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行业新闻

白炭黑的种类和特性

发布时间:2020-07-14 18:51

       白炭黑又称为二氧化硅,分为气相白炭黑和沉淀白炭黑。是硅橡胶所用的补强填充剂主要是指合成的。
       白炭黑有这些性能特点:
1、气相白炭黑粒子的大小、比表面积、表面性质、结构等与原料气体的比例、燃烧速度、SiO2核在燃烧室中停留时间等因素有关。
气相白炭黑粒子越细,它的比表面积就越大,则补强效果就越好,但操作性能就越差。反之它的粒子粗些,比表面积也小,补强效果就差,但操作性就要好一些。
气相白炭黑为硅橡胶最常用的补强剂之一,由它补强的胶料其硫化胶的机械强度高,电性能好。气相白炭黑并可与其它补强剂或弱补强剂并用,以制取不同使用要求的胶料。

2、沉淀白炭黑
与用气相白炭黑补强的硅橡胶胶料相比,用沉淀白炭黑补强的胶料机械强度稍低,介电性能,特别是受潮后的介电性能较差,但耐热老化性能较好,混炼胶的成本要低得多。当对制品的机械强度要求不高时,可用沉淀白炭黑或使之与气相白炭黑并用。
       白炭黑可以通过适宜的化合物对其进行处理而制成一种表面疏水的物质。处理的方法主要有液相法和气相法二种。液相法的条件易于控制,产品质量稳定,处理效果好,但工艺复杂,溶剂需要回收;气相法处理工艺简单,但产品的质量不够稳定,处理效果较差。
       用作表面处理剂的物质原则上为能与白炭黑表面的羟基发生作用的物质,有以下几种。
1)醇类2)氯硅烷类3)烷氧基硅烷4)六甲基二硅醚5)硅氮烷。
2)白炭黑的补强机理和表面化学白炭黑对硅橡胶的补强机理被认为有以下二种。
a.橡胶被填料粒子吸附填料粒子吸附聚合物,使橡胶分子链段直接固定在填料粒子的附近或者沿着填料表面定向或被填料聚集体滞留。
b.橡胶与填料粒子结合填料粒子与聚合物链段结合产生有效的交联以及聚合物缠结了填料粒子。
基于上述二种作用,使白炭黑对硅橡胶起到补强作用。
沉淀白炭黑的性能受沉淀条件如酸度、温度等的影响
       白炭黑的用途也特别广,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高质量的沉淀白炭黑。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。
        在胶鞋的生产中,人们对胶鞋、雨靴、运动鞋、旅游鞋、健身鞋、芭蕾鞋等,不但要求牢度,而且要求色调美观、舒适轻便。白炭黑既具有良好的补强性、耐磨性、防滑性和鞋面粘着性,又是一种良好的浅色补强材料,因此在胶鞋的发展中为提供鞋的质量和款式起着重要作用
        白炭黑由于其生产方法不同,其酸碱性是不同的。气相白炭黑呈酸性,沉淀白炭黑呈碱性。最纯的无HCL的气相法白炭黑的pH值为6,这是由于白炭黑表面的羟基在水中离解产生了H+所致。pH值低于4.6时,则是由于高温水解留存下来的HCL引起的。