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
發(fā)布時間：2017-02-27 11:30:34 人瀏覽
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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。
氣相法白炭黑常態(tài)下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子（粒徑小于100nm），無毒，有巨大的比表面積。氣相法白炭黑全部是納米二氧化硅，產(chǎn)品純度可達99％，粒徑可達10~20nm，但制備工藝復雜，價格昂貴。
沉淀法白炭黑
沉淀法白炭黑又稱水合二氧化硅，其二氧化硅質(zhì)量分數(shù)為0 .87一0 .95，白度約為95%，平均粒徑11一100 nm，比表面積45一380 m2·g-1，DBP吸收值1 .60~2 .40 cm3·g-1。90%的白炭黑是沉淀法產(chǎn)品，因氣相法白炭黑價格昂貴，橡膠工業(yè)主要應用沉淀法白炭黑。沉淀法白炭黑可用于NR和sR，用以制造輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、耐熱墊片、醫(yī)療用品及其它各種彩色或白色橡膠制品。/ G# |# _/ K1 v4 H" G, M$ o! {
氣相法白炭黑
氣相法白炭黑又稱無水二氧化硅，是一種高純度超細白炭黑，其二氧化硅質(zhì)量分數(shù)在0.998以上，平均粒徑8一19 nm，比表面積130~480m2·g-1，DBP吸收值1 .50~2 .00 c m3·g-1。它與沉淀法白炭黑相比，膠料粘度高，硫化膠的硬度、拉伸強度、定伸應力、扯斷伸長率、撕裂強度以及膠料的透明度更好。% N$ F0 ?# `& ~- E" \0 g t/ b/ K
氣相法白炭黑適用于硅橡膠的補強。硅橡膠具有耐老化、耐高低溫和電絕緣性能等優(yōu)良特性，但它是一種直鏈的高相對分子質(zhì)量有機硅氧烷，分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力較弱，其硫化膠的強度極低，無使用價值，必須進行補強才能應用。經(jīng)氣相法白炭黑補強的硅橡膠物理性能有很大改善，其拉伸強度可提高20倍左右，撕裂強度提高40倍左右，可滿足硅橡膠的補強及后硫化時不起氣泡的需求。氣相法白炭黑的價格較高，因此主要用于硅橡膠，可用于制造v帶、膠輥、膠管、電纜、油封及發(fā)泡制品。
生產(chǎn)工藝：
沉淀法白炭黑又分為傳統(tǒng)沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、鹽酸、CO2與水玻璃為基本原料生產(chǎn)的二氧化硅，后者是指采用超重力技術、溶膠-凝膠法、化學晶體法、二次結晶法或反相膠束微乳液法等特殊方法生產(chǎn)的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡膠和合成橡膠的補強劑、牙膏摩擦劑等。氣相白炭黑主要用作硅橡膠的補強劑、涂料和不飽和樹脂增稠劑，超細二氧化硅凝膠和氣凝膠主要用作涂料消光劑、增稠劑、塑料薄膜開口劑等。
氣相法
主要為化學氣相沉積（CAV）法，又稱熱解法、干法或燃燒法。其原料一般為四氯化硅、氧氣（或空氣）和氫氣，高溫下反應而成。反應式為：
SiCl4＋ 2H2＋ O2—>SiO2＋4HCl
空氣和氫氣分別經(jīng)過加壓、分離、冷卻脫水、硅膠干燥、除塵過濾后送入合成水解爐。將四氯化硅原料送至精餾塔精餾后，在蒸發(fā)器中加熱蒸發(fā)，并以干燥、過濾后的空氣為載體，送至合成水解爐。四氯化硅在高溫下氣化（火焰溫度1000~1800℃）后，與一定量的氫和氧（或空氣）在1800℃左右的高溫下進行氣相水解；此時生成的氣相二氧化硅顆粒極細，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，然后經(jīng)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硅至PH值為4～6即為成品。
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