白炭黑各指标在应用中的作用
白炭黑标准-气相发
白炭黑(气相法)标准名称白炭黑(气相法)标准说明白炭黑(气相法)本标准适用于四氯化硅气估在氢氧焰中高温下水解制得的气相白炭黑。
白炭黑主要用于各种硅橡胶被强剂,农药分散剂,涂料的消光剂,处理各种纤维品塑料薄膜。
分子式:SiO2分子量:60(按1982年国际原子量)指标甲产品分五个品名:1号可用于涂料填加剂、电子原件包封料。
2号适用于硅橡胶的补强剂。
3号广泛用于树脂增粘剂、合成润滑油的稠化剂、电子原件包封料、玻璃钢制品的充填及触变剂。
4号适用一硅脂的稠化剂。
5号适用于特种硅橡胶的补强剂。
一、技术要求白炭黑(气相法)应符合下列要求甲乙项目 1# 2# 3# 4# 5# 2# 4# 指标外观高度分散白色絮状粉末比表面积,m2/g 75"105 ≥150 150"200 ≥200≥300吸油值,ml/g <2.90 2.60"2.90 ≥2.90≥3.45 2.60"2.80 表观密度,g/ml ≥0.05≤0.04 0.04 0.05PH值 4"6 4"6 3.5"6 3.5"5.5 4"6 3.5"5 3.5"5 干燥减量110℃2h,%≤3 3 3 3 3 5 5 机械杂质,个数/2≤30 20 30 15 20 微量微量灼烧减量900℃,2h,%≤5 5 5 5 5 氧化铝(Al2O3),%≤——— 0.03 —氧化铁(Fe2O3),%≤——— 0.01 —铵(以NH3计),% —≤0.03—微量—二、检验方法1 外观的测定目测。
2 比表面积的测定甲法(甲基红吸附法):指标甲1号、2号、3号、4号用甲基红吸附法。
白炭黑表面羟基团以三Si—OH存在;对甲基红染料分子形成单分子层吸附。
根据吸附甲基红量,计算羟基吸附表面。
2.1 仪器吸附色层管(见图1);吸液管(5ml);容量瓶(500ml)。
国内外白炭黑标准介绍
国内外白炭黑标准介绍炭是一种重要的自然资源,主要用于能源和化学制品生产,白炭和黑炭是不同的炭种,每种都具有独特的特点和用途。
本文通过对国内外白炭和黑炭标准的介绍,来更好地认识白炭和黑炭的特点,以及在它们的应用中的作用。
一、国内白炭黑标准1.白炭(1)白炭的标准:根据《中国煤炭标准》,白炭主要以干基灰分、挥发分、水分和硫份等指标来衡量。
按煤和油类煤炭分类法,白炭的干基灰分为最高3.5%,挥发分小于15.0%,水分小于15.0%,硫份小于1.0%,其他指标参照《中国煤炭标准》,分类法等。
(2)白炭的应用:白炭具有较高的发热量和较好的燃烧特性,通常用于发电和烧炼工业。
对于低品位的煤炭,由于其灰分含量较低,白炭可以用来提高煤炭的热值。
2.黑炭(1)黑炭的标准:根据《中国煤炭标准》,黑炭主要以干基灰分、挥发分、水分等指标来衡量。
按煤和油类煤炭分类法,黑炭的干基灰分小于7.0%,挥发分小于45.0%,水分小于15.0%,硫份小于1.0%,其他指标参照《中国煤炭标准》,分类法等。
(2)黑炭的应用:黑炭具有高的发热量和抗热性好的特点,通常用于火药、焦炭、水泥、冶金和化学等行业。
此外,黑炭也是烧烤的理想燃料,也是钢铁炼制行业的重要燃料。
二、国外白炭黑标准1.白炭(1)标准:根据美国煤炭协会(ACAA)的要求,白炭应具有最低发热量(BTU/ lb)和最低灰分(水无定容量),最低挥发分(VVMF),水分等指标。
例如,白炭的最低发热量为11000BTU/ lb,最低灰分为5%,最低挥发分为4%,水分小于15.0%。
(2)应用:白炭因具有高发热量和低灰分指标非常适合使用于发电和金属冶炼工业。
此外,白炭还可以用于其他陶瓷日用品的制作,例如陶瓷发热片和陶瓷砖。
2.黑炭(1)标准:根据美国煤炭协会(ACAA)的规定,黑炭应具有最低发热量(BTU/ lb)和最低灰分(水无定容量),最低挥发分(VVMF),水分等指标。
例如,黑炭的最低发热量为9000BTU/ lb,最低灰分为7%,最低挥发分为30%,水分小于15.0%。
白炭黑的性能因素
疏水白炭黑是经表面改性处理的高纯度疏水二氧化硅粉体,白色透明、无毒、无味、分散性好,具有较大的比表面和孔容。
白炭黑经改性后,阻止了表面二次团聚现象,改善了无机相与有机相的界面相容性,对有机溶剂及油类有很高的吸附能力,具有良好的疏水性。
适用于涂料、硅橡胶、塑料、造纸、印刷、陶瓷、食品、医药、电子、纺织等行业中。
主要质量技术指标项目含量项目含量SiO2(干基)≥99.5%PH值 6.9-7.1 灼烧失重≤3%DBP 吸收值 2.9-3.5ml/g 加热减量≤1%比表面积200-300m2/g 粒度(平均)≤2um 白度≥96 疏水型白炭黑在聚合物基复合材料中获得了广泛应用,主要用于光学、电学及杂化材料、疏水白炭黑填充的丙烯酸酯类粘合剂,用于多孔性材料,性能好,固化时间短,用于纸张的粘合具有高撕裂强度和耐水性。
填充的合成橡胶或热固性树脂粘胶用于化学电镀、印刷电路板具有良好的耐热性能和焊接性能。
疏水型白炭黑具有许多普通填料无可比拟的优越性,在耐高温、高强度材料和电子、光学、生物等领域中有更大的使用价值。
本发明公开了一种高孔容二氧化硅的制备方法,它采用可溶性硅酸钠为原料,通过离子交换生成一定浓度的硅酸,在与氨水进行中和反应时,加入碳酸氢铵作扩孔助剂、聚乙二醇作表面活性剂合成高孔容浆料,经压滤、洗涤、有机溶剂置换、蒸馏脱水干燥时加入正丁醇固孔、煅烧及气流粉碎得到颗粒均匀的高孔容二氧化硅超细粉末,生产的二氧化硅具有杂质少、吸油值及孔容高的特点,用于中、高档涂料中消光性能好、透明度高、不黄变。
又称孔体积。
单位质量多孔固体所具有的细孔总容积,称为孔容或比孔容Vg。
这是多孔结构吸附剂或催化剂的特征值之一。
比孔容常由颗粒密度ρp和真密度ρt按照Vg=1/ρp-1/ρt算出。
式中1/ρp-为1g多孔固体的表观体积;1/ρt为lg多孔固体中骨架的体积;两者之差等于孔容。
孔容一般用四氯化碳法测定,利用在一定的四氯化碳蒸气压力下,四氯化碳在多孔固体的内孔凝聚,把孔充满,此凝聚了四氯化碳的体积就是吸附剂孔的体积。
白炭黑自动化包装系统的优化及应用
白炭黑自动化包装系统的优化及应用摘要:随着产品质量的提高,轮胎对环境可持续性的要求越来越严格,对二氧化碳排放的需求以一种功能强大和无害环境的补充剂的形式急剧增加。
白炭黑是一种无定形、有毒的白色纳米材料,也称为水文硅。
目前橡胶中使用的黑白边缘超过一半,从而提高了橡胶的强度、粘度和强度。
这是一种强有力的补充剂,比普通的黑色碳更适合。
白炭黑颗粒比普通的碳水化合物小和大,所以白炭黑与橡胶基本体充分互动,它们制造的化学物质更稳定、更有韧性。
由于CO2氧化硅平衡中存在多氧化物含量、水文硝酸盐含量高、表面可用性高、与橡胶的相容性差以及橡胶的应用性能受到影响。
关键词:白炭黑;自动化包装系统;优化;应用引言近年来轮胎行业发展迅速,中国的环保要求使绿色轮胎成为轮胎行业未来的重要一步。
为了提高绿色轮胎的整体性能,轮胎企业不仅要开发合理的轮胎设计,还要合理利用黑色碳,加快我国绿色轮胎在运输中的发展和应用。
1自动化包装机械控制系统的设计特点(1)单独计算机控制。
包装机械中要应用自动化技术,就离不开计算机系统对包装机械的控制,如此才能确保机械顺利完成自动包装工作。
除此之外,计算机系统还能对包装机械的操作情况进行实时监控,工作人员只需输入相应操作指令,就可以让包装机械根据指令完成相应的包装工作,大大降低了工作人员的工作强度和复杂程度。
(2)小批量和多品种生产。
不同的用户对于包装有着不同的需求,如建立多条生产线则花费成本过高而得不偿失。
为此,可通过模块化设计,让包装机械自动完成不同品种的小批量包装。
同时,模块化的设计可以让不同品种的小批量包装工序同时进行,有效减少了工作周期。
(3)分辨材质。
包装机械中应用自动化技术,就可以自动化收集和分析原材料材质的相关数据信息,与人工分析和识别相比,其对于材质的分析和识别更为精准高效,这一过程主要是通过借助探测器来实现的。
通过对材质的自动分析和识别,就可以及时发现材料是否发生变化或材料的变化情况,并将这一结果显示在人机界面当中。
什么是白炭黑?白炭黑在橡胶中的重要指标应用
什么是白炭黑?白炭黑在橡胶中的重要指标应用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?白炭黑与炭黑的关联在了解白炭黑“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。
炭黑作为橡胶工业的补强材料已有百来年历史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。
轿车“绿色轮胎”及冬季轮胎的制造是白炭黑的拿手好戏,白炭黑用于轮胎,使其获得更低的滚动阻力和改善轮胎的抓地力,从而提高汽车燃油效率。
这些具有高燃油效能等的节能型轮也被称作“绿色轮胎”。
如今我们所说的白炭黑已经不单纯是一种在橡胶配方中用作炭黑的替代品,而是一种X-射线无定形的硅酸和硅酸盐的白色超细粉体的总称,这类粉体材料具有非常广泛的应用,根据制备路线不同,主要分为沉淀法白炭黑及气相法白炭黑两大类。
一.白炭黑的制造白炭黑的制备多采用两种方法,即煅烧法和沉淀法。
煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑,它是以多卤化硅(SiClx)为原料在高温下热分解,进行气相反应制得。
白炭黑在橡胶中的应用
白炭黑在橡胶中的应用一、白炭黑对胶料工艺性能的影响(1)胶料的混炼与分散白炭黑由于比表面积很大,总趋向于二次聚集,加之在空气中极易吸收水分,致使羟基间易产生很强的氢键缔合,进一步提高了颗粒间的凝聚力,所以白炭黑的混炼与分散要比炭黑困难得多,而且在多量配合时,还容易生成凝胶,使胶料硬化,混炼时生热大。
为获得良好的分散,就要求初始混炼时,保持尽可能高的剪切力,以便使白炭黑的这些聚集体粒子尽可能被破坏,而又不致使橡胶分子链发生过多的机械降解。
为此,白炭黑应分批少量加入,以降低生热。
适当提高混炼温度,有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分,降低粒子间的凝聚力,有助于白炭黑在胶料中的分散。
(2)白炭黑补强硅橡胶混炼胶中的结构控制白炭黑,特别是气相法白炭黑是硅橡胶最好的补强剂,但有一个使混炼胶硬化的问题,一般称为“结构化效应”。
其结构化随胶料停放时间延长而增加,甚至严重到无法返炼、报废的程度。
对此有两种解释,一种认为是硅橡胶端基与白炭黑表面羟基缩合;另一方面认为硅橡胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。
防止结构化有两个途径,其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质,如羟基硅油、二苯基硅二醇、硅氮烷等。
当使用二苯基硅二醇时,混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。
这样就可以防止白炭黑填充硅橡胶的结构化。
另一途径是预先将白炭黑表面改性,先去掉部分表面羟基,从根本上消除结构化。
(3)胶料的门尼粘度白炭黑生成凝胶的能力与炭黑不相上下,因此在混炼白炭黑时,胶料的门尼粘度提高,以致于恶化了加工性能,故在含白炭黑的胶料配方中软化剂的选择和用量很重要。
在IIR中往往加入石蜡烃类、环烷烃类和芳香烃类,用量视白炭黑用量多少及门尼粘度大小而异,一般可达15-30%。
在NR中,以植物性软化剂如松香油、妥尔油等软化效果最好,合成的软化剂效果不大,矿物油的软化效果最低。
(4)胶料的硫化速度白炭黑粒子表面有大量的微孔,对硫化促进剂有较强的吸附作用,因此明显地迟延硫化。
沉淀法白炭黑
沉淀法白炭黑
一、产品特性:
沉淀法白炭黑(简称白炭黑)是橡胶工业常用的补强剂,它的化学名称是水合二氧化硅(Si O₂)或称胶体二氧化硅。
因为它在橡胶中有类似炭黑的补强性而且是白色粉末或细小粒子。
所以人们又称它为白炭黑。
目前白炭黑的制法大多数是采用硫酸溶液与硅酸钠溶液进行化学反应的方法。
因此法制得的白炭黑性能优良、成本也较低廉。
二、使用范围:
白炭黑在橡胶工业中应用最广,在制作胶鞋中它是彩色橡胶或透明鞋底的最佳补强剂。
在轮胎制作中常用它提高胶料对骨架材料或纤维的粘性。
在胶辊制作中它不仅能提高硫化胶的硬度和耐磨性,而且能提高胶料与金属辊芯的粘着力。
白炭黑绝大部分用于橡胶工业,只有一小部分用于其它工业,例如作农药辅料,还有油墨、油漆、塑料、日用化工产品也常用白炭黑,但用量不大。
三、参数指标(HG/T3061-1999):。
白炭黑标准
白炭黑标准
白炭黑是一种无定形的白色粉末,主要成分是二氧化硅,具有良好的补强、抗撕裂、耐热、耐老化等性能,被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等行业。
对于白炭黑的质量标准,不同的行业和应用领域可能有不同的要求。
以下是一些常见的白炭黑标准:
1. 二氧化硅含量:白炭黑中二氧化硅的含量是衡量其质量的重要指标之一,一般要求在90%以上。
2. 比表面积:白炭黑的比表面积越大,其补强性能越好。
一般要求在100-300m²/g 之间。
3. 粒度分布:白炭黑的粒度分布会影响其在橡胶中的分散性和补强效果。
一般要求粒度分布均匀,无大颗粒。
4. pH 值:白炭黑的pH 值会影响其在橡胶中的相容性和稳定性。
一般要求在6.5-8.0 之间。
5. 水分含量:白炭黑中的水分含量会影响其在橡胶中的分散性和补强效果。
一般要求在5%以下。
白炭黑等级分类
白炭黑等级分类
白炭黑是一种无机化合物,也称为氧化硅或二氧化硅。
根据不同的分类标准,白炭黑可以分为多种不同的等级。
按照用途,白炭黑可以分为以下几种:
N级白炭黑:适用于塑料、涂料等应用领域。
NS级白炭黑:适用于胶黏剂、密封胶等领域。
NMS级白炭黑:适用于一些卷烟和食品等行业。
NM级白炭黑:适用于一些颜料、油墨、涂料、橡胶等领域。
M级白炭黑:适用于一些高档颜料、电缆等行业。
按照粒径大小,白炭黑可以分为以下几种:
N50:平均粒径为50nm,比表面积较大,具有良好的增强、增稠、增白
等作用,广泛应用于高档涂料、墨水、护肤品、医药等领域。
N100:平均粒径为100nm,在弹性体、硅橡胶、电缆等领域具有良好的
增强、增稠、增白效果,同时也可以用于橡胶制品、涂料等方面。
N200:平均粒径为200nm,不同于其他规格,N200的形态多为融合体
或成簇的不规则状态。
在塑料、油墨、纺织、陶瓷等领域有广泛应用。
在选择白炭黑时,可以根据需求选择不同规格的白炭黑。
如需要提高产品的增白效果,可以选择N50;如需要增强性能,可以选择N100;如应用领域广泛,可以选择N200。
此外,还需要考虑颗粒形态、分散性、流动性等因素。
在大规模应用时,可以考虑采用混合各种规格的白炭黑,以达到更好的效果和成本效益。
白炭黑指标
白炭黑指标
一、白炭黑技术条件(GB10517-89)
1、分子式:SiO2.nH2O
2、产品外观:白色粉末或粒状
3、按比表面积(BET),分为ABCDEF六个类别。
类别比表面积
(m2/g)类别比表面积
(m2/g)
A >190 D 100−130
B 160−190 E 70−100
C 130−160 F <70
4、白炭黑技术要求
项目技术要求
二氧化硅含量% >90
外观颜色优于、等于样本或认可的样品加热减量(105℃,2小时)% 4.0—8.0
灼烧减量(950℃,2小时)% <12
PH值(5%水溶液) 6.0—8.0
DBP吸油值cm3/g 1.5—3.5
Na2SO4 %≤0.2
铁(Fe)mg/kg %≤500
铜mg/kg %≤30
锰mg/kg %≤50
在食品行业内或对外出口的白炭黑对铜、锰及其他有色金属要求比较严格。
二、中、高端白炭黑
在国标白炭黑技术指标的基础上,通过对设备、工艺及原料、配方的改进创造出不同用途的白炭黑,所谓的中、高端白炭黑就是对白炭黑进行表面改性处理后,使其含量更高、更细化,使白炭黑的物理应用指标达到极致,从而提高了白炭黑的附加值,在行业内称为中、高端白炭黑。
国家对此没有一个统一的技术指标。
【精品】国内外白炭黑标准介绍-王定友
国内外白炭黑标准介绍王定友邓毅(全国橡标委炭黑分技术委员会)摘要:本文介绍沉淀水合二氧化硅(俗称为白炭黑)和气相二氧化硅两类产品国内外标准的相关内容,同时分析了主要的技术差异。
1前言白炭黑的主要成份是二氧化硅,因其具有对橡胶的补强作用而俗称为白炭黑。
工业化生产的白炭黑按其生产技术的不同可分为两个大的类别,一种是沉淀水合二氧化硅,另一种是气相二氧化硅。
两类产品的都有成熟的工艺,通过调整工艺参数,已能生产出多达数十个规格的产品,以适应各个领域、行业、产品的个性化需求。
沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料主要用于鞋类、轮胎和其它浅色橡胶制品,也可用于农药、饲料等行业中做载体或流动剂;在牙膏中做磨擦剂、涂料中做分散剂、抗沉降剂或消光剂;医药及食品等行业做吸附剂等。
鞋类,包括胶鞋和运动鞋是沉淀法白炭黑的最大用户,占约40%。
气相二氧化硅在国外有60多年的生产历史,2008年我国气相二氧化硅生产厂扩展为家,产量约为1万吨。
在发达国家,气相二氧化硅的消费领域中涂料占60%,橡胶工业占30%。
在橡胶中气相二氧化硅主要用于室温硫化硅橡胶和热硫化硅橡胶。
气相二氧化硅具有各方面的用途,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础就标准而言,国内主要有国家标准、行业标准、企业标准三个层次,国际上主要有ISO标准和跨国公司的公司标准两个层次。
本文主要介绍国内外白炭黑标准的技术内容及相互间的一些异同点。
2我国的白炭黑标准2.1沉淀法白炭黑标准对于沉淀法白炭黑,国内有一系列标准,包括有14个行业方法标准和3个国家方法标准,其中HG/T 3061-2009《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅技术条件》是产品标准,其余标准为方法标准,标准名称及采用标准情况见表1。
沉淀法白炭黑化学指标与胶料物理性能的关系
摘要 :分析了沉淀法白炭黑 B ET ,CTAB , S sears 比表面 ,DBP 吸油值 ,平均粒径与粒径分布对胶料物理性能的影 响 。得出结论 :满足轮胎综合力学性能的沉淀法白炭黑应为低 B ET 比表面积 ,低 B ET 与 CTAB 比 , 高 B ET 与 S sears 比 , 适中的 DBP 吸油值 ,中值粒径小且易崩解的产品 。
表 1 EDS 白炭黑和 HDS 白炭黑各种比表面积及其比值
白炭黑
普通 EDS HDS
B E T/ ( m2·g - 1)
195 175 132
CTAB/ ( m2·g - 1)
160 150 130
S sears/ ( m2 ·g - 1)
223 190 140
BET/ BET/ CTAB S sears
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无机盐工业 第 36 卷第 6 期
快 ,白炭黑的分散性越好 。 值得提起注意的是 ,DBP 值高会导致 60 ℃tanδ
图 2 60 ℃tanδ, △T 与比表面积的关系
产品 ,随后又降为比表面积为 120~140 m2/ g 的高 分散产品 。在混炼胶中添加这种低比表面积的高分 散 ( HDS) 白炭黑能够提供较低的 60 ℃tanδ值 ,较 高的 0 ℃tanδ值和较高的 60 ℃复数模量 E ★ 。它 意味着轮胎的滚动阻力 、湿路面牵引力和耐磨性获 得了最佳平衡 ,真正达到了节能环保的目的 。
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INOR GAN IC
无机盐工业 CHEM ICAL S
INDU
沉淀白炭黑粒径范围
沉淀白炭黑粒径范围沉淀白炭黑粒径范围1.引言沉淀白炭黑是一种具有广泛应用领域的特殊材料,其粒径范围是影响其性能和应用的重要指标之一。
粒径范围指的是沉淀白炭黑所含颗粒的大小区间,通常以纳米或亚微米为单位进行表示。
本文将深入探讨沉淀白炭黑的粒径范围对其性能和应用的影响,并分享我个人的观点和理解。
2.沉淀白炭黑的定义和制备沉淀白炭黑是一种由石油污水或天然气热解得到的高表面积纳米碳黑材料。
其制备过程涉及高温热解、气体冷却和气体冷凝等多个步骤。
在制备过程中,通过控制相关参数和条件,如反应温度、反应时间和气体流速等,可以得到不同粒径范围的沉淀白炭黑。
3.沉淀白炭黑的粒径范围对其性能和应用的影响3.1 粒径范围对比表现沉淀白炭黑的粒径范围直接影响其比表面积、分散性和光学性能等方面的表现。
一般来说,粒径范围越小,比表面积越大,分散性越好,色散能力越高。
这使得小粒径沉淀白炭黑在涂料、墨水、橡胶等领域具有更广泛的应用潜力。
3.2 粒径范围对电学性能的影响沉淀白炭黑的粒径范围还会影响其电学性能。
研究表明,小粒径沉淀白炭黑具有更高的导电性和较低的体电阻,这使得其在电子器件、电池和超级电容器等领域有着广泛的应用前景。
3.3 粒径范围对机械性能的影响沉淀白炭黑的粒径范围对其机械强度、硬度和摩擦性能等机械性能也有着显著影响。
通常情况下,较大粒径的沉淀白炭黑具有更高的机械强度和硬度,而较小粒径的沉淀白炭黑具有更好的摩擦性能。
这使得沉淀白炭黑在轮胎、密封材料和摩擦材料等领域具有广泛的应用。
4.个人观点和理解对于沉淀白炭黑的粒径范围,我认为选择合适的粒径范围对材料的性能和应用至关重要。
在某些涂料应用中,需要较小粒径的沉淀白炭黑以获得更好的分散性和光学性能;而在一些机械应用中,较大粒径的沉淀白炭黑可能更适合提高材料的机械强度。
另外,我认为在选择沉淀白炭黑的粒径范围时,还应考虑其制备成本、工艺条件和应用要求等因素。
有时候,较小粒径的沉淀白炭黑可能具有更好的性能,但制备成本较高或工艺条件更加苛刻,这可能不符合实际应用的需要。
气相法白炭黑相关标准概述
附件1:气相法白炭黑相关标准概述1 气相法白炭黑概况气相法白炭黑(又名气相二氧化硅)是利用卤硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形二氧化硅产品,该产品的原生粒径在7- 40nm 之间,比表面积一般在100m,/g ---400m'/g范围内,产品纯度高,sio:含量不小于99.8%,是一种极其重要的无机纳米粉体材料。
由于其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在橡胶、塑料、蓄电池、涂料、医药、农业和CMP等领域得到了广泛的应用。
气相法白炭黑一般有亲水型和疏水型两种产品,其中疏水型产品是利用亲水型产品通过表面化学处理而获得。
自1941年德国Degussa公司成功开发出气相法白炭黑的生产技术以来,目前全世界的气相法白炭黑年生产能力已超过20万吨,而且生产技术高度集中,主要由德国Degussa, Wacker,美国Cabot 及日本Tokuyama等少数几家公司控制全球市场,技术也控制得非常严密。
世界上气相法白炭黑发展的一个基本模式是生产企业与有机硅单体和后加工企业密切结合,气相法白炭黑生产厂家利用有机硅单体厂生产过程中的副产物为主要料制备气相法白炭黑,而在气相法白炭黑生产过程中所产生的副产物HCl则返回有机硅单体厂用于有机硅的合成,此外气相法白炭黑产品出来之后又大量用于有机硅产品的后加工,这样形成一个资源利用、相互促进发展的良性循环。
所以在全球最大的有机硅企业Dowcorning和GE公司单体工厂附近有最大的气相法白炭黑生产企业Cabot和Degussa公司,而Wacker公司则本身是两大类产品的生产企业。
(国内气相法白炭黑早期主要用于军工领域,但现在大量用于民用工业,如有机硅材料、电器、电子、胶粘剂、涂料、油墨、造纸等领域,为传统产品的升级换代提供了坚实的基础。
据初步统计,我国目前气相法白炭黑的总用量已经超过11000吨/年,并以极快的速度增长,预计到201。
年将达到20000吨/年。
白炭黑生产工艺及特性质量指标
高分散性白炭黑的性能特征和生产工艺1前言白炭黑是橡胶工业重要的补强材料,因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似,并在橡胶中有相近的补强性能,故被称为白炭黑。
白炭黑按照其生产方法可分为两类,即沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料,主要用于轮胎、鞋类、和其它浅色橡胶制品。
本文只讨论沉淀法白炭黑(以下简称为白炭黑)。
在轮胎行业中,过去白炭黑主要用于子午线轮胎的带束层,以增强钢丝和橡胶的粘合性。
也有些轮胎企业将白炭黑用于子午线载重轮胎胎面,以提高胎面的抗刺扎和抗崩花性,其用量较少,一般为10~15份。
近15年来,由于欧洲和北美对环保和节能的要求日益严格,将白炭黑用于轮胎胎面,可以显著降低轮胎的滚动阻力,同时能保持较好的抗冰滑性和抗湿滑性,其耐磨性仅有稍许降低。
1992年,米其林公司率先制造出全用白炭黑的“绿色轮胎”,其滚动阻力较一般轮胎降低约30%,节油及减少汽车废气效果显著。
但是由于传统白炭黑品种的分散性不好,配用白炭黑的胎面胶,虽然滚动阻力比配用炭黑的低,但其耐磨性能却比配用炭黑的差得多。
为了适应绿色轮胎快速发展对白炭黑的要求,国外几家主要制造商都已经生产供应、并仍在进一步研究开发分散性较好的白炭黑产品,目前白炭黑已经发展了以下三代产品:1.第一代是传统的或被称为“标准”的白炭黑品种;2.第二代被称为“高分散性白炭黑”(HighDispersibleSilica,简称HDS)和“易分散性白炭黑”(EasyDispersibleSilica,简称EDS)。
高分散性白炭黑是一种具有较高分散性,且无粉尘的白炭黑产品,适用于绿色轮胎。
易分散性白炭黑是90年代中期开发的一种性能介于HDS和传统白炭黑之间的产品,其价格较HDS低,是一种性能价格比较高的替代HDS的产品。
表1为国外主要的、已经商品化的HDS和EDS品种。
在轮胎用胶料中,如果采用HDS和EDS可以获得较高的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、扯断伸长率。
白炭黑二氧化硅的用途
由于白炭黑产品的一系列优越性,使它能够广泛应用于许多领域。
橡胶制品白炭黑用在彩色橡胶制品中以替代炭黑进行补强,满足白色或半透明产品的需要。
白炭黑同时具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能,所以在黑色橡胶制品中亦可替代部分炭黑,以获得高质量的橡胶制品,如越野轮胎、工程轮胎、子午胎等。
农业化学制品在农业化学制品中,如农药、高效喷施肥料等,使用白炭黑作载体或稀释剂、崩解剂,做崩解剂在水分散粒剂wdg中使用可提高悬浮率,建议使用含量10%左右。
能保持持久效力,因为它的超高表面积具有极高吸附力,易于悬浮,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。
日用化工制品用白炭黑作填料和磨蚀剂的透明彩色及不透明牙膏,这类牙膏具有良好的柔韧性、分散性,膏体光滑、柔软、磨蚀性好,不磨蚀牙膏管体;它能使药物牙膏保持药性的稳定。
特别是与氟化物具有良好的配伍性,可避免钙盐作磨料产生难溶盐的弊端。
胶结剂用在天然橡胶或合成橡胶制成的胶粘剂中,提供了触变性和补强性,同时由于其伸展性还可以提高粘着力,质高价廉。
抗结块剂白炭黑可用在一些产品中来提高自由流动性,如草地肥料、杀真菌剂、磨轮研磨剂、洗衣漂白剂、酚醛注塑乌洛托品、酚和尿素的塑料制品、制造橡胶硫磺及抗结块混合物。
造纸填料用白炭黑做纸张填料可提高纸张抗油墨透过性能及机械强度,增加白度,减少单位重量。
能有效实现纸张轻量化、降低生产成本、提高纸张使用性能。
此外还可用在消防剂、饲料、化妆品、消光剂、颜料、油漆等许多行业。
[2]气相应用气相白炭黑是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。
气相白炭黑俗称纳米白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
沉淀法白炭黑理化指标对橡胶性能的影响
沉淀法白炭黑理化指标对橡胶性能的影响沉淀法白炭黑是一种重要的橡胶填料,在橡胶工业中起到增强橡胶性能、改善加工性能和提高橡胶硬度的作用。
其理化指标的变化将直接影响到橡胶的性能。
以下将详细介绍沉淀法白炭黑的几个重要理化指标对于橡胶性能的影响。
首先,白炭黑的纯度和比表面积会对橡胶的增强效果产生很大影响。
纯度高的白炭黑通常含有较少的杂质,其表面活性也较低,能与橡胶更好地结合,增强橡胶的拉伸强度和弹性模量。
而比表面积较大的白炭黑表面积能提供更多的增强增加与橡胶之间的摩擦力,改善橡胶的耐磨性和抗裂开裂性能。
其次,沉淀法白炭黑的粒径对橡胶的性能也有一定的影响。
粒径较小的白炭黑能更好地分散在橡胶基体中,形成更为均匀的填充网络结构,增加与橡胶基体的接触面积,有效提高橡胶的增强效果和加工性能。
此外,较小的粒径还能减少填料的剪切效应,降低橡胶加工过程中的热量损失。
再次,白炭黑的结构特征对橡胶的性能也有一定的影响。
白炭黑的结构类型可以通过结构参数如结晶度、结晶度指数和等温吸附等进行表征。
结晶度高的白炭黑通常具有更高的硬度和强度,但也会降低橡胶的拉伸伸长率和韧性。
而较低结晶度的白炭黑则能改善橡胶的流动性和加工性能,使橡胶更容易填充模具,提高成型品的表面质量。
此外,沉淀法白炭黑的pH值也会对橡胶性能产生一定的影响。
pH值的变化会直接影响白炭黑表面的电荷状态和溶胶的稳定性,进而影响白炭黑与橡胶基体的分散稳定性和填充效果。
一般来说,较适宜橡胶填充的白炭黑pH值为酸性或近中性,过高或过低的pH值都会对橡胶的增强效果产生不利影响。
另外,白炭黑的热稳定性也是一个重要的指标,主要用于衡量填料在橡胶复合材料加工和使用过程中的热分解性能。
热稳定性好的白炭黑通常能在高温下保持稳定的填充效果,不会发生严重的炭化和气泡产生,保持橡胶制品的性能稳定,延长使用寿命。
综上所述,沉淀法白炭黑的纯度、比表面积、粒径、结构特征、pH 值和热稳定性等理化指标都对橡胶的性能产生重要的影响。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量白炭黑是一种常见的无机材料,被广泛应用于化工、医药、食品等领域。
它的表面羟基含量是一个重要的指标,对于其性质和应用具有重要影响。
本文将从白炭黑的定义、制备方法、表面羟基的含量及其影响因素等方面进行详细介绍。
首先,我们来了解一下白炭黑的定义。
白炭黑是一种无机材料,化学式为SiO2,结构为非晶态或微晶态。
它具有高比表面积、较大的孔隙体积和优良的吸附性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
白炭黑的制备方法有很多种,常见的有湿法制备和干法制备两种。
湿法制备主要是通过溶胶-凝胶法或沉淀法来制备,干法制备则是通过高温煅烧或等离子体法来制备。
这些方法在制备过程中可以控制白炭黑的形貌和结构,从而影响其表面羟基的含量。
接下来,我们来讨论一下白炭黑表面羟基的含量及其影响因素。
表面羟基是指白炭黑表面的氢氧化物基团,它们与环境中的水分子发生作用,影响着白炭黑的吸附性能和化学反应性。
表面羟基的含量可以通过测定白炭黑的比表面积、孔隙体积和吸附性能来间接反映。
白炭黑表面羟基含量的影响因素很多,主要包括制备方法、原料性质和后处理等。
首先是制备方法,不同的制备方法会导致白炭黑的形貌和结构不同,进而影响表面羟基的含量。
例如,湿法制备得到的白炭黑通常具有较高的比表面积和孔隙体积,因此其表面羟基含量相对较高。
而干法制备得到的白炭黑则通常具有较低的比表面积和孔隙体积,因此其表面羟基含量相对较低。
其次是原料性质,原料中可能存在不同程度的杂质或掺杂物,这些杂质或掺杂物会对白炭黑的表面羟基含量产生影响。
例如,原料中含有较高含量的氢氧化物,则制备得到的白炭黑表面羟基含量相对较高。
而原料中含有较高含量的其他氧化物,则制备得到的白炭黑表面羟基含量相对较低。
最后是后处理,包括洗涤、干燥和煅烧等步骤。
这些后处理步骤可以去除白炭黑表面的杂质或掺杂物,并进一步提高表面羟基的含量。
例如,通过高温煅烧可以去除表面上的有机物和杂质,从而提高白炭黑表面羟基的含量。
白炭黑表面羟基含量
白炭黑表面羟基含量摘要:1.白炭黑的基本介绍2.白炭黑表面羟基含量的测定方法3.白炭黑表面羟基含量的影响因素4.白炭黑表面羟基含量的意义5.结论正文:白炭黑是一种常见的化工原料,被广泛应用于橡胶、涂料、油墨、医药等领域。
作为一种高纯度的碳黑,白炭黑具有高表面积、高孔容、低吸油值等优点,使其在各种应用中都表现出良好的性能。
在白炭黑的生产和使用过程中,表面羟基含量是一个重要的指标,那么我们应该如何测定白炭黑表面羟基含量呢?白炭黑表面羟基含量的测定方法主要有以下几种:1.酸碱滴定法:酸碱滴定法是一种常用的测定方法,其原理是利用酸或碱与白炭黑表面羟基发生中和反应,通过测定所需酸或碱的用量,从而推算出白炭黑表面羟基含量。
2.红外光谱法:红外光谱法是一种非破坏性的测定方法,其原理是利用红外光谱仪对白炭黑表面进行扫描,根据扫描结果分析羟基官能团的存在形式和含量。
3.核磁共振法:核磁共振法是一种高灵敏度的测定方法,其原理是利用核磁共振仪对白炭黑表面羟基进行成像,通过分析成像结果,确定羟基含量。
白炭黑表面羟基含量的影响因素主要有以下几点:1.生产工艺:不同的生产工艺会导致白炭黑表面羟基含量的不同,例如,高温炭化和低温炭化工艺生产的白炭黑,其表面羟基含量就有较大差异。
2.原料品质:原料的品质对白炭黑表面羟基含量也有影响,例如,原料中杂质含量较高时,会降低白炭黑表面羟基含量。
3.环境因素:在生产和使用过程中,环境中的湿度、温度等条件都会对白炭黑表面羟基含量产生影响。
白炭黑表面羟基含量的意义主要体现在以下几点:1.影响白炭黑的性能:白炭黑表面羟基含量的变化,会直接影响其表面活性、分散性、稳定性等性能。
2.影响产品的质量:白炭黑表面羟基含量的变化,会直接影响最终产品的质量,如涂料的粘度、附着力等。
3.指导生产和应用:通过测定白炭黑表面羟基含量,可以为生产和应用提供重要的参考数据,从而提高生产效率和产品质量。
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白炭黑
一、简介
,因其为白色,且主要物性及用途与炭黑相似而得名。
白炭黑的主要成份是SiO
2
白炭黑按生产方法的不同可分为沉淀白炭黑(沉淀水合二氧化硅)和气相法白炭黑(气相二氧化硅),两种产品的生产方法不同,性质及用途也有很大区别,以下介绍的产品是用硫酸沉淀法生产的,也即沉淀法白炭黑,以下所涉及的白炭黑均为沉淀法白炭黑。
白炭黑各指标在应用中的作用
1、比表面积
白炭黑补强作用的大小,主要取决于它的比表面一般随比表面积增大,橡胶制品的各项强度指标均增大,但回弹性降低,撕裂强度降低,且不耐磨,混炼时分散困难,生热高,胶料门尼粘度大,易焦烧,因此,不同配方,不同用途,要求比表面积也不一样,比表面积对硫化橡胶物理机械性能的影响不是始终如一的。
2、吸油值
吸油值大小体现的是结构度的高低,吸油值大,结构度小,硫化胶的伸强度一般较大,抗张强度和硬度较大,特别是耐磨耗较小,但伸长率较低。
3、900℃灼烧减量
表现的是表面羟基过多时,易造成橡胶复合材料的结构化,使材料变脆。
影响加工性能,并且硫化胶易掉块,且表面羟基对硫化促进剂有强烈的吸附作用,延长硫化时间。
4、105℃加热减量
反映粒子空隙中自由水的多少,过少时,胶料结构化程度高炼胶变得困难,若加热减量为零,则白炭黑毫无用处,一般控制在6%左右较合适。
5、PH值
一般在7左右,PH值升高(酸性减小),胶料硫化速度加快。
、
6、可溶性盐
越少越好,但越少,成本越高。