如今91短视频版高清在线观看WWW所說的白炭黑已經不單純是一種在橡膠配方中用作炭黑的替代品,而是一種X-射線無定形的矽酸和矽酸鹽的白色超細粉體的總稱,這類粉體材料具有非常廣泛的應用,根據製備路線不同,主要分為沉澱法白炭黑及氣相法白炭黑兩大類。下文將對其工藝及應用做簡單總結。
沉澱白炭黑。沉澱白炭黑的合成過程實質上就是將致密的晶體型石英砂轉化為疏鬆的無定形水合二氧化矽的過程,即SiO2 →SiO2 ·nH2 O。沉澱白炭黑的聚集體是由一次粒子間通過強作用力形成的硬團聚,聚集體的尺寸大小和粒徑分布最終決定了白炭黑可能實現的最大化分散效果。
工藝過程: 沉澱法又稱濕法,主要原材料為石英砂、純堿、工業鹽酸或硫酸或硝酸或二氧化碳。其路線大體上是:先采用燃油或優質煤在高溫下將石英砂與純堿反應製得工業水玻璃,隨後將工業水玻璃用水配製成一定濃度的稀溶液,然後在一定條件下加入某種酸,使二氧化矽沉澱出來,再經清洗、過濾、幹燥(烘幹或噴霧)、粉碎研磨、製得產品白炭黑。沉澱法又分酸法、溶膠法、碳化法等許多不同的具體方法。沉澱法製備白炭黑技術通過控製工藝條件如水玻璃濃度、硫酸濃度、水玻璃和硫酸的反應比、反應溫度和添加劑種類等,可以控製產品的平均粒徑和粒度分布,除了優化沉澱工藝外,幹燥及造粒的過程也會對白炭黑的分散性造成影響,因此著兩步優化也是傳統沉澱工藝的改進方向之一。此外改變添加劑種類和加入量來調節產品的吸油值、折光係數,可以使製得的產品性能指標滿足使用要求。
目前,市場上的沉澱法產品大體可分為以下三類:
第一代是傳統的或被稱為“標準”的白炭黑品種;
第二代產品現在被稱為“易分散白炭黑”或“半高分散(Semi-DS)白炭黑”;
第三代為“高分散(HIDS)白炭黑”,具有很高的分散性,與典型的補強填料炭黑相比,它不僅能改善輪胎的抗濕滑性能,降低滾動阻力,還能改善耐磨性能。
高分散白炭黑是具有高壁壘的產業,更利於產品的差異化經營,核心設備都是非標,工藝流程控製複雜,但產品附加值更高。
沉澱二氧化矽是橡膠、塑料、油漆、油墨、農藥及牙膏等行業不可缺少的優良助劑,特別是在橡膠工業,沉澱二氧化矽已成為最佳的白色補強填料。
沉澱二氧化矽是目前牙膏摩擦劑的主要品種,柔軟的它,對嬰兒的牙齒有保護作用。
氣相白炭黑。該方法優點是產品純度極高,分散度高,粒子細而成球形,表麵羥基少,因而具有優異的補強性能。但所用原料貴,設備要求高,技術複雜,產量低,因此隻有對白炭黑有特殊用途要求的情況下,才用該方法。采用氣相法製備的二氧化矽粉體都是納。
工藝過程:氣相法是采用四氯化矽氣體在氫一氧氣流中於高溫下水解製得煙霧狀二氧化矽。將四氯化矽蒸汽、氫氣和空氣的均勻混合物通到燃燒室,於高溫(1100~1800℃)下將四氯化矽水解成二氧化矽和氯化氫氣體。然後經凝結室,使二氧化矽在其中湍流,停留一段時間後即形成絮狀的二氧化矽。最後經過旋風分離器收集,送脫酸爐,以含氨的空氣或濕熱空氣吹洗白炭黑,去除殘留的氯化氫至pH值達到需要值即為成品。
氣相法製備的二氧化矽粉體粒徑很小,具有比表麵積大,表麵吸附力強,表麵能大,化學純度高、分散性能好的特點,在材料中表現出卓越的補強、增稠、觸變、絕緣、消光、防流掛等性質,廣泛的應用於橡膠、有機矽、塑料、塗料、油墨、膠粘劑、密封膠、醫藥、化妝品及個人護理等工業領域,作為 補強填料和多功能添加劑, 是一種在世界範圍內真正工業化的納米材料。氣相二氧化矽根據實際應用需求不同,分為親水型及疏水型兩大類。
氣相白炭黑用於食品級液態矽膠“嬰兒奶嘴”的補強填料
親水性氣相二氧化矽是通過揮發性氯矽烷在氫氧焰中水解而製得的。從化學角度看,這些鬆散的白色粉末由高純度的無定形二氧化矽構成,親水性二氧化矽可被水潤濕,並能在水中分散。
疏水性氣相二氧化矽是通過親水性氣相二氧化矽與活性矽烷(例如氯矽烷或六甲基二矽胺烷)發生化學反應而製得。它具有疏水性(僧水性),而且不能在水中分散。為了解決工業中一些特殊的技術問題,各種型號的疏水性氣相二氧化矽被研發出來。疏水性氣相二氧化矽產品的特點是:低吸濕性、很好的分散性、即使對於極性體係也有流變調節能力。
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