看完有機矽白炭黑的這14個應(yīng)用,是不是發現身邊到處都有它?
發表時間:2021-05-17
在矽橡膠製品(pǐn)行業中“白炭黑”是不可缺失的一種原材料之一,在橡(xiàng)塑製品之中基本離不開它,白(bái)炭黑又稱水(shuǐ)合二氧化矽化學式為SiO2·nH2O,它是一種白色、無毒、無定形微細粉狀的無機矽化合物,具有多孔性、高分散性、質輕、化學穩定性好、耐高溫、不燃燒、電絕緣性好等優異性能,已廣泛(fàn)應(yīng)用於矽膠、塑料(liào)、橡(xiàng)膠(jiāo)、造紙、塗料、染料和油(yóu)墨等諸多領域。

另一方麵,由於白炭黑表(biǎo)麵存在的活性矽羥基使白炭黑呈親水性(xìng),在有機相中(zhōng)難以浸潤和分散,使其(qí)在某些特(tè)殊領域無法使用。但是經改性後(hòu)的白炭黑因提高(gāo)了表麵活性,從(cóng)而大大拓寬了產品的應用領域(yù)。
下麵我們就來了解一下(xià)白炭黑都受到(dào)哪些行業的青睞。
1.在輪胎中的應用
白炭黑用作補強劑,用量最大的是橡膠領域,其用量占總(zǒng)量的70%。白炭黑能大幅(fú)提高(gāo)膠料的物理性能,減少膠料滯後,降低輪胎的滾動阻力,同時不損失其抗濕滑性。在橡膠工業中,炭黑是很有(yǒu)效的補強劑,其最大的(de)缺點是不(bú)能用於(yú)製備彩色製品。超細白炭黑作為補強填料,用於生產綠(lǜ)色輪胎,可(kě)代替炭黑用於胎側,能顯著增加胎側的撕裂強度和耐裂口增長性(xìng)能,而對硫化時間無明顯影響,耐臭氧老化依賴(lài)於抗(kàng)氧化劑和白炭黑用(yòng)量。在輪胎的胎麵膠中添加(jiā)白炭黑可以提高胎麵(miàn)的抗切割、抗撕裂性能,減少蹦花掉塊。白炭黑(hēi)填充的膠料與普通炭黑填充的膠料(liào)比較,滾動阻(zǔ)力可降(jiàng)低30%。
2.在消泡劑中的應用(yòng)
氣相法白炭黑(hēi)一般有親水型(xíng)和疏(shū)水型兩種產品,其中疏水型(xíng)產(chǎn)品是利用親水型產品經過表麵(miàn)化學處理而得,現在各消泡劑廠家普遍采用疏水型氣(qì)相法白炭黑,利用其表麵的疏水基團吸引(yǐn)起泡(pào)體(tǐ)係中表(biǎo)麵活性劑的疏水端,使得疏水性的固體顆粒變為親水性的,從(cóng)而降低了泡沫中表麵活性劑的濃度,促使泡沫破裂,提高消泡(pào)速度(dù)。

3.在油漆、塗料行業(yè)中的應用
白炭黑可作為流變助劑、防(fáng)沉劑、助分散劑、消光劑應用於塗料生產(chǎn)中,起增稠、防沉、觸(chù)變、消光等作用。並且還能提高(gāo)塗料的耐候性、抗劃傷性,提高塗層(céng)與基材之間的(de)附著(zhe)強度以及塗層的硬度,提高塗料的抗老化(huà)性,提高紫外線吸收、紅外光反射特性等。
4.在電子封裝中的應用
通過將表(biǎo)麵活性處理後的氣相二氧化矽充分(fèn)分(fèn)散在有機矽改性環氧樹脂封裝膠基質中,可以大幅度地縮短封裝材料固化時間(為2.0-2.5h),且固化溫度可降(jiàng)低到室溫,使OLED器件密封性能得到顯著(zhe)提高,增加OLED器件的使用壽命。

氣相二氧化矽的添加應用讓過去需要在特殊環境下才(cái)能(néng)實(shí)現電子器件封裝的工藝(yì)降低為在室溫條件,大幅降低生產成本,並縮短了封裝材(cái)料固化時間,極大提高(gāo)生產效率並降低生產成本,對新一代OLED顯示技術的普及應用具有促進作用(yòng)。
5.在塑料中的應用
白炭黑也(yě)常常應用於新型塑料(liào)中,在塑料混煉時添加少量的白炭黑,會產生明顯的補(bǔ)強作用,提高材料的硬度和機(jī)械性(xìng)能,從而改善加工工藝和製品(pǐn)的性能。另外,白炭黑具有粒(lì)度小、高透光性等特點,可(kě)以使塑(sù)料變得更致密,增加塑料的透明度。
6.在陶(táo)瓷中的應用
用(yòng)氣相白炭黑代替納米Al2O3添(tiān)加到95瓷裏,既(jì)可以起到納米(mǐ)顆粒(lì)的作用,同時它又是第二相的顆粒,不但提高陶瓷(cí)材料的(de)強度、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Al2O3更理想。利用氣相白炭黑(hēi)來複合陶瓷基片,不但提(tí)高了基片的(de)致密(mì)性、韌性和光潔度,而且燒結溫度大幅降低。此(cǐ)外(wài),氣相白炭黑(hēi)在陶瓷過濾網、剛玉(yù)球等陶瓷產品中應用效果也十分顯著。
據中國粉體網編輯(jí)了解(jiě),還可(kě)以利用其多孔性將其作(zuò)為載體(tǐ)負載(zǎi)Ti、Ag或Cu離子等添加(jiā)到(dào)陶瓷材料中,可以起到(dào)抗(kàng)菌效果(guǒ),從而製備抗菌陶瓷潔具。
7.在造(zào)紙行業的應用
在(zài)造紙行業,氣相二氧化矽產品可以用作紙(zhǐ)張上膠劑,可以提高紙張的白度和不透明度,可以改進耐油性、耐磨性、手感性、印刷性、光澤性。而且還可(kě)以用於曬圖紙,可以使紙張表(biǎo)麵質量好、油墨穩定、背麵無裂(liè)縫,並且可(kě)用於疊氮(dàn)紙中,生產(chǎn)出優異(yì)藍圖紙,可用(yòng)於銅板紙中代替鈦白。加入1-2%的氣相二氧化矽產(chǎn)品,可以減輕紙(zhǐ)的重量,而(ér)且紙薄,能夠(gòu)提高強度,防止油墨滲透,還能(néng)夠使印刷文字清晰,增加不透明度。
8.在牙膏中的應用
沉澱白(bái)炭黑(hēi)是目前牙膏用摩擦劑的主要品種。沉澱白炭黑總比表麵積大,吸附能力強,吸附物(wù)質也多,顆粒均勻,有利於提高透明(míng)度,因其性質穩定,無毒無害,是較好的牙(yá)膏原料。白炭黑的(de)折光指數在(zài)1.45~1.50,這與牙膏中其他配(pèi)料(liào)的折光(guāng)指數非常接(jiē)近,因此混在一起時,起到(dào)透明劑的作用。這一特性(xìng)被用來(lái)製造透明的牙(yá)膏,這也是其他任何摩擦劑所沒有的功能。
9.在化妝品中(zhōng)的應用
白(bái)炭黑的無毒、無味、易著色等優(yōu)異性能使其(qí)在化妝品行業中有著(zhe)廣泛的用途。白炭黑用在護膚品和(hé)化妝品中(zhōng),使皮膚產生光滑的和柔軟的感覺(“球軸(zhóu)承效應”),產生的“軟焦(jiāo)點效應”,其使得照射在皮膚表麵上的光線均勻分布,從而不易察(chá)覺到皮膚的皺紋和瑕疵。此外,利用白炭(tàn)黑的觸變性可以防(fáng)止顏料沉降,可以應(yīng)用在如唇膏,指甲油等產品中。

10.白炭黑在膠鞋中的應用
白炭黑白度高,粒子細,使用(yòng)透明(míng)白炭黑製(zhì)得的硫化膠透明度高(gāo),而且可(kě)提高膠料(liào)的綜合物理性能,因此白炭黑作為主要的補強填充劑廣泛應用於高檔皮鞋、運動(dòng)鞋的鞋底製(zhì)作材料中,尤其是在透明及半透明鞋底膠(jiāo)料中。可提高(gāo)鞋底的(de)耐(nài)磨(mó)性、硬度、拉(lā)伸強度和撕裂強度。
11.在醫藥行業中的應用
白炭黑具有(yǒu)的生理惰性,高吸收性、分散性和增稠性,在藥物製劑中得到了廣泛的應(yīng)用。法國(guó)的研究者們發現,在雷尼替丁、甲睛米胺、呱侖西平等藥物中,分別加入少量氣相法白炭黑會改變其流動性;在含有灰黃黴素等藥物中,加入少量氣相法白炭黑能改變(biàn)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(yào)粉中,加入(rù)少量氣相法白炭(tàn)黑,會改變藥粉的抗靜電性。
白炭黑作為吸收劑、分散(sàn)劑還可用於西藥片劑如維生素C的生產(chǎn)中;在製作醫藥膠(jiāo)囊中,加入少量白炭黑可起載體作(zuò)用(yòng)。據中國粉體網編輯了解,經日本的研究者(zhě)們發現,在聚乙烯(xī)包裝材料的配方中,加入少量的白炭黑,可製成用於醫藥物品的消毒包裝膜。
12.在油墨中的應(yīng)用
白炭黑還用於控製打(dǎ)印機油墨的流量,使(shǐ)它不能任(rèn)意流動或流掛,以獲得清晰的打印。在飲料罐中,它控製進行高速噴塗(tú)料的使用。氣相(xiàng)法(fǎ)白炭黑還在(zài)複印機和激光(guāng)打印機的墨(mò)盒(hé)調色中用作分散劑和流(liú)量控(kòng)製劑。
13.在農藥中的應用
白炭黑在農藥中可用於除草劑和(hé)殺蟲劑。在常見的兩種除草(cǎo)劑(jì)二硝基苯(běn)胺和尿(niào)素混合(hé)物(wù)中,加入少量的氣相法白炭黑和沉澱法白炭黑,就會防止這種混合物結塊。在顆粒狀的殺蟲劑配(pèi)方中,加入少量的氣相法白炭(tàn)黑,將會更有效地控製和防止有(yǒu)害的機體產生。白炭黑還可用作土壤中汙染物(wù)的吸收(shōu)劑,吸收土壤中的汙染物。
14.在日用品中(zhōng)的應用
添加有白炭黑的食品包裝袋,對水(shuǐ)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;在酒類的生產中,加入少量的白炭黑起淨化啤酒和延長保鮮期。在含有氯乙烯的(de)編織物中,加入(rù)少量氣相法白(bái)炭黑,會改變它的性能,白炭黑(hēi)起消光劑的作(zuò)用。它隻留在編織物(wù)的表麵,而不會穿透編織(zhī)物。
據行業專業人士了解,白炭黑在(zài)很多領(lǐng)域仍有重要應(yīng)用。如白炭黑還可以作為特種耐(nài)熱添加(jiā)劑加入到航空矽橡膠製品中(zhōng),提高其耐高溫性能;白炭黑還可用作土壤中汙(wū)染物的吸(xī)收劑,吸(xī)收土(tǔ)壤(rǎng)中的汙染物;在建築材料領域,在自密實砂漿中添加納米白炭黑和天然沸石,可降低氯離(lí)子對自密實砂漿的滲透,從而提高自(zì)密實砂漿力學性能和耐久(jiǔ)性。

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