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白炭黑是什么?

时间:2021-06-01     作者:潍坊屹诺新材料精细化工   阅读

很多朋友们都知道白色的二氧化硅粉体有个俗名叫白炭黑,但你是否知道它这个称呼的缘由是什么呢?

白炭黑是什么?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、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶,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。

在了解白炭黑“WhiteCarbonBlack”之前我们应该了解一下与它的名称来源密切相关的炭黑“CarbonBlack”。人们早在3000多年前就掌握了烧烟制墨技术,但长期以来炭黑的生产技术发展缓慢,直到1872年,世界上才首次出现了炭黑工业的规模生产,同时产生了“CarbonBlack(炭黑)”这一术语,这就是近代炭黑工业的开端。1912年英国人莫特(Mottee)发现了炭黑对橡胶的补强作用,特别是显著提高轮胎耐磨性能以后,自此炭黑的需求量迅速增长,并逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。

在第一次世界大战期间,由于生产炭黑的能源材料紧缺,德国开始使用沉淀法生产的白色二氧化硅替代炭黑,而白色的无定型二氧化硅因物性及用途与炭黑相似而得名白炭黑(WhiteCarbonBlack)。再后来,由于汽车及其运输业的高速发展、炭黑生产用原料的涨价和节能减排的要求,又使白炭黑成为橡胶行业补强材料的佼佼者。目前,白炭黑用在彩色橡胶制品中可以完全替代炭黑进行补强,满足白色或半透明产品的需要。

气相法制备的二氧化硅粉体粒径很小,具有比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好的特点,在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质,广泛的应用于橡胶、有机硅、塑料、涂料、油墨、胶粘剂、密封胶、医药、化妆品及个人护理等工业领域,作为补强填料和多功能添加剂,是一种在世界范围内真正工业化的纳米材料。气相二氧化硅根据实际应用需求不同,分为亲水型及疏水型两大类。

亲水性气相二氧化硅是通过挥发性氯硅烷在氢氧焰中水解而制得的。从化学角度看,这些松散的白色粉末由高纯度的无定形二氧化硅构成,亲水性二氧化硅可被水润湿,并能在水中分散。疏水性气相二氧化硅是通过亲水性气相二氧化硅与活性硅烷(例如氯硅烷或六甲基二硅胺烷)发生化学反应而制得。它具有疏水性(僧水性),而且不能在水中分散。为了解决工业中一些特殊的技术问题,各种型号的疏水性气相二氧化硅被研发出来。疏水性气相二氧化硅产品的特点是:低吸湿性、很好的分散性、即使对于极性体系也有流变调节能力。


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