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在硅橡胶的生产中,白炭黑,特别是合成的二氧化硅,扮演着重要的角色作为补强填充剂。白炭黑主要分为气相白炭黑和沉淀白炭黑两种。
白炭黑是橡胶工业中一种非常重要的补强剂,目前受技术及生产成本等因素的限制,在工业应用上主要以沉淀法生产为主。但沉淀法制备的白炭黑直接进行工业应用时效果较差,通常需要进行化学改性处理。现阶段白炭黑化学改性处理的主要工艺包括表面接枝改性、偶联剂改性、离子液改性、大分子界面改性及并用改性,各改性工艺虽然均具有各自的优势及特点,但目前在工业应用上主要是以偶联剂改性为主,而其他改性工艺由于生产成本、改性效果、产品稳定性等因素暂未实现大规模工业应用。随着科技发展和国际社会对绿色生产的重视,白炭黑在橡胶工业中的地位将变得越来越重要,因而白炭黑改性除了偶联剂改性工艺外,其他如具有低污染特征的离子液改性、产品具有特征的并用改性以及其他一些新的改性工艺也将得到开发完善,从而实现白炭黑工业生产的绿色发展。
橡胶制品: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。在农业化学制品中,使用白炭黑作载体或稀释剂、崩解剂,做崩解剂在水分散粒剂中使用可提高悬浮率。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。
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。
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。
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。
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)H2O
在农业化学制品中,如农药、喷施肥料等,使用白炭黑作载体或稀释剂、崩解剂,做崩解剂在水分散粒剂wdg中使用可提高悬浮率,建议使用含量10%左右。能保持持久效力,因为它的表面积具有吸附力,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。
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。
白炭黑加入树脂内,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。
白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材料,可以提高塑料的弹性强度和耐磨性,以及硬度的热稳定性能。白炭黑用于电缆还可以提高电缆的电绝缘性,如甲基乙烯基硅橡胶高压线就要用气相白炭黑或的沉淀白炭黑。在两层塑料薄膜之间往往不易分开,装袋时袋口很难打开,则白炭黑就是很顶用的开口剂。
由于炭黑发热量大,国外用于高速公路的汽车轮胎也趋向于添加白炭黑。目前国内外市场对自行车车胎的要求也日益多样化,如轮胎胎边彩色化及闪光圈等花式新品种,都是用白炭黑代替炭黑生产的。
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。