白炭黑的特性及生产方法简介
2020-12-17 14:42:09
白炭黑是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
一、白炭黑的特性介绍
白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。其具有能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
白炭黑在橡胶工业中主要有用作补强剂或改性剂，与炭黑相比，其粒子细、比表面积大，具有多孔性，补强效果仅次于炭黑而优于其他任何白色补强剂。
白炭黑的补强性能主要取决于表面积(或粒径)、结构和表面化学性质。白炭黑与炭黑相比，比表面积更高，粒子更细。表面积大则活性高，硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性也高，但弹性下降。选用白炭黑的胶料有较高的拉伸强度、伸长率、弹性、耐热性以及撕裂强度。
二、白炭黑的生产方法简介
(1)气相法
主要为化学气相沉积(CAV)法，又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气，高温下反应而成。l空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后，与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。
(2)沉淀法
沉淀法又叫硅酸钠酸化法，采用水玻璃溶液与酸反应，经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。国内大部分生产企业采用沉淀法。
(3)白炭黑制备的新方法
新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源，采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。
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