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沉澱和氣相白炭黑的區(qū)彆

日期:2024-10-23 06:29
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摘要: 白炭黑雖然被稱為白炭黑,但其實與炭並冇有什麼關係。隻是因為在橡膠中有和炭黑相似的補強性能,而且是白色的,被稱為白炭黑。製備方法為用化學方式提取得到的二氧化矽粉體,其化學成分為“水合二氧化矽”。 白炭黑目前的製備方法主要有兩種,一種是沉澱法,其工藝路線大體上是:先采用燃油或燃氣在高溫下將石英砂與純堿反應製得工業(yè)水玻璃,工業(yè)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、乾燥、粉碎、製得產品白炭黑。沉澱法又分酸法、溶膠法、碳化法等...

白炭黑雖然被稱為白炭黑,但其實與炭並冇有什麼關係。隻是因為在橡膠中有和炭黑相似的補強性能,而且是白色的,被稱為白炭黑。製備方法為用化學方式提取得到的二氧化矽粉體,其化學成分為“水合二氧化矽”。


白炭黑目前的製備方法主要有兩種,一種是沉澱法,其工藝路線大體上是:先采用燃油或燃氣在高溫下將石英砂與純堿反應製得工業(yè)水玻璃,工業(yè)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、乾燥、粉碎、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,我國主要是采用酸法。酸法是將可溶性矽酸鹽與硫酸(或其它酸)一起反應,當反應液到達某一pH值時停止加酸反應,進行陳化,然後過濾並用水多次反複清洗,脫除Na2SO4後,送乾燥、粉碎後得到產品。


另一種是氣相法,化學氣相沉積(CAV)法,又稱熱解法、乾法或燃燒法。其原料一般為四氯化矽、氧氣(或空氣)和氫氣,高溫下反應而成。反應式為:SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl??諝夂蜌錃夥謴暯涍^加壓、分離、冷卻脫水、矽膠乾燥、除塵過濾後送入合成水解爐。將四氯化矽原料送至精餾塔精餾後,在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā),並以乾燥、過濾後的空氣為載體,送至合成水解爐。四氯化矽在高溫下氣化(火焰溫度1000~1800℃)後,與一定量的氫和氧(或空氣)在1800℃左右的高溫下進**相水解;此時生成的氣相法白炭黑顆粒極細,與氣體形成氣溶膠,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成較大顆粒,然後經旋風分離器收集,再送入脫酸爐,用含氮空氣吹洗氣相二氧化矽至PH值為4~6即為成品。


那麼,沉澱法白炭黑和氣相法白炭黑有什麼區(qū)彆呢?


沉澱法白炭黑和氣相法白炭黑區(qū)彆主要在於:顆粒度大小和純度。


沉澱法二氧化矽一般是微米級,氣相法二氧化矽一般是納米級。沉澱法二氧化矽雜質含量高,純度一般在93%左右,氣相法二氧化矽雜質含量很低,純度可以達到99%以上。由於顆粒大小和純度的巨大差異,氣相法二氧化矽在增稠、觸變、防沉、補強、消光、摩擦等作用上均優(yōu)於沉澱法二氧化矽。下麵就跟著小編一起來看看水合二氧化矽的具體應用吧。


橡膠的補強
白炭黑作為補強劑廣泛應用於橡膠領域,其用量占總量的70%,特彆是製造白色、彩色及淺色橡膠製品時,因白炭黑的白色容易進行著色而顯得更為適用。比如未經補強的矽橡膠的拉伸強度不超過0.4MPa,經過氣相法白炭黑補強之後,強度可提高40倍。


消光劑
白炭黑表麵積巨大,折射指數為1.45—1.50,含有水合二氧化矽消光劑的漆膜,當光線射入時,會發(fā)生漫反射,從而形成光澤的亞光和消光外觀。氣相法二氧化矽顆粒更疏鬆,單位質量下的顆粒數目多於沉澱法二氧化矽,因此在相同添加量的情況下,氣相法二氧化矽有著更高的消光效果,並且透明度也更好。


摩擦劑
除了表麵積大,水合二氧化矽的吸附能力也是十分強悍,因此水合二氧化矽是目前牙膏摩擦劑的主要品種之一,由於氣相法二氧化矽更優(yōu)越的透明性、摩擦性等,很多晶瑩剔透的牙膏的配料中都有著氣相法二氧化矽的身影。


用於紙張的上膠、強化
水合二氧化矽擁有十分優(yōu)良的耐磨性和強度,上麵也說了,它很“白”,因此水合二氧化矽用於紙張時,可以提高紙張的白度和不透明度,使紙張更耐磨耐油,光澤感更好。比如往新聞紙中加入1-2%的氣相法二氧化矽,可以使紙的重量減輕10%,還能提高強度,防止油墨滲透。


防沉降、助流作用
用於膠粘劑和密封劑時,水合二氧化矽可起到控製流變、防止沉降、防止流掛和補強作用。此外氣相法二氧化矽以更優(yōu)越的性能作為流變助劑、防沉劑、分散劑廣泛應用於油漆、油墨及塗料領域。


化妝品、藥品中的防護、運載作用
用於化妝品時,氣相法二氧化矽可有效地反射紫外線,具有消光作用,且照射後不分解、不變色;作為載體時,還可延長藥效並促進**或護膚品的吸收,而沉澱法二氧化矽一般達不到這個要求。

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