描述了炭黑，例如，具有高结构的补强级炭黑。该炭黑可具有以下性质：80m
Carbon black with 80-150m2 / g STSA, at least 180ml / 100g oan and at least 110ml / 100g Cohen and rubber mixture mixed with the carbon black
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有80-150M2/G的STSA、至少180ML/100G的OAN和至少110ML/100G的COAN的炭黑以及混有该炭黑的橡胶配混料
技术介绍
本专利技术涉及炭黑以及混有该炭黑的橡胶配混料。炭黑已被用于调节组合物的机械、电子和光学性质。炭黑和其它填料已被用作橡胶、塑料、纸张或织物应用中所用的组合物的配混和制备中的颜料、填料、和/或补强剂。炭黑或其它填料的性质是决定这些组合物的各种性能特性的重要因素。弹性体类组合物的重要用途涉及轮胎的制造，而且，经常加入其它成分以赋予最终制品或其组件(组分)特定的性质。炭黑已被用于调节弹性体类组合物以及其它类型组合物的功能性质、电导率、流变学、表面性质、粘度、外观及其它性质。如前所述，炭黑和其它填料可以为包括弹性体类组合物在内的多种材料提供补强的益处。除了常规的填料属性外，还期望提供能够改善一种或多种弹性体性质(例如滞后性、耐磨性或刚度)的填料。然而，在过去，对于使用炭黑或其它填料的一些弹性体类组合物，填料典型地能够改善一种性质，但损害另一种性质。因此，持续地需要提供这样的用于弹性体类组合物的填料，其优选地能够增强弹性体性质而不引起对于另一种性质的损害。
技术实现思路
本专利技术的特征是提供新型的炭黑，其具有炭黑性质的独特组合。本专利技术的额外的特征是提供这样的炭黑，当存在时，其促进橡胶或其它弹性体类组合物的一种或多种有益的性质，而不引起对于橡胶或其它弹性体类组合物的其他性质的任何显著损害。本专利技术的进一步特征是提供这样的炭黑，当其存在时，可以赋予橡胶组合物有益的性质平衡。本专利技术的额外的特征是提供具有高结构的炭黑，当其存在时，可以具有在保持橡胶组合物的刚度的同时改善滞后性的能力。本专利技术的进一步特征是提供具有高结构的炭黑，其可用于储能装置以及其它电(电气)或电化学的组件和装置，例如，电极(诸如锂离子电池的正极)和电容器(诸如电化学电容器)。本专利技术的额外的特征是提供以所述炭黑改性的橡胶配混料。本专利技术的附加特征和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且，会因为该描述而部分地明晰，或者，可以通过本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点将借助于说明书和所附权利要求书中特别指出的要素和组合来实现和获得。为了实现这些和其它优点，并且，根据本专利技术的目的，如在本文中所具体体现和广泛描述的，本专利技术涉及具有以下性质的炭黑：80～150m2/g的统计厚度表面积(STSA)、至少180mL/100g的吸油值(OAN)、和至少110mL/100g的挤压吸油值(COAN)。本专利技术进一步涉及包含至少一种聚合物及所述炭黑的橡胶配混料。该橡胶配混料可为经硫化的橡胶组合物、能够硫化的橡胶组合物、或者未经固化的橡胶组合物。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述这两者都只是示例性和说明性的，并且，旨在提供对所要求保护的本专利技术的进一步解释。并入在本申请中并构成本申请的一部分的附图说明了本专利技术的一些特征，并且，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图说明图1是可用于制造根据本申请实例的炭黑的炭黑反应器的截面图。图2是可用于制造根据本申请实例的炭黑的另一相关的炭黑反应器的截面图。具体实施方式本专利技术涉及炭黑以及包含该炭黑的橡胶组合物。本专利技术的炭黑可为补强级炭黑。具有在规定范围内的分析性质的本专利技术炭黑可以在保持刚度和传导性的同时赋予橡胶组合物改善的补强性质和低的滞后性，从而避免或减少在总体性质方面的不利的折衷。配混料的滞后性是指使橡胶配混料变形所施用的能量与橡胶配混料恢复到其初始的未变形状态时所释放的能量之间的差值。例如，具有较低滞后值的轮胎可具有降低的滚动阻力，且因此可降低使用该轮胎的车辆的燃料消耗。对于轮胎的部件(例如胎体)，为了物理结构和性能，必须保持足够的刚度。相对于本申请中所用的标准炭黑(例如，N300、N500或其它已用于轮胎的胎体或侧壁材料中的“N”系列炭黑)，本专利技术的炭黑可在较低负载量下用于非胎面轮胎的组件并同时保持刚度。为了使车辆改善其燃料经济性，存在着显著的监管和环境压力。轮胎在决定乘用车、轻型卡车和重型卡车车辆的燃料消耗方面起到重要作用。与提供摩擦和抓地性能的胎面相比，其余胎体或其它非胎面组件的功能是不同的，且因此，填充材料的选择也倾向于不同。本专利技术的炭黑可用于轮胎组件(例如胎体或其它非胎面部件)，以代替N300、N500或其它已用于这样的组件的N系列炭黑。如所述的，本专利技术的炭黑能够提供这样的能力：在经补强的轮胎部件或其它橡胶组件中，使用炭黑以降低滞后性，但仍保持刚度和传导性。在本专利技术中可提供不同寻常地高结构炭黑，其能够打破(避免或减轻)刚度的损失与滞后性的改善(降低)之间的折衷。如由来自本文实施例中所公开的实验研究的结果所示的，对于其中可将tanδ(delta)最大认为是滚动阻力贡献的度量的橡胶配混料应用，本专利技术的炭黑能够为以其改性的橡胶配混料提供这样的刚度和滞后性，即与含有已经过比较测试的市售炭黑(例如，M炭黑、6炭黑或E6炭黑、10H炭黑、7H炭黑、或者其它炭黑，例如N100、N200、或N300系列炭黑或其它ASTM炭黑)的等价硬度的类似组合物相比，刚度G'(10％)(MPa)与滞后性tanδ最大之比至少高约5％、或至少高约10％、或至少高约15％、或至少高约20％、或至少高25％、或其它更大的值。鉴于这些改善的效果，本专利技术炭黑可有利地用于橡胶配混料中。受益于本专利技术炭黑的橡胶配混料可包括经挤出、模塑或铸造的橡胶制品。该橡胶制品可以是，例如，轮胎、轮胎组件、软管、管、带、密封物、衬里、或其它橡胶制品。可以使用本专利技术炭黑进行补强的轮胎组件包括胎体、侧壁、胎圈包胶(beadencasingrubbers)、带、胎面、或其它轮胎部件。作为选择，可以使用本专利技术炭黑来对非胎面组件(例如轮胎胎体、侧壁、胎圈包胶、或其它轮胎部件)进行改性。结构是对炭黑聚集颗粒的复杂性的度量。出于本专利技术的目的，炭黑的结构的特征在于针对材料测定的吸油量(oilabsorption)和挤压吸油量性质。将由吸油量表征的结构测定为吸油值(OAN)，如通过ASTMD2414-13a测定的，其中，OAN值表示为相对于100克炭黑的油的毫升数。OAN值也被称为邻苯二甲酸二丁酯吸收值(DBP)。挤压OAN(COAN)测量被用于测定炭黑的COAN值。COAN值是在受控压缩后测定的炭黑OAN值，表示为相对于100克经压缩的炭黑的油的毫升数。COAN值也被称为挤压邻苯二甲酸二丁酯吸收值(CDBP，24M4DBP)。如本文所用的，除非另有说明，否则COAN值基于改变形式的ASTM标准D3493-13a。出于本文的目的，将ASTM测试方法D3493-13a的程序用于本文所公开的COAN测量，其中，改变之处在于：在该测试方法的程序中所描述的压缩缸(compressioncylinder)中，挤压15g炭黑，并且然后在吸收仪中对这些经挤压的15g炭黑中的10g进行测试，该吸收仪用于根据ASTM测试方法的程序测定吸油值，在此之后，将结果缩放(s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.炭黑，具有以下性质：/n80m
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170503 US 62/500,6721.炭黑，具有以下性质：
80m2/g～150m2/g的STSA；
至少180mL/100g的OAN；
至少110mL/100g的COAN。
2.权利要求1的炭黑，具有以下性质：
90m2/g～150m2/g的所述STSA；
至少180mL/100g的所述OAN；
至少120mL/100g的所述COAN。
3.权利要求1的炭黑，具有以下性质：
100m2/g～150m2/g的所述STSA；
至少200mL/100g的所述OAN；
至少120mL/100g的所述COAN。
4.权利要求1的炭黑，其中，该炭黑具有0.9～1.5的碘吸附值/STSA之比。
5.权利要求4的炭黑，其中，该碘吸附值/STSA之比为1～1.3。
6.权利要求4的炭黑，其中，该碘吸附值为90mg/g～220mg/g。
7.权利要求1的炭黑，其中，该OAN为至少200mL/100g。
8.权利要求1的炭黑，其中，该OAN为至少220mL/100g。
9.权利要求1的炭黑，其中，该OAN为200mL/100g～310mL/100g。
10.权利要求1的炭黑，其中，该COAN为至少130mL/100g。
11.权利要求1的炭黑，其中，该COAN为120mL/100g～150mL/100g。
12.权利要求1的...
【专利技术属性】
技术研发人员：J崔，TF克拉克，D多施，
申请(专利权)人：卡博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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