今天,白炭黑廠家就跟大家聊聊白炭黑的分類(lèi)及功能。
白炭黑的分類(lèi):
白炭黑是微細(xì)粉末狀或超細(xì)粒子狀無(wú)水及含水二氧化硅或硅酸鹽類(lèi)的統(tǒng)稱(chēng),是一種白色、無(wú)毒、無(wú)定形微細(xì)粉狀物,其SiO2含量較大(大于90%),目前,市場(chǎng)上常見(jiàn)的白炭黑有氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑兩種。
1.沉淀法白炭黑:
沉淀法白炭黑(學(xué)名沉淀水合二氧化硅)主要用于鞋類(lèi)、輪胎和其它淺色橡膠制品,其它的用途包括在農(nóng)藥、飼料等行業(yè)頂用作載體或活動(dòng)劑,在牙膏頂用作摩擦劑,在涂料頂用作分散劑、抗沉淀劑或者消光劑等。其制備過(guò)程是將四氯化硅(或者甲基三氯硅烷)原料送至精餾塔精餾后,在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā),并以干燥、過(guò)濾后的空氣為載體,送至合成水解爐。若進(jìn)一步進(jìn)行研磨或造粒處理,可得到一系列規(guī)格的產(chǎn)品。氣相法白炭黑的出產(chǎn)過(guò)程的詳細(xì)操縱控制比較難題, 特別是出產(chǎn)高牌號(hào)產(chǎn)品(高比表面積的產(chǎn)品)。該工藝又稱(chēng)熱解法、干法或燃燒法。海內(nèi)在這方面的研究還處于落后狀態(tài)。
2.氣相法白炭黑:
氣相法白炭黑(學(xué)名氣相二氧化硅)是一種多功能的添加劑,在橡膠領(lǐng)域主要用于室溫硫化硅橡膠(RTV)、熱硫化硅橡膠(HTV)等領(lǐng)域,其它用途還包括涂料、膠粘劑、油墨、化工機(jī)械拋光、造紙、食物以及膠體蓄電池等行業(yè),可起到增稠、觸變、消光以及防沉等作用。
氣相法白炭黑的出產(chǎn)方法主要為化學(xué)氣相沉積(CAV)法。
沉淀法又稱(chēng)為濕法,主要原料為石英砂、純堿、產(chǎn)業(yè)鹽酸、硫酸、硝酸或二氧化碳。出產(chǎn)流程主要包括沉淀、過(guò)濾、干燥和造粒等步驟。氣相法的長(zhǎng)處在于出產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)樸,易控制反應(yīng)前提,產(chǎn)品純度可以高達(dá)99.8%,比表面積大,活性高,表面羥基少,適合高純白炭黑的合成;缺點(diǎn)是表面存在活性硅羥基、吸附水及制備工藝導(dǎo)致其表面泛起酸區(qū),使白炭黑呈親水性,在有機(jī)相中難以浸潤(rùn)和分散,出產(chǎn)本錢(qián)高,產(chǎn)品價(jià)格昂貴,應(yīng)用范圍小且產(chǎn)率較低。先采用燃油或優(yōu)質(zhì)煤在高溫下將石英砂與純堿反應(yīng)制備得到產(chǎn)業(yè)水玻璃;產(chǎn)業(yè)水玻璃用水配制成一定濃度的稀溶液,然后在一定前提下加入某種酸,天生水合二氧化硅沉淀后,根據(jù)成品要求,在輥筒壓濾機(jī)或者板式壓濾機(jī)中經(jīng)由濾、洗滌,除去多余的水分和反應(yīng)副產(chǎn)物,得到白炭黑濾餅;再經(jīng)由干燥(通常為噴霧干燥)得到成品。技術(shù)難點(diǎn)是合成爐的散熱、高效分離器操縱控制及氯化氫解吸三個(gè)方面,難控制的是系統(tǒng)的氣相平衡和氣-固相平衡。在表面改性方面,跨國(guó)至公司都是采用連續(xù)化干法表面改性工藝,而且都朝著高效、節(jié)能和環(huán)保等方向發(fā)展。
氣相白炭黑的功能:
1.疏水性氣相白炭黑
疏水性氣相白炭黑是通過(guò)親水性氣相白炭黑與活性硅烷(例如氯硅烷或六甲基二硅胺烷)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而制得。除了親水性產(chǎn)品的上述長(zhǎng)處外,疏水性氣相白炭黑產(chǎn)品的特點(diǎn)是:低吸濕性、很好的分散性、即使對(duì)于極性體系也有流變調(diào)節(jié)能力。親水性氣相白炭黑產(chǎn)品經(jīng)×射線(xiàn)分析具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)。例如:在液體體系中,疏水性氣相白炭黑可以達(dá)到高添加量,而對(duì)體系的粘度影響很小。氣相法白炭黑的納米粒子特性和高純度使其在電子和光纖產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用起了主導(dǎo)作用。一些氣相白炭黑產(chǎn)品可以壓縮后供貨,一些產(chǎn)品是醫(yī)藥級(jí)的。根據(jù)市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域不同,我們可以提供不同粒徑的原生顆粒和不同比表面積的產(chǎn)品。如通過(guò)用硅烷或硅氧烷處理改性親水級(jí)別的氣相法白炭黑出產(chǎn)疏水性的氣相白炭黑,在的產(chǎn)品中,化學(xué)處理劑以化學(xué)鍵方式結(jié)合在原來(lái)的親水性氧化物上。為了解決產(chǎn)業(yè)中一些特殊的技術(shù)題目,各種型號(hào)的疏水性氣相白炭黑被研發(fā)出來(lái)。
親水性氣相白炭黑的功能:適于加工處理,調(diào)節(jié)到的流變性;有機(jī)硅彈性體的補(bǔ)強(qiáng);非極性液體的增稠;食物和產(chǎn)業(yè)粉末的助流劑;高化學(xué)純度;即使在高溫下仍具有優(yōu)異的絕緣機(jī)能;液體轉(zhuǎn)變成粉末,如醫(yī)藥、化妝品。從化學(xué)角度看,這些疏松的白色粉末由高純度的無(wú)定形白炭黑構(gòu)成。除了在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,如聚酯、有機(jī)硅、油漆和涂料中應(yīng)用外,親水性氣相白炭黑產(chǎn)品越來(lái)越多的成功應(yīng)用于高科技領(lǐng)域中。
2.親水性氣相白炭黑
親水性氣相白炭黑是通過(guò)揮發(fā)性氯硅烷在氫氧焰中水解而制得的。有些產(chǎn)品,在疏水處理的基礎(chǔ)上再經(jīng)由結(jié)構(gòu)改性,可為客戶(hù)研發(fā)新產(chǎn)品和進(jìn)步產(chǎn)品的機(jī)能提供進(jìn)一步的匡助。它具有疏水性(憎水性),而且不能在水中分散。親水性白炭黑可用水潤(rùn)濕,并能在水中分散。疏水性氣相白炭黑的功能:加工使用中相宜的流變性;極性液體的增稠,如環(huán)氧樹(shù)脂;有機(jī)硅彈性體的補(bǔ)強(qiáng);高添加量,如在模壓制品中;良好的疏水性,進(jìn)步防腐性;改善介電機(jī)能,如在電纜復(fù)合物中;粉末助流劑,如在粉末涂料及滅火劑等;在涂料和塑料中進(jìn)步耐劃傷性。
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