鏈塑網(wǎng)專欄【廖家志評全球塑料新聞】中，有一條新聞涉及到氣相法及膠體法二氧化硅價(jià)格上調(diào)。在廖老師的評注中，提醒我們了解氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅，膠體二氧化硅等的區(qū)別。

 

       其實(shí)在這個(gè)行業(yè)中，相比于二氧化硅，“白炭黑”是個(gè)更常聽見的名字。白炭黑和炭黑有什么關(guān)系？不同類型的白炭黑又有什么不同？小編也一肚子問題，因此整理了部分資料，供大家學(xué)習(xí)交流。

 

      一、白炭黑？二氧化硅？

       白炭黑是微細(xì)粉末狀或超細(xì)粒子狀無水及含水二氧化硅或硅酸鹽類的統(tǒng)稱，是一種白色、無毒、無定形微細(xì)粉狀或粒狀物，其二氧化硅含量較大（大于 90 %），原始粒徑一般 5～40 nm，因表面含有較多羥基，易吸水而成為聚集的細(xì)粒。

 

 

       二、白炭黑和炭黑的關(guān)系？

      白炭黑和炭黑有許多相似之處，它們都是尺寸很小的粉末，擁有著非常高的比表面積，這使得它們擁有很強(qiáng)的表面活性，相容性、分散性好，適合作為填料添加到各種材料中，如：塑料、橡膠、涂料，這是它們的名字相近的原因。白炭黑在混煉加工時(shí)與炭黑一樣生成結(jié)合凝膠，具有優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)性能是任何淺色填料都無法替代的補(bǔ)強(qiáng)材料。

 

        

氣相白炭黑（左）                                                                   炭黑（右）

 

       氣相白炭黑和炭黑的不同之處在于，炭黑是無定形碳，而氣相白炭黑是無定形二氧化硅，它們的組成完全不同。可大體歸為以下幾點(diǎn)：

       1、物理表面：炭黑是石墨、半結(jié)晶狀，白炭黑是無定性結(jié)構(gòu)。

       2、表面基團(tuán)：炭黑是多量多種不同的基團(tuán)，白炭黑是大量均勻分布的羥基。

       3、表面親和性：炭黑具有憎水性，白炭黑具有親水性。

       4、對 S 的硫化速度影響：炭黑可以忽略，白炭黑影響極大。

       5、導(dǎo)電特性：炭黑具有中度導(dǎo)電或?qū)щ姡滋亢谑墙^緣體。

 

       三、白炭黑的結(jié)構(gòu)性

       白炭黑與炭黑一樣可分為絮聚體、凝聚體和聚集體（或單體）。

       單體也稱為一次結(jié)構(gòu)或稱原始粒子，實(shí)際上很少以單體的形式存在，一次結(jié)構(gòu)是極其微小的固體粒子或聚集體，這些微小粒子的尺寸、形狀及表面活性對填充、補(bǔ)強(qiáng)橡膠性能起著決定性的作用。一次結(jié)構(gòu)即原始粒子間存在著范德化力，有時(shí)也有氫鍵作用，所以粒子間能產(chǎn)生凝聚，形成二次結(jié)構(gòu)也叫凝聚體。

       由于內(nèi)部非化學(xué)鍵合的，所以在強(qiáng)機(jī)械作用下可以被解體，但白炭黑的凝聚力往往較它們與橡膠的親和力強(qiáng)，所以在加工時(shí)機(jī)械作用還是難以全部把它們分開。一些凝聚體的顆粒還可以進(jìn)一步聚合成絮聚體，絮聚體只需微弱的剪切力就可打開。

 

       下左圖是無定形沉淀法白炭黑的絮聚體結(jié)構(gòu)圖，下右圖是絮聚體真實(shí)光學(xué)顯微照片。左圖如果為一個(gè)絮聚體，那么它是中間圓形的眾多的凝聚體所構(gòu)成的，凝聚體中間的小點(diǎn)我們可以看作為一個(gè)聚集體（單體）。

 

        

 

       我們目測到的白炭黑粉體顆粒就是以大部分絮聚體和聚集體的形式存在。

 

       關(guān)于白炭黑的性能與特點(diǎn)，由于文章篇幅限制暫不贅述。今天還是聚焦于氣相、沉淀白炭黑的區(qū)別。

 

        1、氣相白炭黑是什么？

      氣相法二氧化硅俗稱“氣相法白炭黑”，是一種由四氯化硅、甲基三氧化硅在氫氧焰中燃燒得到的無定形二氧化硅粉末。這種粉末的粒徑最小可達(dá)到納米級別，是一種常用的納米無機(jī)材料。

 

       2、只有氣相法白炭黑？

 

 

       我國 90 % 以上的白炭黑產(chǎn)品是沉淀的二氧化硅。膠體二氧化硅則多適合作為補(bǔ)強(qiáng)劑和填料，或液體增稠劑使用。

 

       3、氣相白炭黑與沉淀白炭黑有何區(qū)別？

 

 

       4、按照市場和用途怎樣區(qū)分？

       A、白炭黑按用途分類

 

       B、白炭黑按市場分類

 

 

       5、氣相白炭黑的用途？

       氣相白炭黑原生粒徑介于 7～80 nm 之間，比表面積一般大于 100 ㎡/g，具有納米效應(yīng)，在材料中展現(xiàn)出各種卓越的性能，主要作為添加劑、填充劑使用，用途廣泛，可以讓基體材料增加許多本身不具備的性能。

       A、填充補(bǔ)強(qiáng)作用：往基體材料中添加氣相白炭黑可以提高材料的拉伸強(qiáng)度、模量等機(jī)械性能。

       B、阻燃抑煙：氣相白炭黑和阻燃劑并用，有助于提高材料的阻燃效果，且減少燃燒時(shí)的發(fā)煙量。

       C、增流效果：氣相白炭黑可以使分散體系中的分散顆粒流動(dòng)性增強(qiáng)，防止顆粒固結(jié)、沉降。

       D、增稠效果：往涂料、油墨中添加氣相白炭黑可以讓涂料達(dá)到理想的黏稠程度。

       E、脫色效果：與炭黑類似，高表面能為氣相白炭黑提供了很強(qiáng)的吸附效果，可以吸附液體中的有色雜質(zhì)。

       F、催化劑載體：氣相白炭黑能在溶劑、基體中分散均勻。以氣相白炭黑作為載體，攜帶催化劑加入體系中，有助于提高催化劑的活性和效率。

       G、消光效果：光通過氣相白炭黑與基體材料的相界面會發(fā)生折射，使得材料的反光效果降低。

       H、消泡效果：在流體中加入氣相白炭黑可減少氣泡的產(chǎn)生。

       I、拋光劑：氣相白炭黑質(zhì)硬、粒徑小，類似磨刀石，可用作材料表面打磨拋光。

 

        除此之外，氣相白炭黑還有許多不同的用途，應(yīng)用在醫(yī)藥、研究、化工、日用、化妝品等領(lǐng)域。

 

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