專利名稱：：粒化乙炔黑，其生產方法及應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及粒化乙炔黑，它能夠使樹脂和/或橡膠具有優良的可分散性和高電導性，而且它不易揚塵，本發明還涉及其生產方法及應用。乙炔黑介于石墨和無定形碳之間，它具有較大的比表面積和初級顆粒相互鏈接的立體結構(后文稱為“結構”)。它是一種高純度的炭黑，基本上不可能夾含雜質，被用作賦予樹脂和/或橡膠導電性的試劑，或被用于電池。乙炔黑的堆積密度很低，考慮到其在捏和過程中的揚塵問題和可加工性，所以它在加入樹脂和/或橡膠時，主要使用其粒化形式。為了將乙炔黑粒化，象其它炭黑一樣，使用攪拌式造粒裝置。在攪拌式造粒裝置中，是將炭黑與某種濕潤劑或有機粘合劑攪拌混合來造粒的，由此可制得顆粒大小較為均勻的粒化顆粒。例如，JP-B-1-58227(美國專利4,608,244)公開了一種裝置，在其中使用去離子水為濕潤劑，對碘吸附值至少有95mg/g的乙炔黑料粉進行了造粒。利用此裝置獲得的粒化乙炔黑，其特點之一是其顆粒強度低于5g/粒，因為重要的是將其用作樹脂和/或橡膠的賦電導劑所需的可分散性，所以只用去離子水造粒而沒有加入有機粘合劑，因而在基體中不會留有聚集的顆粒。但是，常規粒化乙炔黑的顆粒內部結構較為松散，所以其顆粒強度相對一般導電性炭黑較低。所以，當它被捏和在樹脂和/或橡膠中時，易于揚塵而逸散在混合裝置之外，因此，實際加到樹脂和/或橡膠中的乙炔黑只可能低于其裝入量(加入樹脂和/或橡膠中的乙炔黑量與設備裝入量之比在后文中稱“乙炔黑得率”)，因此將難以產生設計要求的電導率。另一方面，有時利用空氣輸送作為運輸捏和用乙炔黑的方法。這時存在一個問題，即在這種空氣輸送過程中，粒化的顆粒易于因撞擊輸送管的內壁而碎裂，由此在輸送后發生揚塵現象。此外，由于捏和初期顆粒碎裂造成的揚塵，或由于堆積密度很低，乙炔黑與樹脂和/或橡膠捏和就需要較長的捏和時間。如果為了縮短捏和時間而施加高剪切力，將會破壞顆粒結構，電導率和增強作用等乙炔黑被要求的性能就受到損害。所以，重要的是，樹脂和/或橡膠的賦電導劑在捏和時應具有較小的散逸損失，優良的可分散性，不使用有機粘合劑以免帶上這些雜質。人們一直希望開發出這樣一種材料。乙炔黑具有松散結構，因而只有在水含量高于其它炭黑時才能被粒化。如果提高了水含量，要被聚集而造粒的干燥顆粒中的空隙將增加，由此降低顆粒強度和堆積密度。為了在低的水含量下進行造粒，可以考慮增加攪拌時間或造粒機(如Henshel混合機)的攪拌速度，但是，這并不能提高顆粒強度，而且會破壞乙炔黑的結構，從而不能充分改善樹脂組合物和/或橡膠組合物的電導性。所以，為了提高乙炔黑的顆粒強度，加入有機粘合劑是有效的，但此時，粘合劑會殘留在粒化的顆粒中，由此因雜質的增加或聚集顆粒的偏析而破壞分散程度，結果影響樹脂組合物和/或橡膠組合物的性能。本發明即是針對上述情況產生的，所以本發明的目的之一，是提供一種不使用有機粘合劑的粒化乙炔黑，它具有較高的顆粒強度和優良的可分散性，由此可足量地加到樹脂和/或橡膠中，從而具有較高的賦予電導性的能力。本發明的這一目的可通過如下生產粒化乙炔黑來完成先將過量于使粉末粒化所需的去離子水與乙炔黑料粉混合，經第一階段造粒制得粒化產物，然后將乙炔黑料粉與此粒化產物混合，再進行第二階段造粒。由此制得的粒化乙炔黑其特性在于，顆粒強度至少5g/粒，堆積密度至少0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm，而且在乙炔黑粒化顆粒表面上形成了一層乙炔黑包層，這一結構特征即是內核-殼層結構。即，本發明提供1.顆粒強度至少5g/粒，堆積密度至少0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm的粒化乙炔黑。2.以上1所述的粒化乙炔黑，其灰分含量至多100ppm。3.以上1所述的粒化乙炔黑，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。4.以上3所述的粒化乙炔黑，其硬渣含量至多1ppm。5.粒化乙炔黑，在其表面上形成有一層乙炔黑包層。6.以上5所述的粒化乙炔黑，其顆粒強度至少5g/粒，堆積密度至少0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm。7.以上6所述的粒化乙炔黑，其灰分含量至多100ppm。8.以上5所述的粒化乙炔黑，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。9.以上8所述的粒化乙炔黑，其硬渣含量至多1ppm。10.具有內核-殼層結構的粒化乙炔黑。11.以上10所述的粒化乙炔黑，其顆粒強度至少5g/粒，堆積密度至少0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm。12.以上11所述的粒化乙炔黑，其灰分含量至多100ppm。13.以上10所述的粒化乙炔黑，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。14.以上13所述的粒化乙炔黑，其硬渣含量至多1ppm。15.一種生產粒化乙炔黑的方法，即將200至350份(重量)去離子水與100份(重量)乙炔黑料粉混合，經第一階段造粒制得粒化產物，然后將10至50份(重量)乙炔黑料粉與100份(重量)此粒化產物混合，然后進行第二階段造粒。16.一種由樹脂和/或橡膠與加在其中的以上1至14中任一種粒化乙炔黑組成的組合物。17.一種用于電纜半導電性屏蔽的組合物，含有總量為100份(重量)的至少一種以下樹脂和/或橡膠乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，還含有30至100份(重量)以上1至14中任一種粒化乙炔黑。在附圖中圖1是放大60倍的電子顯微照片，顯示本發明粒化乙炔黑的橫截面結構。圖2是顯示對照實施例(現有技術)粒化乙炔黑橫截面結構的電子顯微照片。現在，將對本發明進行詳細說明。眾所周知，可通過將乙炔氣裂解的溫度維持在至少2000℃，(更好至少2200℃)來制備用于本發明的乙炔黑料粉。可以使用例如JP-A-56-90860中公開的裂解爐。此外，可以通過在乙炔氣裂解過程中引入氫氣、惰性氣體之類來控制裂解溫度，獲得碘吸附值為20至110mg/g的乙炔黑(JP-B-3-49941)。如果由此制得的乙炔黑利用常規攪拌造粒裝置來造粒，不可能獲得本發明要求的粒化顆粒。此外，乙炔黑粒化顆粒的顆粒強度與堆積密度呈正變關系，因此在造粒條件相同時，乙炔黑的碘吸附值越大，則粒化顆粒的顆粒強度和堆積密度越低。所以，在造粒時即使將這些考慮在內，結果仍是相同的，難以獲得具有高顆粒強度和高堆積密度的顆粒。本發明的粒化乙炔黑可如下制備首先，在第一階段造粒過程中，利用常規攪拌造粒裝置進行乙炔黑進料粉末的粒化，此時加入的水應過量于使乙炔黑料粉增塑即粒化所需的量，然后在第二階段造粒過程中，再加入乙炔黑料粉以調節含水量來進行造粒。由此制得的本發明粒化乙炔黑，其顆粒強度至少為5g/粒，堆積密度至少為0.2g/m3，而且通過控制乙炔黑料粉中的硬渣含量和灰分含量，可以制得硬渣含量至多10ppm(至多1ppm更好)，灰分含量至多100ppm(至多50ppm更好)的產物。而且，在結構上，其特征是在粒化乙炔黑表面上形成了一層乙炔黑包層，換言之，即具有類似“熟雞蛋”的內核-殼層結構。圖1是放大60倍的掃描電子顯微照片(SEM)，顯示本發明粒化乙炔黑的橫截面。圖2是放大60倍的掃描電子顯微照片，顯示常規粒化乙炔黑的橫截面。在這些圖中，數字1指示構成內核的粒化乙炔黑，數字2指示構成殼層的乙炔黑包層，數字3指示空隙，數字4指示構成內核的粒化乙炔黑的表面。比較圖1和圖2，在本發明的粒化乙炔黑中(圖1)，可觀察到由第一階段造粒形成的粒化乙炔黑的表面4，而且可以看到它的表面上有乙炔黑包層，即是內核-殼層結構。而且，本發明粒化乙炔黑的殼層2是致密的，而內核本身是柔軟的，因為在內核1和殼層2之間可觀察到空隙3。所以，它的特點是如果殼層被破壞，內核也可方便地被粉碎。可以通過重復造粒過程使殼層成為多層的。這樣，不僅可以通過調節含水量，還可以通過改變殼層厚度來改變顆粒強度。現在，將對生產本發明粒化乙炔黑的方法進行描述。在第一階段造粒過程中，將100份(重量)乙炔黑料粉和200至350份(重量)去離子水的混合物進行攪拌造粒。如果去離子水少于200份(重量)，會因造粒所需的水不足而難于成粒。另一方面，如果超過350份(重量)，粒化顆粒會長大過分以致結塊，而且即使在第二階段造粒時加入乙炔黑料粉，結塊的顆粒與料粉傾向于是相互隔開的。較好的是，混合物含100份(重量)乙炔黑和200至350份(重量)去離子水，而且去離子水的加入使得含水量比由公式(I)獲得的Y％(重量)應高3％(重量)以上，但不得高6％(重量)以上，式中乙炔黑粉末的碘吸附值為Xmg/g，然后攪拌造粒，由此可方便地制得顆粒大小更均勻的粒化產物Y＝(0.002X2/logX)+60…(I)在第二階段造粒過程中，將10至50份(重量)乙炔黑料粉與100份(重量)第一階段造粒制得的粒化產物混合，然后攪拌造粒。如果乙炔黑粉末少于10份(重量)，將不能充分形成殼層，粒化產物的顆粒強度和顆粒大小會不均勻。另一方面，如果超過50份(重量)，即乙炔黑粉末過量，則未造粒的粉末會有相當多存在于粒化產物中。這兩種情況都難以產生具有高顆粒強度和高堆積密度的粒化產品。較好的是，混合物含有100份(重量)第一階段的粒化產物和10至50份(重量)乙炔黑料粉，而且混合時含水量比由公式(I)獲得的Y％(重量)低2至10％(重量)，然后攪拌造粒，由此可方便地制得具有均勻顆粒大小和高顆粒強度及高堆積密度的粒化產品。用于本發明的乙炔黑料粉最好是在至少2000℃(以2200℃為佳)裂解乙炔氣制備的。尤其好的是，通過調節空氣中乙炔黑的含量為0.1至1kg/m3，并通過空氣分級器至少兩次，將其灰分含量降至至多200ppm，硬渣含量降至至多10ppm。至于空氣分級器，可使用離心型、慣性型和重力型中的任何一種。但是，較好的是慣性型分級器，特別是Vantongeren型分級器(參見JP-B-58-54876，UK專利2,064,994)。本發明的乙炔黑具有特別高的顆粒強度和堆積密度，即顆粒強度至少5g/粒，堆積密度至少0.2g/cm3。這被認為是由于內核-殼層結構，殼層比內核致密得多。所以，將本發明的乙炔黑與樹脂和/或橡膠捏和時，能獲得較高的乙炔黑得率，在捏和的早期階段施以剪切力時，包層將破裂而方便地分散進入樹脂和/或橡膠，由此可分散性也得以提高，因而可提供設計要求的導電性。而且，由于能夠提高粒化乙炔黑加入量，所以可以生產出導電性大大高于常規的樹脂組合物和/或橡膠組合物。在本發明中，粒化乙炔黑的顆粒強度至少5g/粒，所以即使將其大量加入樹脂和/或橡膠中時，仍可維持高度的可分散性，乙炔黑得率可得以提高，并可避免空氣輸送中的粉碎。此外，可以指出，JP-B-1-58227中公開的粒化乙炔黑其顆粒強度所要求的是低于5g/粒，因為為提供高導電性及可分散性，而在樹脂和/或橡膠中加入粒化乙炔黑的量較低。但在本發明中，要求較高的顆粒強度。由于以下原因，本發明粒化乙炔黑的顆粒強度的上限以10g/粒為宜。因為，顆粒強度各不相同的乙炔黑與樹脂和/或橡膠捏和，然后熱壓制得厚1mm的型件，然后用顯微薄片切片機將其切成厚1μm的試樣，用光學顯微鏡檢查其中結塊顆粒的比例，由此證實，這種結塊顆粒主要出現在顆粒強度高于10g/粒的乙炔黑中。這種結塊顆粒使得樹脂模壓制品和/或橡膠模壓制品的導電性和機械性能不均勻，有時甚至會嚴重降低這些性能。此外，在本發明中，粒化乙炔黑的堆積密度應至少0.2g/cm3，因為如果堆積密度低于此值，乙炔黑得率會偏低，將難以為樹脂和/或橡膠賦予所要求的導電性，而且在樹脂和/或橡膠中的分散速度會偏慢，因此會需要較長的捏和時間。特別是利用雙螺桿擠出機類型的連續捏和機時，需要進行初期捏合，因此堆積密度密度至少應為0.25g/cm3。堆積密度與顆粒強度是成正變關系的，顆粒強度約10g/粒的乙炔黑其堆積密度約為0.4g/cm3。所以，堆積密度的上限以0.4g/cm3為宜。此外，在本發明中，粒化乙炔黑中的硬渣含量至多應為10ppm，因為當本發明產品是用于電纜的半導電性屏蔽的組合物時，其硬渣含量有損于樹脂模壓制品和/或橡膠模壓制品的表面光滑性，因而嚴重損害電學性能。特別是當本發明產品用于超高壓電纜的半導電性屏蔽的組合物時，其硬渣含量以至多1ppm為宜。此外，考慮到樹脂組合物和/或橡膠組合物的耐用性，本發明粒化乙炔黑中灰分含量以至多100ppm為宜。特別是當本發明產品用于電纜半導電性屏蔽的組合物時，最好將灰分含量降至至多50ppm，因為高壓電會促使金屬雜質離子化，由此可能形成電樹。用于本發明的乙炔黑料粉是裂解含有極少量金屬氧化物的乙炔氣制得的，它在制備后基本上不含灰分，但在其后的輸送或造粒過程中可能引入這類灰分。所以，在本發明中，如上所述，在造粒前最好將乙炔黑料粉通過空氣分級器至少兩次。用于本發明的樹脂可以是例如環氧樹脂例如雙酚類環氧樹脂、可溶可熔酚醛類環氧樹脂、脂環類環氧樹脂、氯化環類環氧樹脂、環氧丙酯類環氧樹脂、環氧丙胺類環氧樹脂、鹵代環氧樹脂、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚噁二唑、聚吡唑、聚喹喔啉、聚喹唑啉二酮、聚苯并噁二酮、聚吲哚酮、聚喹唑啉酮、聚吲哚氧、聚硅氧烷樹脂、聚硅氧烷環氧樹脂、酚樹脂、密胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯、聚氨基雙馬來酰亞胺、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、氟樹脂、TPX樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、無定形尼龍之類的聚酰胺、聚對苯二甲酸丁酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯之類的聚酯、聚苯硫、改性聚苯醚、聚烯丙酸酯(polyallylate)、全芳香聚酯、聚砜、液晶聚合物、聚醚醚酮、聚醚砜、聚碳酸酯、馬來酰亞胺改性樹脂、ABS樹脂、AAS(丙烯腈/丙烯橡膠/苯乙烯)樹脂、AES(丙烯腈-乙烯/丙烯/二烯橡膠-苯乙烯)樹脂、聚乙烯、聚丙烯、或例如乙酸乙烯乙酯或丙烯酸乙酯的共聚物樹脂。用于本發明的橡膠可以是例如天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、丙烯酸橡膠、乙丙橡膠、乙丙焦聚物、乙烯與α鏈烯的共聚物橡膠、硅氧橡膠、氟橡膠、聚酯之類的熱塑性彈性體、氯丁橡膠、丁二烯、聚環氧氯丙烷橡膠(Hydrinerubber)或氯磺化聚乙烯。本發明粒化乙炔黑的用量比以每100份(重量)樹脂和/或橡膠20至200份(重量)為宜。特別當本發明粒化乙炔黑的應用涉及用于電纜半導電性屏蔽的組合物時，以每100份(重量)的樹脂和/或橡膠30份至100份(重量)為宜，該樹脂和/或橡膠選自乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，乙烯/丙烯酸乙酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物。本發明的粒化乙炔黑除了為樹脂和/或橡膠提供導電性之外，還可用于例如涂料、電池或除臭劑。本說明書中公開的物理性能是按照以下方法測定的。(1)碘吸附值JISK1474(2)堆積密度JISK1469(3)顆粒強度JISK6221(4)硬渣含量根據JISK6221，測定篩過直徑至少為45μm的殘留物量(5)灰分含量根據JISK1469在Pt坩堝中進行操作，獲得灰分。將此灰分與熔劑(Li2B4O3)混合并在1000℃加熱30分鐘或直至灰分熔化，冷卻后，將混合物浸在5％硝酸溶液中，利用原子吸收光譜法(AAS)和感應耦合等離子體檢測儀(ICP)測定金屬元素，根據以下公式計算金屬氧化物，據此以金屬氧化物總量作為灰分含量。Na2O；ppm＝(Na；ppm×Na2O分子量)/2×Na原子量K2O；ppm＝(K；ppm×K2O分子量)/2×K原子量MgO；ppm＝(Mg；ppm×MgO分子量)/Mg原子量CaO；ppm＝(Ca；ppm×CaO分子量)/Ca原子量NiO；ppm＝(Ni；ppm×NiO分子量)/Ni原子量CuO；ppm＝(Cu；ppm×CuO分子量)/Cu原子量ZnO；ppm＝(Zn；ppm×ZnO分子量)/Zn原子量SrO；ppm＝(Sr；ppm×SrO分子量)/Sr原子量BaO；ppm＝(Ba；ppm×BaO分子量)/Ba原子量Al2O3；ppm＝(Al；ppm×Al2O3分子量)/2×Al原子量Fe2O3；ppm＝(Fe；ppm×Fe2O3分子量)/2×Fe原子量Cr2O3；ppm＝(Cr；ppm×Cr2O3分子量)/2×Cr原子量V2O5；ppm＝(V；ppm×V2O5分子量)/2×V原子量SiO2；ppm＝(Si；ppm×SiO2分子量)/Si原子量TiO2；ppm＝(Ti；ppm×TiO2分子量)/Ti原子量MnO2；ppm＝(Mn；ppm×MnO2分子量)/Mn原子量ZrO2；ppm＝(Zr；ppm×ZrO2分子量)/Zr原子量(6)體電阻率利用內容量為60ml的捏和試驗機(“LaboplastgraphR-60”，ToyoSeikiSeisakusyoK.K.制造)，將30份(重量)粒化乙炔黑和100份(重量)EVA樹脂(“NUC-3145”，商品名，NipponYunikaK.K.)以30rpm的攪拌槳轉速，在120℃捏和10分鐘。在180℃加熱情況下，將捏和產物熱壓制成厚1mm的試樣。將此試樣切割成1×20×70mm的長方體，利用數字萬用表(“TR-6856”，商品名，TakedaRikenK.K.制造)測定其電阻率。(7)上述熱壓制品的比重JISK6220(8)乙炔黑得率(％)由以下公式計算(JISK6220測得的比重×100)÷(由混合比計算的比重)(9)聚集顆粒數用顯微薄片切片機將上述試樣切成厚1μm，利用光學顯微鏡放大100倍檢查乙炔黑的分散狀態，此時計數出每em2上未分散的聚集顆粒塊數/cm2。(10)細粉量增加度根據JISK6221測定粒化乙炔黑中的含粉比。將100g粒化乙炔黑加入內壁上帶擋板(寬30mm)的球磨機中，球磨機以30rpm的轉速旋轉3分鐘，然后測定乙炔黑的含粉比，以試驗前后之差作為細粉量增加度。(11)粉碎度將10g粒化乙炔黑加入100ml的量筒中，測定體積。然后，將20g粒化乙炔黑和120g聚苯乙烯粒料(3mm角形的)加入V形混合機(微型透視型混合機，’TsutsuiRikagakuKikaiK.K.制造，20cm高×7cm直徑)，以45rpm的速度粉碎20分鐘。將粉碎后的乙炔黑過篩(2mm)收集。然后，取收集得的10g乙炔黑加入100ml量筒中測定體積。以粉碎前后的體積差異作為粉碎度。(12)顆粒結構的觀察用剃刀將乙炔黑顆粒切開，用放大60倍的SEM(“JSM-840”，商品名，JEOLCompany)觀察。現在，參照實施例和對照例更詳細地說明本發明。但是，必需明白，本發明決不僅限于這些特定實施例。實施例1利用一裂解爐，在2400℃的分解溫度熱分解乙炔氣。將制得的乙炔黑在空氣流中的含量調節為1.0kg/m3，通過空氣分級器(Vantongeren型)4次。然后，將300份(重量)去離子水與100份(重量)此乙炔黑料粉(含水量0.01％(重量)，碘吸附值X110mg/g，由公式(I)計算的含水量Y71.85％)混合(混合物的含水量Y+3.15％(重量))。利用高速Henshel混合機(“10BModel”，商品名，MitsuiMiikeSeisakushoK.K.制造，體積91)，以1100rpm的攪拌速度攪拌5分鐘，這就是第一階段的造粒。然后，將20份(重量)乙炔黑料粉(混合物含水量Y-9.35％(重量))與100份(重量)上面制得的粒化乙炔黑混合，再以1100rpm的攪拌速度將混合物攪拌5分鐘，進行第二階段的造粒。利用溫度維持在150℃的烘箱將粒化產物干燥20小時，制得本發明的粒化乙炔黑。圖1給出了顯示此粒化乙炔黑橫截面結構的SEM照片(放大60倍)。實施例2按照實施例1的方式制備粒化乙炔黑，不同的是，將通過空氣分級器的次數改為兩次。實施例3按照實施例1的方式，但將乙炔氣的熱分解溫度改為1500℃，將通過空氣分級器的次數改為兩次，制備乙炔黑料粉(含水量0.01％(重量)，碘吸附值X30mg/g，由公式(I)計算的含水量Y61.22％(重量))。然后，按實施例1的方式制備粒化乙炔黑，不同的是將第一階段攪拌造粒時加入的去離子水改為200份(重量)(混合物含水量Y+5.45％(重量))，將第二階段攪拌造粒時加入的乙炔黑料粉量改為15份(重量)(混合物含水量Y-3.25％(重量))。實施例4按照實施例3的方式制備粒化乙炔黑，但將進行第一階段攪拌造粒時加入的去離子水量改為250份(重量)(混合物含水量Y+10.21％(重量))，將進行第二階段攪拌造加入的乙炔黑料粉量改為20份(重量)(混合物含水量Y-1.70％(重量))。實施例5按照實施例3的方式制備粒化乙炔黑，不同的是將進行第一階段攪拌造粒加入的去離子水量改為200份(重量)(混合物含水量Y+5.45％(重量))，將進行第二階段攪拌造粒加入的乙炔黑料粉量改為30份(重量)(混合物含水量Y-9.91％(重量))。實施例6按照實施例1的方式，但將乙炔的熱裂解溫度改為2000℃，制備乙炔黑料粉(含水量0.01％(重量)，碘吸附值X92mg/g，公式(I)計算而得的含水量Y68.62％(重量))。然后，按照實施例1的方式制備粒化乙炔黑，不同的是，將進行第一階段攪拌造粒加入的去離子水改為270份(重量)(混合物含水量Y+4.35％(重量))，將進行第二階段攪拌造粒加入的乙炔黑料粉量改為10份(重量)(混合物含水量Y-2.28％(重量))。實施例7按照實施例6的方式制備粒化乙炔黑，不同的是，將進行第一階段攪拌造粒加入的去離子水改為270份(重量)(混合物含水量Y+4.35％(重量))，將進行第二階段攪拌造粒加入的乙炔黑料粉量改為20份(重量)(混合物含水量Y-7.81％(重量))。對照例1按照實施例6的方式制備粒化乙炔黑，不同的是，將進行第一階段攪拌造粒加入的去離子水量改為350份(重量)(混合物的含水量Y+9.16％(重量))，將進行第二階段攪拌造粒加入的乙炔黑料粉量改為5份(重量)(混合物含水量Y+5.46％(重量))。對照例2試圖按照實施例3的方式制備粒化乙炔黑，不同的是，將第一階段攪拌造粒用的去離子水量改為350份(重量)(混合物含水量Y+9.16％(重量))，將第二階段攪拌造粒用的乙炔黑料粉改為80份(重量)(混合物含水量Y-25.41％(重量))，結果沒有能制得粒化乙炔黑。對照例3試圖按照實施例6的方式制備粒化乙炔黑，不同的是將第一階段攪拌造粒用的去離子水量改為380份(重量)(混合物含水量Y+10.55％(重量))，將第二階段攪拌造粒用的乙炔黑料粉改為10份(重量)(混合物含水量Y+3.35％(重量))。結果在第一階段混合物已呈漿狀，不能粒化。對照例4將170份(重量)去離子水與100份(重量)實施例3制備的乙炔黑混合(混合物含水量Y+1.74％(重量))，對混合物只進行第一階段的攪拌造粒。然后，將產物在維持溫度為150℃的烘箱中干燥20小時，獲得粒化乙炔黑。對照例5將250份(重量)去離子水與100份(重量)實施例6制備的乙炔黑混合(混合物含水量Y+2.81％(重量))，對混合物只進行第一階段的攪拌造粒。然后，將產物在維持溫度于150℃的烘箱中干燥20小時，制得粒化乙炔黑，圖2給出了顯示此粒化乙炔黑橫截面結構的SEM照片(放大60倍)。對照例6將200份(重量)含2％(重量)PVA(“K-17E”，商品名，DenkiKagakuKogyoK.K.制造)的水溶液與100份(重量)實施例6制備的乙炔黑混合(混合物含水量Y-1.95％(重量))，對混合物只進行第一階段的攪拌造粒。然后，在維持溫度于150℃的烘箱中，將產物干燥20小時，制得粒化乙炔黑。對實施例1至7和對照例1至6制備的粒化乙炔黑的物理性能進行了測定，結果列于表1。表1</tables>表1顯示，與對照例的粒化乙炔黑相比，本發明實施例的粒化乙炔黑具有較高的顆粒硬度和堆積密度，其粗粒含量很低，細粉量增加度和粉碎度很小。此外，與摻有對照例粒化乙炔黑相比，摻有本發明實施例粒化乙炔黑的樹脂組合物和/或橡膠組合物，其導電性較高(體電阻率較低)，而且乙炔黑得率也較高。此外，圖1和圖2的比較顯示，本發明的粒化乙炔黑具有形成于粒化乙炔黑表面的乙炔黑包層結構，即內核-殼層結構。本發明粒化乙炔黑的優點在于，提供導電性的能力優良，空氣輸送后揚塵現象很小，因而混合設計方向，因為加入樹脂和/或橡膠中的乙炔黑得率高。根據本發明生產粒化乙炔黑的方法，能以高生產率生產出上述性能優良的粒化乙炔黑。利用摻有本發明粒化乙炔黑的樹脂組合物和/或橡膠組合物，可以制造用于電纜的半導電性屏蔽，它基本上不會形成電樹。權利要求1.一種粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度至少為5g/粒，堆積密度至少為0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm。2.根據權利要求1所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其中的灰分含量至多為100ppm。3.根據權利要求1所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。4.根據權利要求3所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其中的硬渣含量至多1ppm。5.一種粒化乙炔黑，其特征在于，在其表面上形成有一層乙炔黑包層。6.根據權利要求5所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度至少為5g/粒，堆積密度至少為0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm。7.根據權利要求6所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其中的灰分含量至多100ppm。8.根據權利要求5所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。9.根據權利要求8所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其中的硬渣含量至多1ppm。10.一種粒化乙炔黑，其特征在于，具有內核-殼層結構。11.根據權利要求10所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度至少為5g/粒，堆積密度至少為0.2g/cm3，硬渣含量至多10ppm。12.根據權利要求11所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其灰分含量至多100ppm。13.根據權利要求10所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其顆粒強度為5至10g/粒，堆積密度為0.25至0.4g/cm3，硬渣含量至多10ppm，灰分含量至多50ppm。14.根據權利要求13所述的粒化乙炔黑，其特征在于，其中的硬渣含量至多1ppm。15.一種生產粒化乙炔黑的方法，其特征在于，它是將200至350份(重量)去離子水與100份(重量)乙炔黑料粉混合，然后經第一階段造粒獲得粒化產物，然后將10至15份(重量)乙炔黑料粉與100份(重量)該粒化產物混合，然后進行第二階段造粒。16.一種組合物，其特征在于，含有樹脂和/或橡膠，以及摻于其中的根據權利要求1至14中任一項所述的粒化乙炔黑。17.一種用于電纜的半導電性屏蔽的組合物，其特征在于，含有總量為100份(重量)的至少一種以下樹脂和/或橡膠乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物和乙烯/丙烯酸丁酯共聚物，以及總量30至100份(重量)根據權利要求1至14中任一項所述的粒化乙炔黑。全文摘要本發明公開了一種粒化乙炔黑，其顆粒強度至少為5g/粒，堆積密度至少為0.2g/cm文檔編號C08K3/04GK1161995SQ97102068公開日1997年10月15日申請日期1997年1月17日優先權日1996年1月19日發明者山崎義照,鶴田和義,野口光義申請人:電氣化學工業株式會社