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白炭黑在各领域的应用

发表时间: 2022-01-25 18:25:52

作者: 广州市黄埔天泰化轻有限公司

来源: 天泰粉体

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白炭黑又称水合二氧化硅,它是一种白色、无毒、无定形微细粉状的无机硅化合物,具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能,已广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、染料和油墨等诸多领域。

由于白炭黑表面存在的活性硅羟基使白炭黑呈亲水性,在有机相中难以浸润和分散,使其在某些特殊领域无法使用。但是经改性后的白炭黑因提高了表面活性,从而大大拓宽了产品的应用领域。下面我们来了解一下白炭黑在各领域的应用。

1.在轮胎中的应用

白炭黑用作补强剂,用量最大的是橡胶领域,其用量占总量的70%。白炭黑能大幅提高胶料的物理性能,减少胶料滞后,降低轮胎的滚动阻力,同时不损失其抗湿滑性。在橡胶工业中,炭黑是很有效的补强剂,其最大的缺点是不能用于制备彩色制品。超细白炭黑作为补强填料,用于生产绿色轮胎,可代替炭黑用于胎侧,能显著增加胎侧的撕裂强度和耐裂口增长性能,而对硫化时间无明显影响,耐臭氧老化依赖于抗氧化剂和白炭黑用量。在轮胎的胎面胶中添加白炭黑可以提高胎面的抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。白炭黑填充的胶料与普通炭黑填充的胶料比较,滚动阻力可降低30%。

2.在消泡剂中的应用

气相法白炭黑一般有亲水型和疏水型两种产品,其中疏水型产品是利用亲水型产品经过表面化学处理而得,现在各消泡剂厂家普遍采用疏水型气相法白炭黑,利用其表面的疏水基团吸引起泡体系中表面活性剂的疏水端,使得疏水性的固体颗粒变为亲水性的,从而降低了泡沫中表面活性剂的浓度,促使泡沫破裂,提高消泡速度。

3.在油漆、涂料中的应用

白炭黑可作为流变助剂、防沉剂、助分散剂、消光剂应用于涂料生产中,起增稠、防沉、触变、消光等作用。并且还能提高涂料的耐候性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的附着强度以及涂层的硬度,提高涂料的抗老化性,提高紫外线吸收、红外光反射特性等。

4.在电子封装中的应用

通过将表面活性处理后的气相二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中,可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温度可降低到室温,使OLED器件密封性能得到显著提高,增加OLED器件的使用寿命。

气相二氧化硅的添加应用让过去需要在特殊环境下才能实现电子器件封装的工艺降低为在室温条件,大幅降低生产成本,并缩短了封装材料固化时间,极大提高生产效率并降低生产成本,对新一代OLED显示技术的普及应用具有促进作用。

5.在塑料中的应用

白炭黑也常应用于新型塑料中,在塑料混炼时添加少量的白炭黑,会产生明显的补强作用,提高材料的硬度和机械性能,从而改善加工工艺和制品的性能。另外,白炭黑具有粒度小、高透光性等特点,可以使塑料变得更致密,增加塑料的透明度。

6.在陶瓷中的应用

用气相白炭黑代替纳米Al2O3添加到95瓷里,既可以起到纳米颗粒的作用,同时它又是第二相的颗粒,不但提高陶瓷材料的强度、韧性,而且提高了材料的硬度和弹性模量等性能,其效果比添加Al2O3更理想。利用气相白炭黑来复合陶瓷基片,不但提高了基片的致密性、韧性和光洁度,而且烧结温度大幅降低。此外,气相白炭黑在陶瓷过滤网、刚玉球等陶瓷产品中应用效果也十分显著。

7.在造纸行业中的应用

在造纸行业,气相二氧化硅产品可以用作纸张上胶剂,可以提高纸张的白度和不透明度,可以改进耐油性、耐磨性、手感性、印刷性、光泽性。而且还可以用于晒图纸,可以使纸张表面质量好、油墨稳定、背面无裂缝,并且可用于叠氮纸中,生产出优异蓝图纸,可用于铜板纸中代替钛白。加入1-2%的气相二氧化硅产品,可以减轻纸的重量,而且纸薄,能够提高强度,防止油墨渗透,还能够使印刷文字清晰,增加不透明度。

8.在牙膏中的应用

沉淀白炭黑是目前牙膏用摩擦剂的主要品种。沉淀白炭黑总比表面积大,吸附能力强,吸附物质也多,颗粒均匀,有利于提高透明度,因其性质稳定,无毒无害,是较好的牙膏原料。白炭黑的折光指数在1.45~1.50,这与牙膏中其他配料的折光指数非常接近,因此混在一起时,起到透明剂的作用。这一特性被用来制造透明的牙膏,这也是其他任何摩擦剂所没有的功能。

9.在化妆品中的应用

白炭黑的无毒、无味、易着色等优异性能使其在化妆品行业中有着广泛的用途。白炭黑用在护肤品和化妆品中,能使皮肤产生光滑和柔软的感觉,产生的“软焦点效应”,其使得照射在皮肤表面上的光线均匀分布,从而不易察觉到皮肤的皱纹和瑕疵。此外,利用白炭黑的触变性可以防止颜料沉降,可以应用在如唇膏,指甲油等产品中。

10.在胶鞋中的应用

白炭黑白度高,粒子细,使用透明白炭黑制得的硫化胶透明度高,而且可提高胶料的综合物理性能,因此白炭黑作为主要的补强填充剂广泛应用于高档皮鞋、运动鞋的鞋底制作材料中,尤其是在透明及半透明鞋底胶料中。可提高鞋底的耐磨性、硬度、拉伸强度和撕裂强度。

11.在农药中的应用

白炭黑在农药中可用于除草剂和杀虫剂。在常见的两种除草剂二硝基苯胺和尿素混合物中,加入少量的气相法白炭黑和沉淀法白炭黑,就会防止这种混合物结块。在颗粒状的杀虫剂配方中,加入少量的气相法白炭黑,将会更有效地控制和防止有害的机体产生。白炭黑还可用作土壤中污染物的吸收剂,吸收土壤中的污染物。


白炭黑在各领域的应用
白炭黑又称水合二氧化硅,它是一种白色、无毒、无定形微细粉状的无机硅化合物,具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能,已广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、染料和油墨等诸多领域。
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