中，粉状炭黑与水强烈地混合，如果合适，加入粘结剂。随后在进一步的方法步骤中干燥湿颗粒。通常，使用具有钉轴(spiked shaft)的混合造粒机。它们包括水平固定管(定子)，其具有在其中旋转的钉轴。在钉轴的轴和管壁之间是可用于造粒的造粒空间。在造粒空间中，通过旋转钉轴将炭黑输从管一端的进口送至管另一端的出口。通过炭黑沿着固定的管壁滚下而进行造粒(DE 1264412,US 3, 607, 086,US 3，787，161、US 4，222，727、EP 1464681)。干式造粒的应用有限。通常，它得到具有相对较差的输送性质的、易于分散的产物。高度结构化的炉黑特别需要湿法造粒以得到具有足够强度和稳定性的颗粒化炭黑。虽然目前仅通过在造粒过程中加入粘结剂已能够达到输送性质上的显著改进，但是这导致分散性的显著下降。此外，通常不能加入粘结剂，这是因为它是产物中的杂质，并且在众多应用不允许。尽管一些湿式造粒方法是可得的，但制备具有极佳加工性质的颗粒化炭黑仍不令人满意。例如，US 2, 828, 191公开了制备颗粒化炭黑的方法，其中将炭黑粉末与水以 35-45质量％水的比例在具有多个销混合器轴(pin mixer shaft)的装置中进行造粒，所述多个销混合器轴相互上下排列，并以300-400rpm旋转。但是，在大于400rpm的转速下得到不易于分散并且在橡胶混合物中以不充分分散的形式存在的炭黑。US 2，872，336公开了制备输送稳定的颗粒化炭黑的方法，其中在颗粒形成过程中，基于干燥的最终产物，以0. 1-0. 7质量％的比例将四硼酸钠加入炭黑。所得颗粒化炭黑表现出增加的整体和单个颗粒硬度。此外，DE 2255637公开了制备颗粒化炭黑的湿法造粒方法，其中在两步骤中加入水。在第一步骤中，例如在垂磨机或微粉化设备中，在非常高的剪切速率下将炭黑与3-75 % 的所需造粒水混合。在此，选择3500-6500rpm的装置转速。在第二步骤中，最后将剩余的水混入。所得颗粒化炭黑的缺点在于它具有显著增加的强度。已知的方法使得制备具有差的输送性质、相对易于分散的产物或制备具有中等至差的分散性、输送稳定的产物。本专利技术的目的是提供同时具有极佳的输送性质和极佳的分散性的颗粒化炭黑。
技术实现思路
本专利技术提供的颗粒化炭黑的特征是在输送速度为8m/s和固体负载为27g/kg测得的APC值小于或等于20重量％，优选地小于或等于15重量％，特别优选地小于或等于 12重量％，非常特别优选地小于或等于8重量％，并且25 μ m的压滤值(pressure filter value)小于或等于5. Obar · cm2/g，优选小于或等于2. Obar · cm2/g，特别优选地小于或等于0. 7bar · cm2/g，非常优选地小于或等于0. 3bar · cm2/g。APC值表征气动压力输送过程中颗粒化炭黑的磨损和破碎性质。在输送经过测试区之前和之后测试颗粒化炭黑的粒径分布。在气动输送过程中颗粒化炭黑中粉尘比例的提高能够得到有关所输送的颗粒化炭黑颗粒的输送性质的结论。使用气动输送测试装置 IlJ^ APC {t ，与该方法不同的是，通过文丘里注射器加入颗粒化材料的样品。DE 1020070259 . 1中描述了所使用的气动压力输送测试设备。所述气动压力输送测试设备主要由以下组成 两条进料斜道， 空气流调节阀， 文丘里注射器， 输送区(“环形区+弯形区”)， 激光散射测试仪器， 废空气盒， 防噪声盒。附图说明图1显示了输送设备的结构1振动斜道的受力区，2振动斜道的参照测试，3文丘里注射器，4激光散射光谱仪，5空气流调节阀，6废空气盒，7施压区防噪声盒的尺寸为1.9X1. 3X1. 0m(L/H/W)。不锈钢管的内径为44_。所述环形区周长为1.5m。所述弯形区长度为0.5m。所需空气和输送压力来自加压空气供应网 (6bar) 0通过空气流调节阀设置空气流量或空气流速，该设备所设计的最大空气流量为 180m3/h。基于44mm的管截面，将空气流速设置为8m/s。通过振动斜道将颗粒化炭黑进料至下降管。为了隔声目的，将振动斜道和下降管开口封闭。为了填充料斗，可打开透明塑料盖。选择振动斜道的进料速率以得到27g/kg空气的固体负载。为了将炭黑加入到输送区， 需要文丘里注射器。所述注射器在收缩处的直径为22mm，加速距离为50mm(通过料斗将颗粒化碳黑加入至扩散器的后部的距离)。所述注射器之后是输送区(“环形区+弯形区”)， 其中向颗粒化碳黑施加压力。所述碳黑随后通过料斗进入激光光散射测试仪器的加宽激光束中。记录粒径分布。通过废空气盒使空气/颗粒流进入排出管，并由此进入所述结构的排出系统。第二振动斜道可用于未向颗粒化碳黑施压的参照测试。在此，相应的下降管直接引向料斗，并引向激光散射的测试区，并且随后同样引向排出管。APC值是在颗粒化碳黑的气动输送后具有< 125 μ m粒径的颗粒的重量％比例和未受压的颗粒化碳黑(未气动输送)中< 125 μ m粒径的颗粒的重量％比例的差值。使用购自GKD-Gebr. Kufferath的最细层=25 μ m平方开口的4层过滤盘型25 μ m 筛，通过按照DIN EN 13900-5的方法测定25 μ m的压滤值。所述颗粒化碳黑可以是炉黑、焰黑、热裂法碳黑、槽黑、气黑、等离子体法碳黑、电弧法碳黑、乙炔黑、从DE 19521565已知的反性碳黑(inversion black)、从WO 98/45361或 DE 196113796已知的含Si碳黑，从WO 98/42778已知的含金属碳黑或如在合成气体的制备中作为副产物得到的含重金属碳黑。所述颗粒化碳黑可具有10-本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．颗粒化碳黑，其特征在于，其ＡＰＣ值小于或等于２０重量％，并且其２５μｍ压滤值小于５ｂａｒ ｃｍ２／ｇ，所述ＡＰＣ值在输送速度８ｍ／ｓ和固体负载２７ｇ／ｋｇ下测得。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·贝茨伊奇，
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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