白炭黑的性质
白炭黑的用途及作用橡胶
白炭黑的用途及作用橡胶概述白炭黑是一种由二氧化硅组成的无机化合物，其化学性质稳定，物理性质特殊。
在橡胶工业中，白炭黑被广泛应用于橡胶制品的填充剂和增强剂中，具有重要的作用。
本文将介绍白炭黑在橡胶中的用途及作用，旨在提供有关的科学知识和应用实例，以促进橡胶行业的发展和技术进步。
白炭黑的用途白炭黑在橡胶制品中有多种用途，主要包括以下几个方面：增强剂白炭黑的颗粒形状和表面积特性使其在橡胶制品中具有良好的增强作用。
它可以增加橡胶制品的强度、硬度和耐磨性，并能提高抗拉强度和疲劳寿命。
因此，白炭黑常被用作增强剂来改善橡胶制品的综合性能。
填充剂白炭黑的高比表面积和吸附性能使其成为一种优良的填充剂。
它可用于提高橡胶制品的体积和质量，并改善其加工性能。
通过添加适量的白炭黑，可以有效降低橡胶制品的成本，提高其性能和可靠性。
硫化活性促进剂白炭黑在橡胶的硫化过程中能够促进硫的分散，提高橡胶的硫化速度和程度。
这是因为白炭黑表面的氧化物可作为硫化反应的催化剂，促进硫化剂和橡胶之间的反应，并加速硫与橡胶的交联作用。
因此，白炭黑常被用作硫化活性促进剂，以提高橡胶制品的硫化效果和质量。
抗老化剂白炭黑在橡胶中的分散性能较好，能够有效分散并阻止橡胶中的氧气、光线和热能的深入渗透，从而减缓橡胶的老化过程。
因此，白炭黑常被用作抗老化剂，可以延长橡胶制品的使用寿命和稳定性。
导电填料白炭黑具有较高的导电性能，可用作橡胶导电填料。
通过添加适量的白炭黑到橡胶中，可以降低橡胶的电阻率，提高橡胶制品的导电性能。
这在一些特定的橡胶制品中十分重要，如防静电橡胶、导电密封圈等。
白炭黑的作用白炭黑在橡胶中的作用主要体现在以下几个方面：增强橡胶的物理性能白炭黑能够填充橡胶的空隙，增加橡胶的体积和质量，提高橡胶制品的硬度、强度和耐磨性。
通过调节白炭黑的用量和分散性能，可以有效控制橡胶制品的物理性能和力学性能。
促进橡胶的硫化反应白炭黑可促进橡胶的硫化反应，通过提高硫化速度和程度，加强橡胶的交联作用。
分散性白炭黑的性能特征和生产工艺
分散性白炭黑的性能特征和生产工艺1.高比表面积：分散性白炭黑的比表面积非常大，通常在100-1000平方米/克之间。
这使得它具有很高的表面活性，可以与其他物质充分接触，提高反应速率和效率。
2.好的分散性能：分散性白炭黑具有很好的分散性能，能够均匀地分散在溶液或基体中。
这使得它在应用中能够充分发挥其功能，并提高材料的性能。
3.良好的填充性能：分散性白炭黑具有很好的填充性能，可以填充到材料中，并增加材料的密实性和硬度。
它可以用作增强材料、填充剂和增粘剂，在橡胶、塑料、油墨、涂料等领域得到广泛应用。
4.良好的增稠性能：分散性白炭黑可以使液体变得更加稠密，从而改善液体的流变性能。
它可以用作增稠剂，在涂料、油墨、润滑油等领域起到调节粘度的作用。
5.高吸附性能：分散性白炭黑具有很强的吸附性能，可以吸附有机物、重金属离子等污染物质，起到净化和去除有害物质的作用。
它可以用作吸附剂，在环境保护和废水处理中有广泛的应用。
1.原料选择：选择适当的原料，通常为石墨或沥青等碳质材料。
这些原料经过高温处理，生成具有高比表面积的白炭黑。
2.炭化反应：将原料放入反应器中，通过高温炭化反应，使碳质材料分子发生断裂，形成碳黑颗粒。
3.表面处理：通过表面处理方法，如氧化、还原等，改变白炭黑表面的化学性质，提高其分散性能和活性。
4.分散处理：将白炭黑与分散剂或其他添加剂混合，并进行适当的机械分散处理，使其分散均匀。
5.纯化处理：对分散后的白炭黑进行纯化处理，去除杂质和残留物质，提高产品的纯度和质量。
6.干燥和包装：将纯化后的白炭黑进行干燥处理，并进行适当的包装，以保证产品的质量和稳定性。
近年来，人们对分散性白炭黑的研究越来越深入，其性能特征和应用领域不断扩大。
在未来，分散性白炭黑将在材料科学、环境保护、能源存储等领域发挥更重要的作用。
气相法白炭黑在塑料的用途
气相法白炭黑在塑料的用途白炭黑，是一种无色、松散、细微的粉末状物质，由于颗粒非常小且表面特殊，因此有较大的比表面积，极易起到填充剂的作用。
在气相法中生产的白炭黑，具有比表面积高、细粒度、极易分散、遮盖力强、增强物理性能等一系列优异特点，因此广泛应用于塑料制品中，主要具有如下几个方面的应用：一、改善塑料性能1.提高塑料硬度与韧度：白炭黑具有填充效果，同时也能作为加强剂进一步增强材料硬度和韧度，在塑料中添加适量的白炭黑可以使材料具有更好的机械强度和耐磨性。
2.提高塑料的导电性：在一些高科技领域的塑料中，需要具备导电性质，白炭黑则可以作为传导性填充剂进一步提高材料导电性。
3.改善耐紫外线性能：在室外环境中，因为紫外线能引起材料老化变性，而炭黑可以吸收紫外线，因此很多塑料中也会加入白炭黑以增强材料的耐紫外线性能。
二、提高塑料加工性能1.增加流变性：在塑料加工过程中，为了保证良好的流动性，需要添加流变助剂，而白炭黑可以起到增加塑料流变性的作用。
2.提高热稳定性与加工温度：白炭黑作为导热剂的作用，可以部分承担材料的传热功能，从而降低材料熔融温度，增加热稳定性，适当增加的白炭黑含量也可以提高塑料的加工温度范围。
三、提高塑料外观1.美观：白炭黑增强了塑料的遮盖力，能在一定程度上遮盖其他不均匀颜色或表面缺陷。
2.艳丽：白炭黑也是一种白色染料，可以作为添加剂调配上各种色彩来适应产品外观的需求。
四、应用案例1.PP材料的改善：PP（聚丙烯）是常用的塑料之一，常用于制作牙刷、瓶盖等制品，但它很容易因高温熔化而失去形状稳定性。
在PP中加入适量的白炭黑，可以增强其热稳定性，并且提高硬度、韧度和耐磨性。
2.PVC材料的改善：PVC材料在加工过程中容易断开，在加入白炭黑后，PVC材料的流动性有所改变，让他更加容易加工；同时，白炭黑也可以提高PVC材料的性能，使得PVC材料更加硬度，环保和耐磨性都得到了提高，可以用于制作电线、管道等。
白炭黑
气象法白炭黑产品介绍气相二氧化硅（俗称气相白碳黑）是得用氯硅烷在氢氧火焰中高温水解而制得。
本品遇水润湿，能够在水中分散，是一种白色、无毒、无味、无定型的无机精细化工产品。
由于气相二氧化硅具有粒径水、比表面积大、表面活性高的特性，在硅橡胶、涂料、胶粘剂、油漆、油墨、塑料、化妆品以及农业、医药等领域有着广泛的应用，具有良好的补强、增稠、触变、消光、杀菌、抗紫外线等多种作用。
包装及运输多层真空是HDK®的标准包装。
塑料层防止潮湿，能够使产品在干燥的环境下保存数月之久（注：每袋毛重10.65Kg、净重10Kg）。
技术指标产品型号150 200 380 检测方法比表面积㎡/g(BET法) 170±20 220±25 380±30Q/(GZ)GBS1-21PH值（4%悬浮液）3.6-4.5 ISO787-9干燥减量（m/m%）≤1.5 ISO787-2灼烧减量1000℃(m/m%)≤2.5 ISO3262-1 筛余物45μm(m/m%)≤0.05 ISO787-18 表观密度（g/L）25-60 ISO787-11 二氧化硅≥99.8 ISO3262-20含量(m/m%)碳含量(C)（m/m%）≤0.2 ISO3262-20 三氧化二铝含量（m/m%）≤0.003 ISO3262-20 三氧化二铝含量（m/m%）≤0.05 ISO3262-20 二氧化钛含量（m/m%）≤0.03 ISO3262-20 气相二氧化硅主要应用参考应用领域牌号添加量主要应用基本设备天然/合成橡胶200 5.0-30 补强密炼机、辊磨机捏合机高温硫化硅橡胶（HTV）150、200 15-50 补强提高介电性能轧制机捏合机高温硫化（RTV）弹性体硅橡胶150、200 3.0-30补强、触变密炼机、辊磨机、捏合机聚胺脂 3.0-25 聚硫橡胶0.1-5.0 丙烯酸酯类0.5-3.5密封胶、胶粘剂聚氯丁二烯胶粘剂200 1.0-2.增稠、触变、防沉、加工助剂、提高粘接力溶解装置、辊磨机混合（搅拌器）、挤出机环氧树脂胶粘剂乳液胶粘剂电容器包封料PVC 增塑PVC混合料200、380 0.3-2.5增稠、触变、防沉、防粘、自由流动性、提高介电性能溶解装置、轧制机、液体混合器电缆料薄膜200 0.1-1.0 高锌漆 1.0-2.0醇酯树脂漆0.1-1.0油漆、涂料聚酯漆150、200 0.5-2.增稠、触变、防沉溶解装置、轧制机、研磨机、辊筒高速搅拌机丙烯酯树脂漆200、380 0.3-2.5 层压树脂0.5-4.0粉末涂料0.5-5.0凝胶涂料（聚酯）200 2.0-3.0印刷、油墨凹凸版印刷200 0.5-2.增稠、触变、防沉、调节水平衡、提溶解装置、轧制机、液体高亮度反差混合器丝网印刷200、380 1.0-10 胶版印刷150、200 0.5-2.5药品、化妆品牙膏；药片；粉剂200 0.1-10增稠、触变、防沉、提高流动性、赋形剂溶解装置、轧制机、机械式混合机、气动式混合机油膏；乳霜150、200 0.2-3.0重氮复印纸200 3.0-5.0 填孔、提高反差溶解装置、搅拌机胶体蓄电池200 1.0-9.0 增稠、触溶解装置、搅拌机变主要用途：油漆涂料气相二氧化硅是一种添加剂，防止颜料沉淀起稳定性的作用。
白炭黑的热失重温度
白炭黑的热失重温度摘要：一、白炭黑的基本概念与分类二、白炭黑的形状与表面性质三、白炭黑的晶体结构四、白炭黑的热失重温度五、白炭黑的应用领域正文：一、白炭黑的基本概念与分类白炭黑（White Carbon Black，简称WCB）是一种非金属矿物，主要由硅酸盐、铝酸盐等组成。
根据颗粒形状、表面活性基团以及晶体结构的不同，白炭黑可分为多种类型。
在工业领域，白炭黑被广泛应用于橡胶、涂料、塑料等行业。
二、白炭黑的形状与表面性质1.球形白炭黑：颗粒呈球状，具有良好的流动性和分散性，适用于高填充度的应用场景。
2.纤维状白炭黑：颗粒呈纤维状，具有较高的比表面积，可用于增强材料的力学性能。
3.棒状白炭黑：颗粒呈棒状，具有较高的长径比，可用于改善材料的加工性能。
三、白炭黑的晶体结构白炭黑的晶体结构主要为三维网络结构，其中硅酸盐和铝酸盐以共价键形式连接。
这种结构使得白炭黑具有较高的比表面积和孔容，有助于提高材料的吸附性能。
四、白炭黑的热失重温度热失重温度是指材料在加热过程中，质量减少50%时的温度。
对于白炭黑而言，其热失重温度一般在500℃左右。
在高温环境下，白炭黑会发生化学反应，导致其性能发生变化。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的热失重温度。
五、白炭黑的应用领域1.橡胶行业：白炭黑作为橡胶的填料，可以提高橡胶的硬度、耐磨性和抗老化性能。
2.涂料行业：白炭黑用于涂料中，可以提高涂层的附着力、耐候性和抗老化性能。
3.塑料行业：白炭黑可用于塑料制品中，提高塑料的加工性能、耐磨性和抗老化性能。
4.环保领域：白炭黑可用于污水处理、废气净化等环保领域，具有良好的吸附性能。
5.电子领域：白炭黑可用于电子产品的封装材料，提高产品的绝缘性能和稳定性。
总之，白炭黑作为一种功能性填料，具有广泛的应用领域。
了解其基本性质、形状、表面性质和晶体结构，有助于我们更好地把握其在不同行业中的应用优势。
白炭黑吸油机理
白炭黑吸油机理
（原创实用版）
目录
1.白炭黑的定义和性质
2.白炭黑的应用领域
3.白炭黑的吸油机理
4.白炭黑的优点和局限性
正文
白炭黑是一种高度多孔的物质，具有很大的比表面积，因此具有很强的吸附能力。
它通常用于吸附油、气体、液体和其他化学物质。
白炭黑不仅可以单独使用，还可以与其他材料混合使用，以提高其吸附性能。
白炭黑的应用领域非常广泛，包括石油化工、医药、食品、环保、电子等领域。
在石油化工领域，白炭黑通常用于油品的脱色、除臭和净化处理。
在医药领域，白炭黑可以用于药物的载体和缓释剂。
在食品领域，白炭黑可以用作脱色剂和抗氧化剂。
在环保领域，白炭黑可以用于污水处理和废气净化。
在电子领域，白炭黑可以用作电子元器件的绝缘材料和保护层。
白炭黑的吸油机理主要是通过物理吸附和化学吸附来实现的。
物理吸附是指白炭黑通过其多孔结构吸附油分子，而化学吸附是指白炭黑表面与油分子发生化学反应，形成化学键，从而将油分子固定在白炭黑表面。
白炭黑作为一种吸附材料，具有很多优点，如吸附能力强、脱附容易、可再生等。
但是，白炭黑也存在一些局限性，如吸附选择性低、吸附能力受温度和压力影响较大等。
第1页共1页。
白炭黑
白炭黑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、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，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。
与具有相同硬度和耐磨性的炭黑填充物相比，胎面胶中含有沉淀法白炭黑可改善其抗裂口增长性及撕裂强度。
与其他橡胶比较，白炭黑可以相对容易和迅速地与环氧化天然橡胶(ENR)混合。
且产物的增强效果也最好。
在含有ENR的胶料中，白炭黑的增强效果和炭黑N330相似。
在SBR／BR共混体系中加入沉淀法白炭黑制成的乘用车胎面胶的滚动阻力减少50 ，而干、湿牵引性没有明显的改变。
Evans等介绍了一种超高增强沉淀法白炭黑，这种白炭黑用于胎面胶有以下优点：在不使用偶联剂时，胎面胶的滚动阻力降低而冰牵引性能提高；使用偶联剂后可减少胶料的焦烧、硫化时间，改善其抗裂口增长性，提高其扯断伸长率、硬度和300 定伸应力，同时不影响炭黑。
虽然白炭黑与炭黑并用为轮胎胎面胶增强剂时能明显改善胶料的撕裂强度，且能抑制胎面胶老化龟裂，防止胎面产生裂口裂纹，但是这种胶料的耐磨性稍差，扯断变形较大，生热大实际使用过程中，白炭黑必须经改性后才能弥补胶料性能的不足。
与炭黑相比，白炭黑表面有一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基，硅烷醇基的存在使白炭黑表面易于进行化学反应，这使白炭黑表面可相对容易地进行改性常用于白炭黑表面处理的偶联剂是双(3一三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(TESPT)，这种有机硅烷可与橡胶及填料反应，在填料和聚合物分子间引入共价键，从而改善聚合物与填料间的作用。
研究发现，使用TESPT后，含2O份沉淀法白炭黑和4O份N332炭黑的胶料可使滚动阻力降低，而胎面胶的磨耗性能和湿牵引性能改变很小。
白炭黑生产工艺
白炭黑生产工艺白炭黑是一种无机颜料，其化学名为二氧化硅，化学式为SiO2。
白炭黑具有极高的白度和亮度，透明度高，具有良好的覆盖性和增艳性，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、造纸等工业领域。
下面将介绍白炭黑的生产工艺。
白炭黑的生产主要通过气相法和湿法两种工艺进行。
气相法主要是通过煅烧硅酸盐原料，在高温下进行氧化还原反应，制得白炭黑。
湿法生产主要通过硅酸盐溶液经过酸化、沉淀、离心、过滤等工序制得白炭黑。
气相法生产白炭黑的工艺较为复杂，具体分为下列几个步骤：首先是原料的准备，将硅酸盐原料和还原剂排列在炉子内部双层管道系统上方。
然后，通过将气体或液体反应介质引入到气相法反应装置中，使原料与介质进行反应。
第二步是反应过程，反应装置的温度一般在600℃~1500℃之间，通过高温条件使硅酸盐原料发生煅烧反应，生成白色的二氧化硅。
第三步是产物处理，将由反应产生的粉末产物通过气流、离心或过滤等方式进行分离和过滤，获取纯净的白炭黑产品。
湿法生产白炭黑的工艺相对简单，具体步骤如下：首先是原料的准备，将硅酸盐原料溶解在水中，得到硅酸盐溶液。
第二步是酸化过程，将硅酸盐溶液与酸进行反应，使其发生酸化反应，生成硅酸。
第三步是沉淀过程，通过搅拌或其他方式使酸化后的硅酸与一定浓度的盐酸或铝酸盐发生沉淀作用，生成白炭黑。
第四步是过滤和洗涤，将沉淀后的白炭黑产品用水进行洗涤，以去除残留的酸性物质和杂质。
第五步是产物干燥，将洗涤后的白炭黑产品通过干燥设备进行干燥，去除水分，得到干燥的白炭黑产品。
无论是气相法还是湿法，生产白炭黑都需要满足一定的生产条件和工艺要求。
例如，在气相法中需要控制合适的温度和反应时间，以及优化反应装置的结构和设计；在湿法中要保证原料浓度、酸化反应条件和沉降速度的控制。
总结起来，白炭黑的生产工艺主要包括气相法和湿法两种方法。
无论采用哪种方法，都需要经过一系列的步骤，包括原料准备、反应过程、产物处理和干燥等环节。
这些工艺要求严苛，需要合理的设备和操作条件，以确保生产出高质量的白炭黑产品。
「二氧化硅的性质用途及生产方法的研究」
白炭黑的性质用途及生产方法的探究——-二氧化硅09号赵站强一.白炭黑的性质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、超细二氧化硅凝胶和白炭黑气凝胶，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。
白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于１00nｍ),无毒,有巨大的比表面积。
气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达９９％,粒径可达１0~２0ｎm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。
沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。
气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
二．白炭黑的用途：白炭黑的用途很广，且不同产品具有不同的用途。
用作合成橡胶的良好补强剂,其补强性能仅次于炭黑,若经超细化和恰当的表面处理后，甚至优于炭黑。
特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。
用作稠化剂或增稠剂,合成油类、绝缘漆的调合剂，油漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂，荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂,彩印胶板填充剂，铸造的脱模剂。
加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能。
填充在塑料制品内，可增加抗滑性和防油性。
填充在硅树脂中，可制成耐200℃以上的塑料。
在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。
气相白炭黑属于高补强填充材料，由于成本较高等原因，除特殊场合如硅橡胶补强用外,一般不采用。
白炭黑资料整理
白炭黑整理资料一、简介白炭黑的主要成份是SiO2，因其为白色，且主要物性及用途与炭黑相似而得名。
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。
二、名称定义及分子式白炭黑的学名为：沉淀水合二氧化硅。
定义：沉淀水合二氧化硅是从可溶性硅酸盐水沉液中沉淀而获得的无定形粒子组成的材料。
化学分子式：SiO2•nH2O三、主要性质1、物理性质外观：白色粉末或粒状或不规则造块。
真密度：约2.0g/ml 假密度：约0.2g/ml（普通产品）。
耐高温、不燃烧；电绝缘性好。
2、化学性质：能与烧碱发生反应SiO2nH2O+2NaOH=Na2SiO3+（n+1）H2O能与氢氟酸发生反应SiO2nH2O+4HF=SiF4+（n+2）H2O3、主要化学指标DBP吸收值：2.00-3.50cm3/g比表面积：不同用途有不同范围四、主要用途白炭黑产品自20世纪40年代工业化生产以来，以过60多年的不断发展与完善，已广泛应用于各行各业，除被广泛应用于橡胶制品中作补强剂外，还可用于医药行业、农药、油墨、油漆、涂料、牙膏、纸张、食品、饲料、化妆品、蓄电池等各种行业。
各指标在实际应用中的作用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，硫化胶的拉伸强度一般较大，抗张强度和硬度较大，特别是耐磨耗较小，但伸长率较低。
3、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。
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。
沉淀白炭黑便面性质及其表面改性处理
六,沉淀白炭黑便面性质及其表面改性处理来源:世界化工网全文请访问: /睡过站了1.表面性质表炭黑的一次粒子直径约0.1~-0.01μm,二次聚集体直径在几个μm范围,属于超细粒子范畴.粒径大小直接影响白炭黑的补强性能,是白炭黑的主要性能指标,也是补强白炭黑的主要依据之一.粒径越小,粒子与聚合物接触面就越大,其补强效果越高.粒径在0.01~0.02μm 的白炭黑,实验表明将赋予制品最高的抗张强度,抗撕裂性和耐磨性.由于表炭黑一次粒子粒径小,表面能很大,因此得到的白炭黑产品实际上是它们的二次聚集体.依据系统条件的不同,最疏松的聚集体里,每个粒子可同三哥相邻粒子连接,而最紧密的聚集体里,每个粒子可同12个相邻粒子连接.粒子排列的配位数不同,形成聚集体的疏松状态,孔结构也有着明显差异,后者又直接影响着产品的使用性能.沉淀法白炭黑在制备时,由于溶液呈碱性,则通过单硅酸的不断缩聚和交联作用而形成无定行SiO2”粒子”,其中硅和氧以正四方体方式键合成有缺陷的三围结构,即晶体取向在大范围内无序,而在小范围内有序.因此,除粒子的外层硅原子上吸附了羟基外,内部晶格缺陷也导致了有利的硅醇基团,不过这种有利基团既不能吸附,也不与外来世纪进行反应.仅此还不能充分体现表面特性,还必须知道表面硅醇基团的分布(或浓度)及其类型.红外光谱集热重分析的研究结果表明,白炭黑表面有可能存在三种类型的硅醇基团,即孤立型,邻位型和连体型如图:完合水合的,未经热处理的白炭黑表面,主要是连位型硅醇基.这是由于白炭黑聚集体的第一层于第二层硅原子间的硅醇基不完全的缩合反应,导致表面第一层的硅原子带有两个羟基.这种情况当在真空下加热到越200℃,连位型硅醇基就会不可逆的小时了.相反.完全失水的白炭黑表面,只有孤立型硅醇基.即使温度达到高达400℃,孤立型硅醇基仍保持稳定.随着水合度的增加,孤立型硅醇基逐渐减少,而邻位型硅醇基则逐渐增加.邻位型硅醇基对水合极性物质的吸附能力较强.实验于分析结果已经证实,沉淀法白炭黑表面羟基浓度8~9个OH/ 2,nm.白炭黑亲水性的强烈程气相法白炭黑表面羟基浓度为2~4个OH/2nm度,则决定于表面硅醇基以氢键形式与水分子相连接的吸附能力.上述白炭黑表面硅醇基团的存在,一方面赋予了白炭黑具有较高的表面活性,如比酯.酚的羟基表现更大的酸性,可以导致许多有意义的物理吸附和化学反应现象;另一方面造成白炭黑表面极性较大,易被水侵润,而与有机物,烃类聚合物相溶性不好,极大的降低了使用性能和使用范围.沉淀白炭黑用于橡胶制品为填充补强剂,不仅增加了在橡胶里尽快达到润湿和分散困难程度,而且不能与硫反应形成偶联键.这些是白炭黑补强性能的主要原因,自然也就是对沉淀法白炭黑表面进行改性的主要目的.在过去一段时间里,白炭黑的表面改性研究和表面改性产品的研究曾达到了高潮,综合研究成果,可供采用的方法有表面高温处理和表面化学处理.2.表面改性处理(1)表面高温处理表面高温处理,就是讲沉淀白炭黑进行高温热处理,出去白炭黑表面吸附的一些分子(即水和其他低分子量的吸附质).这样的结果,可以改善部分硫化特性,但效果不显著.(2)表面化学处理表面化学处理,就是用某些化学试剂于白炭黑表面活性硅醇基进行反应,得以提高白炭黑同聚合物胶料的亲和性及反应活性.能对白炭黑表面进行化学处理的试剂很多,进行化学处理的方法也各式各样,有许多关于这方面的文献和专利,一下简介部分内容.具体采用的工艺方法有:①蒸汽法将干燥的白炭黑yui有机物的蒸汽直接接触,发生需要的反应;②回流法将白炭黑与反应液一起煮沸回流,发生希望的反应;③压热反应法将白炭黑于反应液一起在高压釜中进行热压处理,使其发生指定的反应.采用的具体化学反应有:尽管方法许许多多,但只有少数几种有一定的工业价值.反复实践的经验认为:对沉淀白炭黑的表面进行高温处理,或用醇类,有机硅烷等进行处理,可以再不同程度上改善原来的高极性和亲水性,如用于橡胶补强可以增加白炭黑与橡胶分子的亲和性.避免了原来酸性表面产生的对硫化速度的阻碍作用.但是,与橡胶分子的结合效率仍然很低,补强作用则改观甚微.在众多的硅烷偶联剂中,发现硅烷偶联剂Si-69具有出众的改性功能.它既可以改善沉淀白炭黑于橡胶的亲和性与分散性,还可以明显增加白炭黑于橡胶的偶联作用,从而是白炭黑的补强效果接近甚至优于炭黑.这一新的发现,不仅是沉淀白炭黑的改性工作的重大突破,而且使沉淀白炭黑在橡胶工业上的应用进入了一个新的发展阶段,.今后的任务是如何降低Si-69的高昂成本,或开发具有类似功能的价廉新型偶联剂.六,沉淀白炭黑便面性质及其表面改性处理3.表面性质表炭黑的一次粒子直径约0.1~-0.01μm,二次聚集体直径在几个μm范围,属于超细粒子范畴.粒径大小直接影响白炭黑的补强性能,是白炭黑的主要性能指标,也是补强白炭黑的主要依据之一.粒径越小,粒子与聚合物接触面就越大,其补强效果越高.粒径在0.01~0.02μm 的白炭黑,实验表明将赋予制品最高的抗张强度,抗撕裂性和耐磨性.由于表炭黑一次粒子粒径小,表面能很大,因此得到的白炭黑产品实际上是它们的二次聚集体.依据系统条件的不同,最疏松的聚集体里,每个粒子可同三哥相邻粒子连接,而最紧密的聚集体里,每个粒子可同12个相邻粒子连接.粒子排列的配位数不同,形成聚集体的疏松状态,孔结构也有着明显差异,后者又直接影响着产品的使用性能.沉淀法白炭黑在制备时,由于溶液呈碱性,则通过单硅酸的不断缩聚和交联作用而形成无定行SiO2”粒子”,其中硅和氧以正四方体方式键合成有缺陷的三围结构,即晶体取向在大范围内无序,而在小范围内有序.因此,除粒子的外层硅原子上吸附了羟基外,内部晶格缺陷也导致了有利的硅醇基团,不过这种有利基团既不能吸附,也不与外来世纪进行反应.仅此还不能充分体现表面特性,还必须知道表面硅醇基团的分布(或浓度)及其类型.红外光谱集热重分析的研究结果表明,白炭黑表面有可能存在三种类型的硅醇基团,即孤立型,邻位型和连体型如图:完合水合的,未经热处理的白炭黑表面,主要是连位型硅醇基.这是由于白炭黑聚集体的第一层于第二层硅原子间的硅醇基不完全的缩合反应,导致表面第一层的硅原子带有两个羟基.这种情况当在真空下加热到越200℃,连位型硅醇基就会不可逆的小时了.相反.完全失水的白炭黑表面,只有孤立型硅醇基.即使温度达到高达400℃,孤立型硅醇基仍保持稳定.随着水合度的增加,孤立型硅醇基逐渐减少,而邻位型硅醇基则逐渐增加.邻位型硅醇基对水合极性物质的吸附能力较强.实验于分析结果已经证实,沉淀法白炭黑表面羟基浓度8~9个OH/ 2,nm.白炭黑亲水性的强烈程气相法白炭黑表面羟基浓度为2~4个OH/2nm度,则决定于表面硅醇基以氢键形式与水分子相连接的吸附能力.上述白炭黑表面硅醇基团的存在,一方面赋予了白炭黑具有较高的表面活性,如比酯.酚的羟基表现更大的酸性,可以导致许多有意义的物理吸附和化学反应现象;另一方面造成白炭黑表面极性较大,易被水侵润,而与有机物,烃类聚合物相溶性不好,极大的降低了使用性能和使用范围.沉淀白炭黑用于橡胶制品为填充补强剂,不仅增加了在橡胶里尽快达到润湿和分散困难程度,而且不能与硫反应形成偶联键.这些是白炭黑补强性能的主要原因,自然也就是对沉淀法白炭黑表面进行改性的主要目的.在过去一段时间里,白炭黑的表面改性研究和表面改性产品的研究曾达到了高潮,综合研究成果,可供采用的方法有表面高温处理和表面化学处理.4.表面改性处理(3)表面高温处理表面高温处理,就是讲沉淀白炭黑进行高温热处理,出去白炭黑表面吸附的一些分子(即水和其他低分子量的吸附质).这样的结果,可以改善部分硫化特性,但效果不显著.(4)表面化学处理表面化学处理,就是用某些化学试剂于白炭黑表面活性硅醇基进行反应,得以提高白炭黑同聚合物胶料的亲和性及反应活性.能对白炭黑表面进行化学处理的试剂很多,进行化学处理的方法也各式各样,有许多关于这方面的文献和专利,一下简介部分内容.具体采用的工艺方法有:④蒸汽法将干燥的白炭黑yui有机物的蒸汽直接接触,发生需要的反应;⑤回流法将白炭黑与反应液一起煮沸回流,发生希望的反应;⑥压热反应法将白炭黑于反应液一起在高压釜中进行热压处理,使其发生指定的反应.采用的具体化学反应有:尽管方法许许多多,但只有少数几种有一定的工业价值.反复实践的经验认为:对沉淀白炭黑的表面进行高温处理,或用醇类,有机硅烷等进行处理,可以再不同程度上改善原来的高极性和亲水性,如用于橡胶补强可以增加白炭黑与橡胶分子的亲和性.避免了原来酸性表面产生的对硫化速度的阻碍作用.但是,与橡胶分子的结合效率仍然很低,补强作用则改观甚微.在众多的硅烷偶联剂中,发现硅烷偶联剂Si-69具有出众的改性功能.它既可以改善沉淀白炭黑于橡胶的亲和性与分散性,还可以明显增加白炭黑于橡胶的偶联作用,从而是白炭黑的补强效果接近甚至优于炭黑.这一新的发现,不仅是沉淀白炭黑的改性工作的重大突破,而且使沉淀白炭黑在橡胶工业上的应用进入了一个新的发展阶段,.今后的任务是如何降低Si-69的高昂成本,或开发具有类似功能的价廉新型偶联剂.。
白炭黑成分及用途
白炭黑白炭黑定义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、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，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。
白炭黑的成分及传统用法成分白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半白炭黑透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积。
气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99%，粒径可达10~20nm，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。
沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。
气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
制备制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。
新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。
传统方法（1）气相法主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。
其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。
反应式为：SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。
将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。
四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。
沉淀水合白炭黑
沉淀水合白炭黑沉淀水合白炭黑是一种常用的材料，广泛应用于各个领域。
下面将从其定义、制备、性质和应用等方面详细介绍。
一、定义沉淀水合白炭黑，又称为沉淀状水合二氧化硅，是指将硅酸盐溶液中的二氧化硅以沉淀的形式析出，并通过水合反应形成水合物的一种材料。
水合白炭黑具有高比表面积、高吸附性能和较好的分散性，具有广泛的应用前景。
二、制备沉淀水合白炭黑的制备主要通过硅酸盐溶液的酸碱反应来实现。
通常采用的原料是硅酸钠或硅酸铝钠等，通过与酸反应得到沉淀水合白炭黑。
制备过程中需要控制反应温度、酸碱配比和搅拌速度等因素，以获得理想的产品性质。
三、性质1. 物理性质：沉淀水合白炭黑呈白色粉末状，具有较大的比表面积和孔隙结构，能够有效地吸附和分散其他物质。
2. 化学性质：水合白炭黑具有较好的化学稳定性，能够在酸碱等条件下保持良好的性能稳定性。
3. 结构性质：水合白炭黑的颗粒呈多孔结构，具有较大的内部表面积，有利于吸附和催化反应的进行。
四、应用1. 橡胶工业：沉淀水合白炭黑作为一种重要的橡胶填充剂，能够提高橡胶制品的强度、硬度和耐磨性，同时改善橡胶的加工性能和耐候性能。
2. 涂料工业：沉淀水合白炭黑能够作为涂料的填充剂和增稠剂，提高涂料的附着力和抗沉降性，同时改善涂料的流动性和外观效果。
3. 印刷油墨：沉淀水合白炭黑能够作为印刷油墨的增稠剂和分散剂，提高油墨的粘度和流变性能，改善印刷品的质量和印刷速度。
4. 电子材料：沉淀水合白炭黑具有优异的导电性能和光学性能，可用于制备导电胶、光学膜和电子器件等。
5. 医药领域：沉淀水合白炭黑可用于制备药物载体和控释系统，具有较好的药物吸附和释放性能，有助于提高药物的疗效和稳定性。
沉淀水合白炭黑是一种具有广泛应用前景的材料，其制备简单且具有独特的物化性质。
在各个领域中，沉淀水合白炭黑都能发挥重要的作用，为相关行业的发展做出贡献。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，相信沉淀水合白炭黑将会有更广阔的发展前景。
气相白炭黑 疏水
气相白炭黑疏水气相白炭黑是一种具有疏水性质的材料，它在许多领域中都有广泛的应用。
本文将介绍气相白炭黑的定义、制备方法、表面性质以及其在不同领域中的应用。
首先，我们来了解一下气相白炭黑的定义。
气相白炭黑是一种由纳米级二氧化硅颗粒组成的材料，其表面具有高度的疏水性。
它的制备方法主要有两种：溶胶-凝胶法和热解法。
溶胶-凝胶法是将硅源与溶剂混合，形成胶体溶液后，通过凝胶化和干燥得到气相白炭黑。
热解法则是将硅源在高温下分解，生成气相白炭黑。
接下来，我们来了解一下气相白炭黑的表面性质。
气相白炭黑的表面具有高度的疏水性，这是由于其表面上存在大量的羟基（-OH）和甲基（-CH3）基团。
这些基团使得气相白炭黑的表面能够与水分子形成氢键，从而使其表面具有疏水性。
此外，气相白炭黑的表面还具有较大的比表面积和孔隙结构，这使得其具有较高的吸附能力和催化活性。
气相白炭黑在许多领域中都有广泛的应用。
首先，在材料科学领域，气相白炭黑可以用作增强剂，改善材料的力学性能和热稳定性。
例如，在橡胶制品中添加气相白炭黑可以提高橡胶的强度和耐磨性。
此外，气相白炭黑还可以用作填料，增加材料的体积和密度。
其次，在环境保护领域，气相白炭黑可以用作吸附剂，去除水中的有机污染物和重金属离子。
由于其表面具有高度的疏水性，气相白炭黑可以有效地吸附水中的有机物和金属离子，从而净化水质。
此外，气相白炭黑还可以用作催化剂，促进有机污染物的降解和氧化。
再次，在能源领域，气相白炭黑可以用作催化剂，提高能源转化效率。
例如，在燃料电池中，气相白炭黑可以用作催化剂载体，提高燃料电池的催化活性和稳定性。
此外，气相白炭黑还可以用作光催化剂，促进光能的转化和利用。
最后，在生物医学领域，气相白炭黑可以用作药物载体和生物传感器。
由于其表面具有高度的疏水性，气相白炭黑可以有效地吸附和释放药物，从而提高药物的治疗效果。
此外，气相白炭黑还可以用作生物传感器的基底材料，用于检测生物分子和细胞。
白炭黑行业分类
白炭黑行业分类白炭黑，即硅酸盐的无定形物质，其化学性质稳定，不溶于水、酸和碱，具有高度的分散性、吸湿性、补强性以及优良的绝缘性、耐热性、化学稳定性等，被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、农药、医药、造纸、化妆品等众多领域。
白炭黑行业可根据其生产方法、应用领域以及产品性能等多个维度进行分类。
一、按生产方法分类1. 沉淀法白炭黑沉淀法白炭黑是通过硅酸盐与酸反应，生成硅酸，再经过沉淀、过滤、洗涤、干燥和粉碎等工艺制得。
此类白炭黑具有纯度高、比表面积大、分散性好等特点，是橡胶、塑料等行业的重要补强剂。
2. 气相法白炭黑气相法白炭黑是通过四氯化硅、氧气（或空气）和氢气在高温下气相水解制得。
其粒子细、比表面积大、表面能高，具有优异的补强性、增稠性和触变性，主要应用于硅橡胶、油漆涂料、油墨、复印材料、化妆品及高新技术领域。
二、按应用领域分类1. 橡胶用白炭黑橡胶用白炭黑是橡胶工业中重要的补强剂，能够显著提高橡胶制品的强度、耐磨性、抗撕裂性和耐老化性。
在轮胎制造中，白炭黑可部分或全部替代炭黑，以降低轮胎的滚动阻力，提高抗湿滑性和节能减排效果。
2. 涂料用白炭黑涂料用白炭黑作为涂料的消光剂、增稠剂和防沉剂，可显著改善涂料的悬浮稳定性、触变性、流平性和耐候性。
同时，白炭黑还能提高涂料的抗划伤性和硬度，使涂层更加光滑细腻。
3. 塑料用白炭黑塑料用白炭黑可以提高塑料制品的强度、刚性和耐热性，同时改善其加工性能和表面光泽度。
在聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等塑料中广泛应用。
4. 化妆品用白炭黑化妆品用白炭黑具有良好的吸油性和分散性，能够作为化妆品的增稠剂、触变剂和抗结块剂使用。
同时，白炭黑还可以提高化妆品的遮瑕力和持久性，使妆容更加自然持久。
5. 其他领域用白炭黑除了上述领域外，白炭黑还广泛应用于农药、医药、造纸、油墨、复印材料等行业。
在这些领域中，白炭黑主要发挥其补强、增稠、触变等特性，提高产品的性能和品质。
三、按产品性能分类1. 普通白炭黑普通白炭黑具有较高的比表面积和吸湿性，但补强性能一般。
白炭黑
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、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，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。
烃类在严格控制的工艺条件下经气相不完全燃烧或热解而成的黑色粉末状物质。
其成分主要是元素碳，并含有少量氧、氢和硫等。
炭黑粒子近似球形，粒径介于10～500μm 间。
许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。
在橡胶加工中，通过混炼加入橡胶中作补强剂（见增强材料）和填料。
炭黑是最古老的工业产品之一。
早在公元前，中国就用植物油不完全燃烧制取颜料炭黑。
1872年，美国首先以天然气为原料用槽法生产炭黑。
当时，炭黑也仍主要用作着色剂。
1912年S.C.莫特发现炭黑对橡胶的补强作用之后，炭黑工业才迅速发展起来。
20世纪20年代，又出现了以天然气为原料的气炉黑和热裂黑，R.D.斯诺于1937年开始研究高效的炭黑生产方法。
后来，J.C.克雷奇致力于从液态烃生产炭黑，开发了油炉法工艺。
1941年，试产出第一批油炉黑。
1943年，世界上第一座工业化规模的油炉黑工厂在美国投产。
当今，油炉法是效率最高、经济效益最好的炭黑生产方法。
油炉黑的产量已占炭黑总量的70％～90％。
炭黑的生产方法不同其表面化学性能各异。
炭黑表面具有不同的含氧官能团（如羧基、内脂基、酚基、羰基等）。
一般含氧官能团高的炭黑，挥发性高，其色调可调性能好，其流动度也较高。
炭黑样品加热至825±25oC后以百份重量损失表示炭黑挥发份。
炭黑含氧基因越多，挥发份也越大橡胶炭黑主要品种的性能和用途介绍字体大小：大- 中- 小bestar发表于10-09-18 16:54 阅读(660) 评论(0)分类：山东贝斯塔炭黑厂,专业的干法炭黑、湿法炭黑、颗粒炭黑生产厂家,炭黑品种：N115,N220,N234,N326,N330,N339,N351,N375,N550,N660,N772,N774等。
知识：橡胶制品中的白炭黑
知识：橡胶制品中的白炭黑一．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。
干法白炭黑粒径极小，约为15~25nm，飞扬性极大。
气相法白炭黑杂质少，补强性好，但制备复杂且成本高，主要用于硅橡胶中，所得产品为透明、半透明状，产品的物理机械性能和介电性能良好，耐水性优越。
沉淀法白炭黑普遍采用硅酸盐（通常为硅酸钠）与无机酸（通常使用硫酸）中和沉淀反应的方法来制取水合二氧化硅。
Na2OnSiO2+HClSiO2nH2O+NaCl沉淀法白炭黑粒径较大，约为20~40nm，纯度较低，补强性比煅烧法差，胶料的介电性能特别是受潮后的介电性能较差，但价格便宜，工艺性能好。
可单用于NR、SBR等通用橡胶中，也可与炭黑并用，以改善胶料的抗屈挠龟裂性，使裂口增长减慢。
二．白炭黑的结构1．白炭黑的化学结构白炭黑的95~99%的成分是SiO2，经X射线衍射证实，因白炭黑的制法不同，其结构有不同差别。
气相法白炭黑内部结构几乎完全是排列紧密的硅酸三维网状结构，这种结构使粒子吸湿性小，表面吸附性强，补强作用强。
而沉淀法白炭黑的结构内除了生成三维结构的硅酸外，还残存有较多的二维结构硅酸，致使结构疏松，有很多毛细管结构，很易吸湿，以致降低了它的补强活性。
2．白炭黑的结构白炭黑的结构象炭黑，它的基本粒子呈球形。
在生产过程中，这些基本粒子在高温状态下相互碰撞而形成了以化学键相连结的链枝状结构，这种结构称之为基本聚集体。
链枝状结构彼此以氢键吸附又形成了次级聚集体结构，这种聚集体在加工混炼时易被破坏。
三．白炭黑的表面化学性质1．表面基团图3-24白炭黑的表面模型相邻羟基（在相邻的硅原子上），它对极性物质的吸附作用十分重要；隔离羟基，主要存在于脱除水分的白炭黑表面上。
这种羟基的含量，气相法白炭黑比沉淀法的要多，在升高温度时不易脱除；双羟基，在一个硅原子上连有两个羟基。
白炭黑是什么
白炭黑是什么引言白炭黑是一种广泛应用于各个领域的功能性材料。
它具有很高的比表面积和吸附性能，因此在能源、环境、材料等方面都有重要的应用价值。
本文将介绍白炭黑的定义、性质、制备方法以及应用领域。
定义白炭黑，又称气相法白炭黑，是一种无色、无味的颗粒状固体物质。
它是一种具有高比表面积和吸附性能的纳米材料。
白炭黑通常由耐高温的材料，如二氧化硅、硅酸盐等，在特定条件下制备而成。
性质1.比表面积：白炭黑的比表面积非常高，通常在100-1000平方米/克之间。
这使得白炭黑具有极强的吸附性能和反应活性。
2.光学性质：白炭黑具有良好的遮盖性和散射性，因此在化妆品和油墨等行业有广泛应用。
3.热稳定性：白炭黑能够在高温下保持稳定性，这使得它在高温反应和催化领域具有潜力。
4.化学稳定性：白炭黑在常规酸碱条件下都具有很好的稳定性，这使得它在化学工业中有广泛的应用前景。
制备方法白炭黑的制备方法主要包括气相法、溶胶凝胶法和高温煅烧等。
其中，气相法是最常用和有效的制备方法之一。
气相法制备气相法制备白炭黑是利用金属有机化合物或气态无机化合物作为前驱体，在高温条件下进行热解反应。
常用的气相法制备白炭黑的方法包括化学气相沉积法（CVD法）、溶胶凝胶法（Sol-Gel法）和喷雾法等。
以CVD法为例，制备白炭黑的步骤如下： 1. 准备金属有机化合物（如铝烯、硅烷等）和载气（如氢气、甲烷等）。
2. 将金属有机化合物和载气送入反应腔体，通过加热使其发生热解反应。
3. 反应生成的白炭黑颗粒被送出反应腔体，并进行后续处理，如洗涤、干燥等。
应用领域1.轮胎制造：白炭黑广泛应用于轮胎制造行业，主要用作轮胎加强剂和增白剂，能够提高轮胎的耐磨性和抗老化性能。
2.涂料和油墨：白炭黑能够提高涂料和油墨的遮盖性和光学性能，使其更具有光泽和美观度。
3.塑料制品：白炭黑可用作塑料制品的填料和增强剂，能够提高塑料制品的强度和硬度。
4.催化剂：由于白炭黑的高比表面积和吸附性能，它在催化剂领域有广泛的应用，能够提高催化反应的效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）以高岭土或硬质高岭土为原料
先将高岭土或硬质高岭土粉碎至50~60目，然后在500~600℃高温下焙烧2小时，再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1：2.5（重量）配料，在90℃左右酸浸7小时，经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑，产品质量符合GB10507-89标准；同时得到高效净水剂聚合氯化铝。焙烧及酸浸反应式如下：
白炭黑的性质、用途与生产技术
1、白炭黑简述
白炭黑是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的通称。平时所称的白炭黑为水合二氧化硅(sio2·/7,h20)，高纯者sio2含量达99.8% ，质轻，原始颗粒粒径一般小于0.0003 mm，密度在2.319～2.653 t/m 之间，熔点是1750 C。。白炭黑的化学稳定性好，受高温不易分解、不燃烧、比表面积大、电绝缘性强，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的补强和增黏作用、良好的分散性、悬浮和振动液化特性。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、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，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。白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积（100~400m2／g）。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99％，粒径可达10~20ｎｍ，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
（3）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。
（4）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。
（5）造纸填料
国内白炭黑的生产分布比较广泛，一共有十几个省市生产，其中产量较大的是福建、山东、江苏、江西等省。目前国内一共有几十家白炭黑生产企业，总产能在40万吨/年左右。其中规模较大的沉淀法白炭黑生产企业有福建南平嘉联化工有限公司、上海九琛精细化工有限公司、株洲兴隆化工实业有限公司、罗地亚白炭黑(青岛)有限公司、无锡确成硅化学有限公司，滕州辛绪化工有限公司等。气相法白炭黑方面，广州吉必盛科技实业有限公司产能达到6000吨/年，是国内最大的气相二氧化硅供应商。
由于看好白炭黑市场前景，目前国内一些企业正在建设或计划建设白炭黑项目，有改扩建，也有新建。如上海九琛精细化工有限公司、濮阳市光璞石化公司、湖北兴发集团等。
预计2010年我国白炭黑产能有望突破100万吨/年大关。
4、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。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。
SiCl4＋ 2H2＋ O2->SiO2＋4HCl
空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。德国迪高沙（Degussa）公司和美国卡伯特（Cabot）公司的气相法生产技术全球领先。他们的生产装置规模大，自动化程度高，产品成本低，牌号（尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号）多，品质好，如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产，但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。
（1）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，能保持持久效力，因为它具有高吸附力，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。
（2）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。特别是与氮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。
3，产能/产量
白炭黑研究报告指出：国内以沉淀法白炭黑为主，于1958年实现沉淀法白炭黑的工业化生产，但产量小，发展较慢。1987年产量还仅有2687吨;1990年突破万吨达到1.06万吨;1994年增长至2.81万吨，比1987年增长9.4倍;1997年我国白炭黑产量达到了8万吨左右;2004年上升到近30万吨。可见近十几年来我国白炭黑产量是突飞猛进。
焙烧：Al2O3?2Si02?2H20 -> Al2O3?2Si02 + 2H20
酸浸：Al2O3?2Si02 + 6HCl + 9H20 ->2AlCl3?6H20 + 2SiO2
（2）以煤矸石或粉煤灰为原料
先将煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目，然后分两步：第一步生产硅酸钠：将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1：50混合均匀，经高温冶融（1400~1500℃，1小时）、水萃浸溶（100℃以上，4~5小时）、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。第二步生产白炭黑：先将硅酸钠配成水玻璃溶液（模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%）,然后在5~20%的硫酸中酸浸（28~32℃，8~16小时），再升温至80℃，搅拌，调节PH值为5~7，熟化20分钟，再经过滤洗涤、干燥、分选，得到白炭黑。该白炭黑为活性，纯度高。
（2）沉淀法
沉淀法又叫硅酸钠酸化法，采用水玻璃溶液与酸反应，经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为：
Na2SiO3 + 2H+ -> 白生产企业采用沉淀法。
2．2新方法
新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源，采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。
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。
市场研究显示：白炭黑应用领域十分广阔，是生产浅色橡胶和塑料制品良好的补强剂、填充剂、润滑剂，它是涂料的防沉剂，油墨的滴落防止剂，印刷油墨和黏结剂的补强性填充剂，合成树脂、纤维、增强塑料、纸张纤维、研磨剂、石蜡的填充剂，白色颜料和农药、树脂薄膜类的防黏着剂，粉末灭火器的分散基质材料以及用于制造润滑剂等
2，生产方法
制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。
2．1传统方法
（1）气相法
主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般 为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。反应式为：