[发明专利]后处理炭黑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及后处理炭黑的方法。

背景技术

工业炭黑可用于车辆轮胎、工业橡胶部件、油漆、调色剂、打印油墨、塑料、其它油墨以及许多其它领域中。特别在炭黑作为颜料使用的情况中，炭黑的后处理改进了特别的性质。

炭黑的后处理可包括如氧化反应(JP 2000248196)、用化学基团对表面的覆盖(JP 09067528、DE 10242875、EP 655516 B1、JP 09124312)、干燥(CN 1858531)、提取(DE 3118907、JP 2000-290529)、通过温度或反应性气体方式的活化(TW 394749B、WO 2005/028978)、CVD工艺(Adv.Mater.12(3)(2000)16-20)、与其它粉末混合、研磨(DE 200700373)等。

在多种不同装置中以及通过多种不同方法可将炭黑进行后处理。例如，通过将炭黑与液体(EP 982379、JP 2000248118)、固体(EP 1134261 A2)或气体(JP 05078110A)的反应可进行所述的后处理。

通过将反应性物质引入过滤器、运输路径(JP 2000248196)或造粒过程(US 4075160)中可将所述的后处理合并入制备方法中。

所述的后处理还可在分离的装置中进行。

后处理炭黑的一种方法是流化床的使用(GB 895990)。所述的流化床能够让如所述的炭黑与气体组分进行非常强烈的接触，还可将所述的流化床冷却或加热、将其剧烈地混合并可间歇或连续地进行操作。

由于炭黑的特定性质如堆密度、表面积、结构或初级粒径，炭黑流化床的形成受限于可易于流化的炭黑。

许多炉黑，特别是粗颗粒形式的炉黑，不形成稳定的流化床。例如，它们常形成载气流过的通道。因此，用于后处理的其它技术也常用于炉黑(JP 07-258578、JP 2001-040240)，包括研磨后在反应器中进行的反应(JP 2004-075985)。

EP 1347018公开了制备经后处理的炭黑方法，其中将所述的炭黑在加入流化剂的流化床中进行流化，并且将所述的炭黑与后处理剂进行接触。

此外，DE 3041188公开了将炭黑用气体进行处理时搅拌炭黑床。

还已知通过振动(JP 03124772)或外部场(external fields，WO 2005022667)可改进颗粒的流化。

已知通过加入具有特别低分子量的气体可改进所述的流化(WO 00/009254)。

此外，在一些情况中，已知通过气流的脉动可解决流化的问题(Wang，Chemical Engineering Science 60(2005)5177-5181)。

另外，WO 2005/028978公开了一种流化床，其中气流水平地通入所述的流化床，以充分地流化精细颗粒。

此外，已知水平(相对于流化气流)高速喷嘴的并入以及运行可破坏在流化床中的聚结物(agglomerate)，并且将颗粒粉碎(McMillan，PowderTechnology，175(2007)，133-141)。

已知当通过外部场先使具有50至1000μm聚集体大小的纳米颗粒的流化能够进行时，可将在流化状态中的纳米颗粒进行包覆或反应(WO 05/022667)。

由于在使用添加流化剂(additional fluidizing agent)的情况中炭黑的被污染和不充分的流化，技术复杂性、特别是与当使用搅拌器以及振动发生器时的气密系统有关的技术复杂性、外部场应用到不带电荷的或非磁性颗粒的受限应用性、以及一些情况中使用搅拌器形成的不期待的颗粒或其它压实物(compaction)，已知方法的不利之处在于常受限制的后处理炭黑的可能性。

发明内容

本发明的目的是提供一种后处理方法，其中炭黑，包括通常不形成稳定流化床的炭黑可被转化为稳定的流化床，并且其中不使用搅拌器、流化剂和/或外部场将炭黑进行后处理。

本发明提供后处理炭黑的方法，其特征在于在流化床装置中使炭黑经受所述装置低区域(the lower region)的载气流，将辅助气流(additional gasstream)引入所述的流化床装置中，并且将所述的炭黑在产生的流化床中进行后处理。