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白炭黑介绍
发布时间:2015-11-20   点击次数:517次

白炭黑性质用途及生产方法  

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和白炭黑气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
  白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积

气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂,超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。

用途:白炭黑的用途很广,且不同产品具有不同的用途。用作合成橡胶的良好补强剂,其补强性能仅次于炭黑,若经超细化和恰当的表面处理后,甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。用作稠化剂或增稠剂,合成油类、绝缘漆的调合剂,油漆的退光剂,电子元件包封材料的触变剂,荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂,彩印胶板填充剂,铸造的脱模剂。加入树脂内,可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内,可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中,可制成耐200℃以上的塑料。在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。


气相白炭黑属于高补强填充材料,由于成本较高等原因,除特殊场合如硅橡胶补强用外,一般不采用。沉淀白炭黑是橡胶补强广泛使用的材料,一般说来,由于沉淀白炭黑(超细的、表面处理的例外)补强效果还不及炭黑好,故属半补强填充材料。因此要根据使用场合决定代替炭黑的百分数。沉淀白炭黑用于橡胶制品有汽车、翻斗车、卡车、拖拉机、叉车、自行车等的内外胎,工业用皮带、胶管、衬垫、胶板、粮食加工用脱谷胶辊,以及胶鞋等各种橡胶工业制品中都或多或少地要用到白炭黑。在普通轮胎内添加一定量的白炭黑能提高轮胎的使用寿命。据原西德一家公司轮胎配方研究试验结果表明,若能增配10~20份白炭黑就可以改善胶接性和抗撕裂性,使轮胎行驶里程提高,同时还能增强轮胎对路面的抓着力,以利于安全行车。我国轮胎行驶里程低于国际水平,不使用白炭黑是原因之一。此外,由于炭黑发热量大,国外用于高速公路的汽车轮胎也趋向于添加白炭黑。目前国内外市场对自行车车胎的要求也日益多样化,如轮胎胎边彩色化及闪光圈等花式新品种,都是用白炭黑代替炭黑生产的。在胶鞋的生产中,人们对胶鞋、雨靴、运动鞋、旅游鞋、健身鞋、芭蕾鞋等,不但要求牢度,而且要求色调美观、舒适轻便。白炭黑既具有良好的补强性、耐磨性、防滑性和鞋面粘着性,又是一种良好的浅色补强材料,因此在胶鞋的发展中为提供鞋的质量和款式起着重要作用。

    白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材料,可以提高塑料的弹性强度和耐磨性,以及硬度的热稳定性能。用于电缆还可以提高电缆的电绝缘性,如甲基乙烯基硅橡胶高压线就要用气相白炭黑或高质量的沉淀白炭黑。在两层塑料薄膜之间往往不易分开,装袋时袋口很难打开,则白炭黑就是很顶用的开口剂。当聚氯乙烯作家庭地板材料时,如若加入了一定的白炭黑,则可改进产品硬度、弹性、热变性等性能。

    白炭黑做纸张的上胶剂,可提高纸张的白度和不透明度,改进印刷性、耐油性、耐磨性、手感性和光泽性。用于晒图纸,可使纸表面质量好、油墨稳定、背面无裂隙;用于叠氮纸中,可生产出兰图纸;用于铜板纸中可代替钛白;特别是用于新闻纸,加入1~2%的白炭黑,可使纸的重量减轻10%,不仅纸薄,而且能提高强度,除能防止油墨渗透,使印刷文字清晰外,还可增加不透明度.白炭黑具有触变性能,在涂料中添加少量白炭黑,能使涂层消除液滴沉降现象。在不饱和聚酯涂料中,只要添加0.5~2%浓度的白炭黑,就能使这种涂料在垂直表面上每次涂500g/m2也不会发生液滴和皱折。在颜料中添加白炭黑,不仅能防止颜料的沉淀,且能提高对颜料、染料的吸附性,改进分散性。当用作乳化涂料的填料时,可提高热稳定性。为了满足涂料和油墨消光剂对白炭黑的要求,国外研制和生产了消光剂专用品。当硝基清漆以及类似涂料含有沉淀白炭黑消光剂,可改进油漆非沉淀性能,并能使涂料易分散,仅有少量的增稠影响,悬浮性好,有极好的消光特性,高透明度和好的耐磨性能。在印刷油墨中加入0.5%的白炭黑,印刷效果好,可消除未分散油墨渗透的影响,改进印刷材料的耐洗性,增加颜色的光泽度。

农业化学制品的制造中,如农药,喷施肥料等,
使用白炭黑作载体或稀释剂,能保持效力持久,因为它具有高吸附力,易于悬浮,具
有良好的亲和性及化学稳定性,即使在雨水冲洗和炎热条件下,仍能长期保持不变。


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