高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用，所述高体积电阻率炭黑的吸碘值大于等于82g/kg，吸油值大于等于114

【技术实现步骤摘要】
高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用


[0001]本专利技术是关于炭黑，特别是关于一种高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用。

技术介绍

[0002]碳黑(carbon black)，又名炭黑，是一种无定形碳。是一种轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。由天然气制成的称“气黑”，由油类制成的称“灯黑”，由乙炔制成的称“乙炔黑”。此外还有“槽黑”“炉黑”。按炭黑性能区分有“补强炭黑”“导电炭黑”“耐磨炭黑”等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。但是大部分的炭黑的电阻率较小，限制了其应用的单位。
[0003]因此，有必要提供一种高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用，来解决上述问题。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高体积电阻率炭黑、其制造工艺及其应用，其能够提高炭黑的体积电阻率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种高体积电阻率炭黑，所述高体积电阻率炭黑的吸碘值大于等于82g/kg，吸油值大于等于114
×
10
‑5m3/kg，甲苯透光率的取值范围为75％～95％。
[0007]本专利技术还提供了一种高体积电阻率炭黑的制备工艺，包括以下步骤：
[0008]对反应炉内进行升温；
[0009]将预热好的原料油喷入反应炉内，并加入添加剂，然后缩小反应炉的内直径，即得到炭黑粉体；
[0010]对反应炉内的所述炭黑粉体进行降温处理，即得到炭黑烟气；
[0011]将所述炭黑烟气通入高温空预器内，并经分离处理，然后得到粉状炭黑；
[0012]将所述粉状炭黑加入湿法造粒机内，处理后得到炭黑湿粒；
[0013]将所述炭黑湿粒进行后处理，即得到所述高体积电阻率炭黑。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述对反应炉内进行升温的具体步骤包括：在反应炉内，将燃料油和热空气混合并使煤焦油燃烧形成高温热气流。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述燃料油为煤焦油。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述添加剂为K2CO3，且所述反应炉内的K2CO3的浓度为(1.3
‑
4.52)
×
10
‑6mol/m3。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述对反应炉内进行降温的具体步骤包括：对反应炉内喷入一次急冷水。
[0018]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述并经分离处理的具体步骤包括：使炭黑烟气通过旋风分离器的分离，并采用袋滤器进行收集，即得到所述粉状炭黑。
[0019]在本专利技术的一个或多个实施方式中，将所述粉状炭黑投入至造粒机内，处理后得到炭黑湿粒的具体过程包括：将所述粉状炭黑通过螺旋输送器均匀的加入至所述造粒机内，并加入水进行高速搅拌，造粒机搅拌转速为200
‑
400rpm/min，搅拌混合均匀后，即得到所述炭黑湿粒。
[0020]在本专利技术的一个或多个实施方式中，将所述炭黑湿粒进行后处理的具体步骤包括：将所述炭黑湿粒在旋转滚筒干燥机进行干燥，并冷却后，即得到所述高体积电阻率炭黑。
[0021]本专利技术还提供了一种高体积电阻率炭黑在石墨化炉的保温层中的应用。
[0022]与现有技术相比，根据本专利技术实施方式的高体积电阻率炭黑，通过对炭黑的吸碘值、吸油值以及甲苯透光率的限定，使炭黑粒径与结构相互复合匹配变化，改变粒子间距及链支结构，增大其孔隙，阻碍其电子流通通道及表面芳香烃含量的增大，覆盖分子薄膜，形成绝缘层。从而阻碍其电子流通通道。从而使本专利技术的高体积电阻率炭黑具备较高的体积电阻率。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]根据本专利技术优选实施方式的高体积电阻率炭黑的吸碘值大于等于82g/kg，吸油值大于等于114
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10
‑5m3/kg，甲苯透光率的取值范围为75％
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95％。
[0026]本专利技术还提供了高体积电阻率炭黑的制备工艺，具体包括以下步骤：
[0027]S1、对反应炉内进行升温。
[0028]一具体实施方式中，对反应炉内进行升温的具体步骤为：在反应炉内，将燃料油和热空气混合并使煤焦油燃烧形成高温热气流。其中，燃料油可以为煤焦油中。
[0029]S2、将预热好的原料油喷入反应炉内，并加入添加剂，然后缩小反应炉的内直径，即得到炭黑粉体。
[0030]一具体实施方式中，添加剂可以为K2CO3，且反应炉内的K2CO3的浓度为(1.3
‑
4.52)
×
10
‑6mol/m3。其中，缩小反应炉的内直径可以起到使使燃烧室热气流加速与径向喷入的原料油进行剪切、雾化、裂解等一系列反应。主要是芳烃炭在高温下热裂解缩聚反应，同时这个反应炉的直径可以缩小至400
‑
450mm。缩小反应炉的内直径的速度越快越好，快速缩小反应炉的内直径可以使上述反应(芳烃炭在高温下热裂解缩聚反应)在毫秒间完成。
[0031]其中，原料油可以为蒽油。
[0032]S3、对反应炉内的所述炭黑粉体进行降温处理，即得到炭黑烟气。
[0033]对反应炉内进行降温的具体步骤可以包括：对反应炉内喷入一次急冷水。使炉内的温度降到800℃以下，从而达到对反应炉内进行快速降温的效果，以及起到降低炭黑烟气
的温度的作用。
[0034]S4、将所述炭黑烟气通入高温空预器内，并经分离处理，然后得到粉状炭黑。
[0035]一具体实施方式中，S4中的“并经分离处理”的具体步骤可以包括；炭黑烟气注入至高温空预器以后，通过旋风分离器的分离，并采用袋滤器进行收集，即得到粉状炭黑。其中，袋滤器的工作温度可以为250℃以下。
[0036]S5、将所述粉状炭黑加入湿法造粒机内，处理后得到炭黑湿粒。
[0037]一具体实施方式中，再将粉状炭黑投入至造粒机内之前，还可以将上述得到的粉状炭黑通过旋转加料器和气力输送风机被送入粉状炭黑储罐内，然后将粉状炭黑储罐内的粉状炭黑通过螺旋输送器均匀的加入至造粒机内，并加入水进行高速搅拌，造粒机搅拌转速为400rpm/min，搅拌混合均匀后，即得到炭黑湿粒。
[0038]其中，炭黑湿粒可以理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高体积电阻率炭黑，其特征在于，所述高体积电阻率炭黑的吸碘值大于等于82g/kg，吸油值大于等于114
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‑5m3/kg，甲苯透光率的取值范围为75％
‑
95％。2.如权利要求1所述的高体积电阻率炭黑的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：对燃料油升温预热，与热空气混入混入燃烧室；将预热好的原料油喷入反应炉内，并加入添加剂，然后缩小反应炉的内直径，即得到炭黑粉体；对反应炉内的所述炭黑粉体进行降温处理，即得到炭黑烟气；将所述炭黑烟气通入高温空预器内，并经分离处理，然后得到粉状炭黑；将所述粉状炭黑加入湿法造粒机内，处理后得到炭黑湿粒；将所述炭黑湿粒进行后处理，即得到所述高体积电阻率炭黑。3.如权利要求2所述的高体积电阻率炭黑的制造工艺，其特征在于，所述对反应炉内进行升温的具体步骤包括：在反应炉内，将燃料油和热空气混合并使煤焦油燃烧形成高温热气流。4.如权利要求3所述的高体积电阻率炭黑的制造工艺，其特征在于，所述燃料油为乙烯焦油。5.如权利要求2所述的高体积电阻率炭黑的制造工艺，其特征在于，所述添加剂为K2CO3，且所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军晓，陈平平，毛卫良，吴美红，
申请(专利权)人：苏州宝化炭黑有限公司，
类型：发明
国别省市：