沈澱和(hé)氣相白炭黑的區(qū)別
白炭黑雖然被稱(chēng)為(wéi)白炭黑,但其實與(yǔ)炭並(bìng)沒有甚麼(me)關(guān)系。只是因為(wéi)在橡膠中有和(hé)炭黑相似的補強性(xìng)能 ,而且是白色的,被稱(chēng)為(wéi)白炭黑。制(zhì)備(bèi)方(fāng)法為(wéi)用化學方(fāng)式提取得到的二氧化硅粉體(tǐ) ,其化學成分為(wéi)“水合二氧化硅”。
白炭黑目前的制(zhì)備(bèi)方(fāng)法主要有兩(liǎng)種 ,一種是沈澱法 ,其工藝路線大體(tǐ)上是 :先採用燃油或燃氣在高溫下將石(shí)英砂與(yǔ)純鹼反應(yīng)制(zhì)得工業水玻璃,工業水玻璃用水配制(zhì)成一定濃度的稀溶液 ,然後在一定條件下加(jiā)入某種酸 ,使(shǐ)二氧化硅沈澱出(chū)來 ,再經(jīng)清洗 、過濾、乾燥 、粉碎、制(zhì)得產品白炭黑。沈澱法又分酸法、溶膠法、碳化法等許(xǔ)多不同的具體(tǐ)方(fāng)法 ,我國主要是採用酸法 。酸法是將可溶性(xìng)硅酸鹽與(yǔ)硫酸(或其它酸)一起反應(yīng) ,當反應(yīng)液到達某一pH值時停止加(jiā)酸反應(yīng),進行(xíng)陳化 ,然後過濾並(bìng)用水多次反復清洗 ,脫除Na2SO4後,送(sòng)乾燥 、粉碎後得到產品 。
另一種是氣相法 ,化學氣相沈積(jī)(CAV)法 ,又稱(chēng)熱解法、乾法或燃燒法 。其原料一般為(wéi)四氯(lǜ)化硅、氧氣(或空氣)和(hé)氫氣,高溫下反應(yīng)而成 。反應(yīng)式為(wéi):SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl 。空氣和(hé)氫氣分別經(jīng)過加(jiā)壓、分離 、冷卻脫水 、硅膠乾燥 、除塵(chén)過濾後送(sòng)入合成水解爐 。將四氯(lǜ)化硅原料送(sòng)至(zhì)精餾塔精餾後 ,在蒸發器中加(jiā)熱蒸發 ,並(bìng)以乾燥、過濾後的空氣為(wéi)載(zài)體(tǐ) ,送(sòng)至(zhì)合成水解爐 。四氯(lǜ)化硅在高溫下氣化(火焰溫度1000~1800℃)後 ,與(yǔ)一定量(liàng)的氫和(hé)氧(或空氣)在1800℃左右的高溫下進**相水解;此時生(shēng)成的氣相法白炭黑顆粒極(jí)細 ,與(yǔ)氣體(tǐ)形成氣溶膠,不易(yì)捕集 ,故(gù)使(shǐ)其先在聚(jù)集器中聚(jù)集成較(jiào)大顆粒 ,然後經(jīng)旋風分離器收集,再送(sòng)入脫酸爐 ,用含氮(dàn)空氣吹洗氣相二氧化硅至(zhì)PH值為(wéi)4~6即為(wéi)成品 。
那麼(me),沈澱法白炭黑和(hé)氣相法白炭黑有甚麼(me)區(qū)別呢(ne) ?
沈澱法白炭黑和(hé)氣相法白炭黑區(qū)別主要在於(yú):顆粒度大小和(hé)純度
。
沈澱法二氧化硅一般是微米(mǐ)級,氣相法二氧化硅一般是納米(mǐ)級。沈澱法二氧化硅雜質含量(liàng)高,純度一般在93%左右,氣相法二氧化硅雜質含量(liàng)很低
,純度可以達到99%以上。由於(yú)顆粒大小和(hé)純度的巨大差異(yì),氣相法二氧化硅在增稠
、觸變
、防沈、補強
、消光、摩擦等作用上均優於(yú)沈澱法二氧化硅。下面就跟著(zhe)小編一起來看看水合二氧化硅的具體(tǐ)應(yīng)用吧。
橡膠的補強
白炭黑作為(wéi)補強劑(jì)廣泛應(yīng)用於(yú)橡膠領域
,其用量(liàng)佔總量(liàng)的70%,特(tè)別是制(zhì)造白色
、彩色及淺色橡膠制(zhì)品時
,因白炭黑的白色容易(yì)進行(xíng)著(zhe)色而顯得更為(wéi)適用
。比如未經(jīng)補強的硅橡膠的拉伸強度不超過0.4MPa,經(jīng)過氣相法白炭黑補強之後
,強度可提高40倍。
消光劑(jì)
白炭黑表面積(jī)巨大
,折射指(zhǐ)數為(wéi)1.45—1.50
,含有水合二氧化硅消光劑(jì)的漆膜(mó)
,當光線射入時,會發生(shēng)漫反射,從而形成光澤的亞光和(hé)消光外觀。氣相法二氧化硅顆粒更酥鬆
,單(dān)位質量(liàng)下的顆粒數目多於(yú)沈澱法二氧化硅
,因此在相同添加(jiā)量(liàng)的情況下,氣相法二氧化硅有著(zhe)更高的消光效果
,並(bìng)且透(tòu)明度也更好
。
摩擦劑(jì)
除了表面積(jī)大
,水合二氧化硅的吸附(fù)能力也是十分強悍,因此水合二氧化硅是目前牙膏摩擦劑(jì)的主要品種之一
,由於(yú)氣相法二氧化硅更優越的透(tòu)明性(xìng)、摩擦性(xìng)等,很多晶瑩剔透(tòu)的牙膏的配料中都有著(zhe)氣相法二氧化硅的身影。
用於(yú)紙張的上膠
、強化
水合二氧化硅擁有十分優良的耐磨(mó)性(xìng)和(hé)強度
,上面也說(shuō)了
,它很“白”
,因此水合二氧化硅用於(yú)紙張時,可以提高紙張的白度和(hé)不透(tòu)明度,使(shǐ)紙張更耐磨(mó)耐油,光澤感更好
。比如往新聞(wén)紙中加(jiā)入1-2%的氣相法二氧化硅
,可以使(shǐ)紙的重量(liàng)減輕10%,還能提高強度,防止油墨滲透(tòu)
。
防沈降、助流作用
用於(yú)膠粘劑(jì)和(hé)密封劑(jì)時
,水合二氧化硅可起到控(kòng)制(zhì)流變
、防止沈降
、防止流掛和(hé)補強作用
。此外氣相法二氧化硅以更優越的性(xìng)能作為(wéi)流變助劑(jì)、防沈劑(jì)、分散劑(jì)廣泛應(yīng)用於(yú)油漆
、油墨及塗料領域
。
化妝品、藥品中的防護(hù)、運載(zài)作用
用於(yú)化妝品時
,氣相法二氧化硅可有效地反射紫外線,具有消光作用,且照射後不分解、不變色
;作為(wéi)載(zài)體(tǐ)時,還可延長藥效並(bìng)促進**或護(hù)膚品的吸收
,而沈澱法二氧化硅一般達不到這個要求
。




