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    白炭黑按生產方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑

    發布時間:2017-02-27 11:30:34   人瀏覽 來源: 橡膠技術網

    橡膠技術網 - 白炭黑

     白炭黑按生產方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。

    氣相法白炭黑常態下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子(粒徑小于100nm),無毒,有巨大的比表面積。氣相法白炭黑全部是納米二氧化硅,產品純度可達99%,粒徑可達10~20nm,但制備工藝復雜,價格昂貴。
    沉淀法白炭黑
    沉淀法白炭黑又稱水合二氧化硅,其二氧化硅質量分數為0 .87一0 .95,白度約為95%,平均粒徑11一100 nm,比表面積45一380 m2·g-1,DBP吸收值1 .60~2 .40 cm3·g-1。90%的白炭黑是沉淀法產品,因氣相法白炭黑價格昂貴,橡膠工業主要應用沉淀法白炭黑。沉淀法白炭黑可用于NR和sR,用以制造輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、耐熱墊片、醫療用品及其它各種彩色或白色橡膠制品。/ G# |# _/ K1 v4 H" G, M$ o! {
    氣相法白炭黑
    氣相法白炭黑又稱無水二氧化硅,是一種高純度超細白炭黑,其二氧化硅質量分數在0.998以上,平均粒徑8一19 nm,比表面積130~480m2·g-1,DBP吸收值1 .50~2 .00 c m3·g-1。它與沉淀法白炭黑相比,膠料粘度高,硫化膠的硬度、拉伸強度、定伸應力、扯斷伸長率、撕裂強度以及膠料的透明度更好。% N$ F0 ?# `& ~- E" \0 g t/ b/ K
    氣相法白炭黑適用于硅橡膠的補強。硅橡膠具有耐老化、耐高低溫和電絕緣性能等優良特性,但它是一種直鏈的高相對分子質量有機硅氧烷,分子鏈非常柔順,鏈間相互作用力較弱,其硫化膠的強度極低,無使用價值,必須進行補強才能應用。經氣相法白炭黑補強的硅橡膠物理性能有很大改善,其拉伸強度可提高20倍左右,撕裂強度提高40倍左右,可滿足硅橡膠的補強及后硫化時不起氣泡的需求。氣相法白炭黑的價格較高,因此主要用于硅橡膠,可用于制造v帶、膠輥、膠管、電纜、油封及發泡制品。
     
    生產工藝:
         沉淀法白炭黑又分為傳統沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、鹽酸、CO2與水玻璃為基本原料生產的二氧化硅,后者是指采用超重力技術、溶膠-凝膠法、化學晶體法、二次結晶法或反相膠束微乳液法等特殊方法生產的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡膠和合成橡膠的補強劑、牙膏摩擦劑等。氣相白炭黑主要用作硅橡膠的補強劑、涂料和不飽和樹脂增稠劑,超細二氧化硅凝膠和氣凝膠主要用作涂料消光劑、增稠劑、塑料薄膜開口劑等。
      氣相法
      主要為化學氣相沉積(CAV)法,又稱熱解法、干法或燃燒法。其原料一般為四氯化硅、氧氣(或空氣)和氫氣,高溫下反應而成。反應式為:
      SiCl4+ 2H2+ O2—>SiO2+4HCl
      空氣和氫氣分別經過加壓、分離、冷卻脫水、硅膠干燥、除塵過濾后送入合成水解爐。將四氯化硅原料送至精餾塔精餾后,在蒸發器中加熱蒸發,并以干燥、過濾后的空氣為載體,送至合成水解爐。四氯化硅在高溫下氣化(火焰溫度1000~1800℃)后,與一定量的氫和氧(或空氣)在1800℃左右的高溫下進行氣相水解;此時生成的氣相二氧化硅顆粒極細,與氣體形成氣溶膠,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成較大顆粒,然后經旋風分離器收集,再送入脫酸爐,用含氮空氣吹洗氣相二氧化硅至PH值為4~6即為成品。 


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