1 沉淀白炭黑的基本概念與分類
沉淀白炭黑:又稱水合二氧化硅、活性二氧化硅、沉淀二氧化硅和沉淀水合二氧化硅。
英文名稱:Silica
CAS RN:14464-46-1
分子式: SiO2 * nH2O。
白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱,主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細(xì)二氧化硅凝膠和氣凝膠,也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質(zhì),其組成可用SiO2 * nH2O表示,其中nH2O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸,不溶于水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。
白炭黑按生產(chǎn)方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。
2 沉淀白炭黑的主要物理化學(xué)性質(zhì)
白炭黑,又名輕質(zhì)二氧化硅,學(xué)名沉淀水合二氧化硅。是一種高科技的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品,主要成分SiO2。性能與炭黑相似,外觀為白色高度分散的無定形粉末或絮狀粉末,也有加工成顆粒狀作為商品的。質(zhì)輕,原始粒徑0.3μm以下,相對密度2.319~2.653,熔點(diǎn)1750℃,不溶于水及絕大多數(shù)酸,有吸水性,在空氣中吸收水分后會(huì)成為聚集的細(xì)粒。能溶于苛性鈉和氫氟酸。對其它化學(xué)藥品穩(wěn)定,耐高溫不分解,不燃燒。對基質(zhì)和活性成分及添加劑顯示出化學(xué)惰性,對維生素、激素、氟化物、抗生素、酶制劑及化妝品中常用的許多活性成分都有良好的相容性。具有很高的電絕緣性。由于具有多孔性及大的比表面積,在生膠中有較大的分散力,填充于橡膠中顯示出高的補(bǔ)強(qiáng)性。經(jīng)表面改性處理的憎水性白炭黑易溶于油內(nèi),用于橡膠和塑料等作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑,都會(huì)使其產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和抗撕指標(biāo)顯著提高。由于制造方法不同,白炭黑的物化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)均會(huì)有一定差異,故其應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用效果也不同。
3 沉淀白炭黑主要應(yīng)用領(lǐng)域
白炭黑為高度分散狀的無定形粉末或絮狀粉末,質(zhì)輕,具有很高的電絕緣性、多孔性和吸水性。其原始顆粒粒徑小于3um,故表面積大,具有很好的補(bǔ)強(qiáng)和增粘作用以及良好的分散、懸浮和振動(dòng)液化特性,已廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料、染料和油墨等十幾個(gè)領(lǐng)域,尤其是在橡膠行業(yè),白炭黑以其優(yōu)越的補(bǔ)強(qiáng)性和透明性居于首位。
根據(jù)品質(zhì)的不同,具有不同的應(yīng)用,沉淀法白炭黑主要用于汽車橡膠輪胎,農(nóng)藥飼料、涂料、牙膏等添加劑。
沉淀白炭黑廣泛用于橡膠、塑料的填充補(bǔ)強(qiáng)劑、油墨增稠劑、油漆涂料添加劑、合成潤滑脂和硅脂稠化劑、制革業(yè)平光劑、農(nóng)藥分散劑、造紙?zhí)畛鋭?、合成樹脂(聚脂樹脂、彈性聚氨脂)的添加劑、電子電氣業(yè)絕緣絕熱填料及日用化工原料等行業(yè)。同時(shí)用作聚丙烯、無毒聚氯乙烯塑料薄膜的開口劑和食品、農(nóng)藥醫(yī)藥的防結(jié)塊劑和載體。
在樹脂基復(fù)合材料中,白炭黑顆??梢猿浞帧⒕鶆虻胤稚⒌綐渲牧现?,使環(huán)氧樹脂材料強(qiáng)度、韌性、延展性均大幅度提高,提高耐磨性和改善材料表面的光潔度,改善抗老化性能。從而達(dá)到全面改善樹脂基材料性能的目的。
在塑料工業(yè)中,利用白炭黑透光、粒度小,可以使塑料變得更加致密。不但提高其透明度、強(qiáng)度、韌性,而且防水性能、抗老化性能和硬度、光潔度也明顯提高。例如: 利用納米白炭黑對普通塑料聚丙烯進(jìn)行改性,現(xiàn)主要技術(shù)指標(biāo)(吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、撓曲強(qiáng)度等)均達(dá)到或超過工程塑料尼龍6的性能指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用,產(chǎn)品成本大幅下降,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。
化學(xué)成分:
性能 | 單位 | R-200 |
比表面積(N2氣體計(jì))1) | m / g | 190 |
平均粒徑2) | 微米 | 10 |
壓實(shí)密度3) | g / l | 90 |
干燥失重4)(2h at105℃) | % | 5.6 |
灼燒失重5) 6)(2h at1000℃) | % | 5 |
PH值7)(在水中5%) | 6.5 | |
DBP吸油量9) 6) | g / 100g | 250 |
SiO2含量10) 11) | % | 98 |
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