湖南白炭黑的制备与发展趋势
时间: 2020-04-24 11:40:43来源: 攸县旭达氟化工有限责任公司 阅读次数：3703
1、白炭黑概述
白炭黑是无定型硅酸及硅酸盐类产品的通称，在橡胶工业中补强作用类似于炭黑被称为白炭黑，分子式为（SiO2·nH2O）,外观看起来一般是白色，是一种无定形没有气味及毒性的颗粒状固体，一般分为以下四类：气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶[1]。白炭黑粒子粒径非常小，一般在0.003mm以下，比表面积比较大，比重为2左右，在高温条件下其性质变化较小，可以溶于NaOH和HF，在水中溶解度非常低，且不溶于一般常见酸，表面含有非常多的亲水性基团如羟基，吸水性较强容易形成聚合体。
白炭黑是由硅和氧构成的空间四面体网状结构，氧位于四面体的顶点之上，硅位于四面体的体心位置，这种结构的特点就在于顶点上的氧和其它各个面上的顶点共点，使得SiO2呈电中性。白炭黑的表面有三种不同类型的羟基：一种羟基为在脱过水的白炭黑表面存在的硅氧基，温度的增加不易脱除硅氧基；另一种羟基因为其含有正电性H原子，因此特别容易与具有负电性的原子发生氢键结合，被称为隔离羟基；还有一种是对极性物质具有很强的吸附作用，彼此之间能以氢键的形式互相结合的相邻羟基[1]。
1.1白炭黑的应用
白炭黑具有许多独特的性能，主要用在橡胶作补强剂，其用量已占总用量70%，随着白炭黑应用领域的不断开发，非橡胶领域的应用正在获得广泛的应用。在国外，非橡胶领域的用量已上升到总用量的四分之一。
1.1.1 在橡胶中的应用
白炭黑的主要用途是在橡胶中起交联作用，作补强剂。白炭黑作为橡胶的填充剂，用于制造鞋围条，透明或不透明的浅色鞋底，可以提高制品的耐磨性、耐撕裂强度和硬度；另外，它还用作纺织、粮食加工器材的胶辊和胶卷及在轮胎胎胶料中起到抗臭氧老化性和冰面抓着的作用。
1.1.2在油墨、油漆和涂料中的应用
在油墨、油漆和涂料中，白炭黑可作为增稠剂、触变剂、分散剂、流量控制剂和防沉剂，能使制剂色泽鲜艳，增加透明感，且打印清晰、漆膜坚固，气相法白炭黑还在复印机和激光打印机的墨盒调色中用作分散剂和流量控制剂，当浓度较大、扩散性能降低时，能作消光剂[2]。
1.1.3在塑料中的应用
在塑料工业中，添加白炭黑可提高材料的强度、韧性，明显提高防水性和耐老化性。白炭黑加入聚氯乙烯中，用于生产高压电线；用于聚乙烯塑料制品中，可改善张力和耐磨性能。在各种塑料薄膜中加入白炭黑，可以改变薄膜的表面性能，使薄膜易于张口，不会粘结。另外，白炭黑还可以在多种树脂、聚苯乙烯树脂浇注件中起到多种性能。
1.1.4在其他方面的应用
除了将白炭黑应用到上述领域外，还可以应用到医药、农药、化妆品以及牙膏、造纸等领域。活性白炭黑具有很大的内、外比表面积，因此是理想的医药和农药载体；在农药中能大量吸收杀虫剂农药；在牙膏中的应用方面，白炭黑具有良好相容性与物理性能，把白炭黑作为牙膏磨擦剂能洁齿，除斑；在造纸方面工业中可以提高纸张的白度、使纸张质量轻化，适合高速印刷。
总之，作为一种功能性添加剂，白炭黑的应用范围将更加广泛，其添加性能将得到更大的提高[2]。
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