白炭黑又稱(chēng)水合二氧化硅化學(xué)式為SiO 2 ·nH 2 O，它是一種白色、無(wú)毒、無(wú)定形微細(xì)粉狀的無(wú)機(jī)硅化合物，具有多孔性、高分散性、質(zhì)輕、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、不燃燒、電絕緣性好等優(yōu)異性能，已廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料、染料和油墨等諸多領(lǐng)域。
另一方面，由于白炭黑表面存在的活性硅羥基使白炭黑呈親水性，在有機(jī)相中難以浸潤(rùn)和分散，使其在某些特殊領(lǐng)域無(wú)法使用。但是經(jīng)改性后的白炭黑因提高了表面活性，從而大大拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。
下面我們就來(lái)了解一下白炭黑都受到哪些行業(yè)的青睞。
01
在輪胎中的應(yīng)用
白炭黑用作補(bǔ)強(qiáng)劑，用量最大的是橡膠領(lǐng)域，其用量占總量的70%。白炭黑能大幅提高膠料的物理性能，減少膠料滯后，降低輪胎的滾動(dòng)阻力，同時(shí)不損失其抗?jié)窕浴Ｔ谙鹉z工業(yè)中，炭黑是很有效的補(bǔ)強(qiáng)劑，其最大的缺點(diǎn)是不能用于制備彩色制品。超細(xì)白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)填料，用于生產(chǎn)綠色輪胎，可代替炭黑用于胎側(cè)，能顯著增加胎側(cè)的撕裂強(qiáng)度和耐裂口增長(zhǎng)性能，而對(duì)硫化時(shí)間無(wú)明顯影響，耐臭氧老化依賴(lài)于抗氧化劑和白炭黑用量。在輪胎的胎面膠中添加白炭黑可以提高胎面的抗切割、抗撕裂性能，減少蹦花掉塊。白炭黑填充的膠料與普通炭黑填充的膠料比較，滾動(dòng)阻力可降低30%。
02
在消泡劑中的應(yīng)用
氣相法白炭黑一般有親水型和疏水型兩種產(chǎn)品，其中疏水型產(chǎn)品是利用親水型產(chǎn)品經(jīng)過(guò)表面化學(xué)處理而得，現(xiàn)在各消泡劑廠家普遍采用疏水型氣相法白炭黑，利用其表面的疏水基團(tuán)吸引起泡體系中表面活性劑的疏水端，使得疏水性的固體顆粒變?yōu)橛H水性的，從而降低了泡沫中表面活性劑的濃度，促使泡沫破裂，提高消泡速度。
03
在油漆、涂料行業(yè)中的應(yīng)用
白炭黑可作為流變助劑、防沉劑、助分散劑、消光劑應(yīng)用于涂料生產(chǎn)中，起增稠、防沉、觸變、消光等作用。并且還能提高涂料的耐候性、抗劃傷性，提高涂層與基材之間的附著強(qiáng)度以及涂層的硬度，提高涂料的抗老化性，提高紫外線(xiàn)吸收、紅外光反射特性等。
04
在電子封裝中的應(yīng)用
通過(guò)將表面活性處理后的氣相二氧化硅充分分散在有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂封裝膠基質(zhì)中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時(shí)間(為2.0-2.5h)，且固化溫度可降低到室溫，使OLED器件密封性能得到顯著提高，增加OLED器件的使用壽命。
氣相二氧化硅的添加應(yīng)用讓過(guò)去需要在特殊環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)電子器件封裝的工藝降低為在室溫條件，大幅降低生產(chǎn)成本，并縮短了封裝材料固化時(shí)間，極大提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本，對(duì)新一代OLED顯示技術(shù)的普及應(yīng)用具有促進(jìn)作用。
(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
05
在塑料中的應(yīng)用
白炭黑也常常應(yīng)用于新型塑料中，在塑料混煉時(shí)添加少量的白炭黑，會(huì)產(chǎn)生明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用，提高材料的硬度和機(jī)械性能，從而改善加工工藝和制品的性能。另外，白炭黑具有粒度小、高透光性等特點(diǎn)，可以使塑料變得更致密，增加塑料的透明度。
06
在陶瓷中的應(yīng)用
用氣相白炭黑代替納米Al 2 O 3 添加到95瓷里，既可以起到納米顆粒的作用，同時(shí)它又是第二相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性，而且提高了材料的硬度和彈性模量等性能，其效果比添加Al 2 O 3 更理想。利用氣相白炭黑來(lái)復(fù)合陶瓷基片，不但提高了基片的致密性、韌性和光潔度，而且燒結(jié)溫度大幅降低。此外，氣相白炭黑在陶瓷過(guò)濾網(wǎng)、剛玉球等陶瓷產(chǎn)品中應(yīng)用效果也十分顯著。
據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯了解，還可以利用其多孔性將其作為載體負(fù)載Ti、Ag或Cu離子等添加到陶瓷材料中，可以起到抗菌效果，從而制備抗菌陶瓷潔具。
07
在造紙行業(yè)的應(yīng)用
在造紙行業(yè)，氣相二氧化硅產(chǎn)品可以用作紙張上膠劑，可以提高紙張的白度和不透明度，可以改進(jìn)耐油性、耐磨性、手感性、印刷性、光澤性。而且還可以用于曬圖紙，可以使紙張表面質(zhì)量好、油墨穩(wěn)定、背面無(wú)裂縫，并且可用于疊氮紙中，生產(chǎn)出優(yōu)異藍(lán)圖紙，可用于銅板紙中代替鈦白。加入1-2%的氣相二氧化硅產(chǎn)品，可以減輕紙的重量，而且紙薄，能夠提高強(qiáng)度，防止油墨滲透，還能夠使印刷文字清晰，增加不透明度。
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08
在牙膏中的應(yīng)用
沉淀白炭黑是目前牙膏用摩擦劑的主要品種。沉淀白炭黑總比表面積大，吸附能力強(qiáng)，吸附物質(zhì)也多，顆粒均勻，有利于提高透明度，因其性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)毒無(wú)害，是較好的牙膏原料。白炭黑的折光指數(shù)在1.45～1.50，這與牙膏中其他配料的折光指數(shù)非常接近，因此混在一起時(shí)，起到透明劑的作用。這一特性被用來(lái)制造透明的牙膏，這也是其他任何摩擦劑所沒(méi)有的功能。
09
在化妝品中的應(yīng)用
白炭黑的無(wú)毒、無(wú)味、易著色等優(yōu)異性能使其在化妝品行業(yè)中有著廣泛的用途。白炭黑用在護(hù)膚品和化妝品中，使皮膚產(chǎn)生光滑的和柔軟的感覺(jué)(“球軸承效應(yīng)”)，產(chǎn)生的“軟焦點(diǎn)效應(yīng)”，其使得照射在皮膚表面上的光線(xiàn)均勻分布，從而不易察覺(jué)到皮膚的皺紋和瑕疵。此外，利用白炭黑的觸變性可以防止顏料沉降，可以應(yīng)用在如唇膏，指甲油等產(chǎn)品中。
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白炭黑在膠鞋中的應(yīng)用
白炭黑白度高，粒子細(xì)，使用透明白炭黑制得的硫化膠透明度高，而且可提高膠料的綜合物理性能，因此白炭黑作為主要的補(bǔ)強(qiáng)填充劑廣泛應(yīng)用于高檔皮鞋、運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底制作材料中，尤其是在透明及半透明鞋底膠料中。可提高鞋底的耐磨性、硬度、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。
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在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用
白炭黑具有的生理惰性，高吸收性、分散性和增稠性，在藥物制劑中得到了廣泛的應(yīng)用。法國(guó)的研究者們發(fā)現(xiàn)，在雷尼替丁、甲睛米胺、哌侖西平等藥物中，分別加入少量氣相法白炭黑會(huì)改變其流動(dòng)性;在含有灰黃霉素等藥物中，加入少量氣相法白炭黑能改變其溶解速率，即改變難溶藥物在水中的分散性和吸收性;在含有阿斯匹林的藥粉中，加入少量氣相法白炭黑，會(huì)改變藥粉的抗靜電性。
白炭黑作為吸收劑、分散劑還可用于西藥片劑如維生素C的生產(chǎn)中;在制作醫(yī)藥膠囊中，加入少量白炭黑可起載體作用。據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯了解，經(jīng)日本的研究者們發(fā)現(xiàn)，在聚乙烯包裝材料的配方中，加入少量的白炭黑，可制成用于醫(yī)藥物品的消毒包裝膜。
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在油墨中的應(yīng)用
白炭黑還用于控制打印機(jī)油墨的流量，使它不能任意流動(dòng)或流掛，以獲得清晰的打印。在飲料罐中，它控制進(jìn)行高速?lài)娡苛系氖褂谩庀喾ò滋亢谶€在復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)的墨盒調(diào)色中用作分散劑和流量控制劑。
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在農(nóng)藥中的應(yīng)用
白炭黑在農(nóng)藥中可用于除草劑和殺蟲(chóng)劑。在常見(jiàn)的兩種除草劑二硝基苯胺和尿素混合物中，加入少量的氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑，就會(huì)防止這種混合物結(jié)塊。在顆粒狀的殺蟲(chóng)劑配方中，加入少量的氣相法白炭黑，將會(huì)更有效地控制和防止有害的機(jī)體產(chǎn)生。白炭黑還可用作土壤中污染物的吸收劑，吸收土壤中的污染物。
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在日用品中的應(yīng)用
添加有白炭黑的食品包裝袋，對(duì)水果、蔬菜可起到保鮮作用。白炭黑還可用作防治水果的各種疾病的高效殺菌劑;在酒類(lèi)的生產(chǎn)中，加入少量的白炭黑起凈化啤酒和延長(zhǎng)保鮮期。在含有氯乙烯的編織物中，加入少量氣相法白炭黑，會(huì)改變它的性能，白炭黑起消光劑的作用。它只留在編織物的表面，而不會(huì)穿透編織物。
據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯了解，白炭黑在其它領(lǐng)域仍有重要應(yīng)用。如白炭黑還可以作為特種耐熱添加劑加入到航空硅橡膠中，提高其耐高溫性能;白炭黑還可用作土壤中污染物的吸收劑，吸收土壤中的污染物;在建筑材料領(lǐng)域，在自密實(shí)砂漿中添加納米白炭黑和天然沸石，可降低氯離子對(duì)自密實(shí)砂漿的滲透，從而提高自密實(shí)砂漿力學(xué)性能和耐久性。
參考來(lái)源：
[1]李素英等.白炭黑的制備與應(yīng)用現(xiàn)狀
[2]劉朋程等.白炭黑制備、改性及應(yīng)用研究
[3]韓秀山.白炭黑生產(chǎn)工藝及應(yīng)用綜述
[4]李株.白炭黑應(yīng)用的新領(lǐng)域
[5]梁建軍.大有可為的白炭黑
[6]楊夢(mèng)霞等.國(guó)內(nèi)白炭黑的制備、改性及應(yīng)用進(jìn)展
[7]黃艷華等.航空硅橡膠材料研究及應(yīng)用進(jìn)展
2021全國(guó)板材用石英砂供需洽談會(huì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)致密、色澤豐富、綠色環(huán)保的人造石英石，在家居市場(chǎng)上得到了廣泛應(yīng)用，且需求量呈逐年上升趨勢(shì)。與此同時(shí)，石英砂(粉)作為石英石板材最主要的原料，其品質(zhì)的穩(wěn)定性及供貨的穩(wěn)定及時(shí)，對(duì)石英石板材加工乃至石英石行業(yè)的發(fā)展都有著極為重要的影響。
通過(guò)“全國(guó)石英大會(huì)”組委會(huì)近兩年的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)：石英砂原料緊缺、批次穩(wěn)定性差，是當(dāng)前很多石英石板材生產(chǎn)企業(yè)面臨的一大困境;而另一方面，石英砂原料供應(yīng)商存在著市場(chǎng)信息匱乏、營(yíng)銷(xiāo)成本過(guò)高的難題。有鑒于此，中國(guó)粉體網(wǎng)將于2021年5月27日，在國(guó)內(nèi)重點(diǎn)石英石板材生產(chǎn)基地山東棗莊，舉辦“2021全國(guó)板材用石英砂供需洽談會(huì)”，以期化解行業(yè)供需矛盾。
了解更多消息，請(qǐng)關(guān)注炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)。
