今天,白炭黑廠家就跟大家聊聊白炭黑的分類及功能。
白炭黑的分類:
白炭黑是微細粉末狀或超細粒子狀無水及含水二氧化硅或硅酸鹽類的統(tǒng)稱,是一種白色、無毒、無定形微細粉狀物,其SiO2含量較大(大于90%),目前,市場上常見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、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、過濾后的空氣為載體,送至合成水解爐。若進一步進行研磨或造粒處理,可得到一系列規(guī)格的產(chǎn)品。氣相法白炭黑的出產(chǎn)過程的詳細操縱控制比較難題, 特別是出產(chǎn)高牌號產(chǎn)品(高比表面積的產(chǎn)品)。該工藝又稱熱解法、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、過濾、干燥和造粒等步驟。氣相法的長處在于出產(chǎn)工藝比較簡樸,易控制反應(yīng)前提,產(chǎn)品純度可以高達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,在有機相中難以浸潤和分散,出產(chǎn)本錢高,產(chǎn)品價格昂貴,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,在輥筒壓濾機或者板式壓濾機中經(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)難點是合成爐的散熱、高效分離器操縱控制及氯化氫解吸三個方面,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)品的上述長處外,疏水性氣相白炭黑產(chǎn)品的特點是:低吸濕性、很好的分散性、即使對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)×射線分析具有無定形結(jié)構(gòu)。例如:在液體體系中,疏水性氣相白炭黑可以達到高添加量,而對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)藥級的。根據(jù)市場和應(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。如通過用硅烷或硅氧烷處理改性親水級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,各種型號的疏水性氣相白炭黑被研發(fā)出來。
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;有機硅彈性體的補強;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、有機硅、油漆和涂料中應(yīng)用外,親水性氣相白炭黑產(chǎn)品越來越多的成功應(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,可為客戶研發(fā)新產(chǎn)品和進步產(chǎn)品的機能提供進一步的匡助。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)氧樹脂;有機硅彈性體的補強;高添加量,如在模壓制品中;良好的疏水性,進步防腐性;改善介電機能,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;在涂料和塑料中進步耐劃傷性。
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