白炭黑作為矽膠製品與橡膠製品主要功效化學品之一，在（zài）矽膠原材（cái）料中取到了不可取代的用處（chù），至今氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較（jiào）常用的一種化合物，它們可分別用於不同的行業（yè）與領域之中，特別（bié）在我們日常（cháng）用品以及生活日用護理產（chǎn）品上都有它（tā）的身影，那麽你 真的有了解過這種化學性（xìng）物（wù）質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水性兩種。

　　1、親水性氣相白炭黑

　　親水性氣相白炭黑是通過揮（huī）發性氯矽烷（wán）在（zài）氫氧焰中（zhōng）水解而製得的。從化學角（jiǎo）度看，這些鬆（sōng）散的白色粉末由高純度的無定形白炭黑構成 。親水性白炭黑可用水潤濕，並能在水中分散。除了在傳統工業領域，如聚酯（zhǐ）、有機（jī）矽、油漆和塗料中應用外（wài），親水性氣相白炭（tàn）黑產（chǎn） 品越來越多的成（chéng）功應用於（yú）高科技領域（yù）中。氣相法白炭黑的納米粒（lì）子特性和（hé）高純度使其（qí）在電子和光纖工業中的應用起了主導作用。親水 性氣（qì）相白炭黑產品經×射線分（fèn）析具有無定形結構。根據市場和應（yīng）用領域不同，我們可以提供不同粒徑的原生顆粒和不同比表麵積的產 品。一些氣相白炭黑產品（pǐn）可以壓縮後供貨，一些產品是醫藥級的。

　　親水性氣相白炭（tàn）黑的功能：適於加工處理（lǐ），調節到最佳的流變性；有機矽彈性體的補強；非極性液體的增稠；食品和（hé）工業（yè）粉末的助流 劑；高化學（xué）純度；即使在高溫下仍具有優異的絕緣性能；液體轉變成粉末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水性（xìng）氣相白炭黑

　　疏水性氣（qì）相白（bái）炭黑是通過親水（shuǐ）性氣相白炭黑與活（huó）性矽烷（例如氯（lǜ）矽烷或六甲基二矽胺烷）發生化學反（fǎn）應而製得。它具有疏水性（憎水 性），而且（qiě）不能在水中分散。為了解決工業中一些特殊的技術問題（tí），各種型號（hào）的疏水性氣相白炭黑被研發出來。如通（tōng）過用矽烷或矽（guī）氧 烷處理改性親（qīn）水級別的氣相法（fǎ）白（bái）炭黑生產疏水性的氣相白炭黑，在最終的產品中，化學處理劑以化學鍵方式結合在原來（lái）的親（qīn）水性氧化 物（wù）上。除（chú）了親水性產品的上述優點外，疏水性氣相白炭（tàn）黑產品（pǐn）的特點是：低吸濕性、很好的分散性、即使對於極性（xìng）體係也有流變調節 能力。有些產品，在疏水（shuǐ）處理的基礎上再經過結構改性，可為客戶研發新產品和提高產品的性能提供進一步的幫助。例如：在液體體 係中，疏水性氣相白炭黑可以達到高添加量，而對體（tǐ）係的粘度影響很小。

　　疏水性氣相白（bái）炭黑的功能：加工使用中最適宜（yí）的流變性；極性液（yè）體的增稠，如環氧樹脂；有機矽彈性體的補強；高添加量，如在模（mó）壓 製（zhì）品中；良好的疏水性，提高防腐性；改善介電（diàn）性能，如在電纜複合物中；粉末助流劑，如在粉末塗料及（jí）滅火劑等；在塗料和塑料中 提（tí）高耐劃傷性。

　　氣相（xiàng）白炭黑的應用：

　　一（yī）、電子封裝材料

　　有機物電致發光器材（OELD）是目前新開發研製的一種新型平麵（miàn）顯示器件，具有開啟和驅動電壓低（dī），且可直流電壓驅動，可與規模集 成電路（lù）相匹配，易實現全彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優點，但OELD器件使用壽命還不能滿足應（yīng）用要求，其中需要解決（jué）的技 術難點之一就是器件的封（fēng）裝材料和封裝技（jì）術。目前，國外（日、美、歐洲等）廣泛（fàn）采用有（yǒu）機矽改性環氧樹脂，即通（tōng）過兩者之間的共混 、共（gòng）聚或接（jiē）枝反應而達到既能降低環氧樹脂內應力又能形成分（fèn）子內增韌，提高耐高溫性能，同時也提高有機矽的防水、防油、抗氧性 能，但其（qí）需要的固化時間（jiān）較長（幾個小時到幾天），要加（jiā）快固（gù）化反（fǎn）應，需（xū）要在較高溫度（60℃至（zhì）100℃以上）或增大固化劑的使用量 ，這不但增加成本，而且（qiě）還（hái）難於滿（mǎn）足（zú）大（dà）規模器件生產線對封裝材料的（de）要求（qiú）（時間短、室溫封（fēng）裝）。將經表麵活性（xìng）處理後的氣（qì）相白（bái）炭（tàn）黑 [2]充（chōng）分分散在（zài）有機矽改性環氧樹脂封裝膠（jiāo）基質中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時間（為（wéi）2.0-2.5h），且固化溫度可（kě）降低（dī）到室（shì）溫， 使OELD器件密封性能得到顯（xiǎn）著提高，增加OELD器件的使用壽命。

　　二、樹脂複合材（cái）料

　　樹脂基複合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點，但近年來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基材料使用性能的要求越來越高（gāo），如何 合成高性能（néng）的樹脂基複合材料，已成為當前材料界和企業界的（de）重要課題。氣相白炭黑的問世，為樹脂基複合（hé）材料的（de）合成提供了（le）新的機 遇，為傳統樹脂基材料的改性提供了一條新（xīn）的途徑，隻要能將氣相白炭黑顆（kē）粒充（chōng）分、均勻地分散到樹脂材料中，完全能達到全麵改善（shàn） 樹脂基材料性能的目的。

　　提高強度和延伸率。環氧樹脂是基（jī）本的（de）樹脂材料（liào），把氣相白炭黑添加到環氧樹脂中（zhōng），在結構上完全不（bú）同於粗晶二（èr）氧化矽（白炭黑等） 添加的環氧（yǎng）樹脂基複合材料（liào），粗晶SiO2一般作為補強（qiáng）劑加入（rù），它（tā）主要分布在高分子材料的鏈間中，而氣相白炭黑由於（yú）表麵嚴重的配位 不足、龐大的比表麵積以及表麵欠氧等（děng）特點，使它表現出極強的（de）活性，很容易和（hé）環氧環狀分（fèn）子的氧起鍵合作用，提高了分子（zǐ）間的鍵力 ，同時尚（shàng）有一（yī）部分氣相白炭黑顆粒仍然分布在高分子鏈（liàn）的空隙中，與（yǔ）粗晶SiO2顆粒相比較，表現很（hěn）高的流漣性，從而使氣相白炭黑添 加的環氧樹（shù）脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提（tí）高。

　　提高耐磨性和改（gǎi）善材料表麵的光潔度。氣相白炭黑顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環氧樹脂中，有利於拉成絲。由於氣相 白炭黑的高流動性和小尺（chǐ）寸效（xiào）應，使材料表麵更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的高強度，使材料的（de）耐磨性大大增強（qiáng）。

　　抗老化性能。環氧樹脂基複合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差，其原因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫（zǐ）外線中（zhōng） 、長波作用，它對樹脂基（jī）複合材料（liào）的破壞作用是十分嚴（yán）重的，高分子鏈（liàn）的降解致使樹脂基複合材料迅速老化。而氣相白（bái）炭黑可（kě）以強烈 地反射紫外線，加入到環氧（yǎng）樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用，從而達（dá）到延緩材料老化的目的。

　　三、塑料

　　利用氣（qì）相白炭（tàn）黑透光、粒度（dù）小（xiǎo），可以使（shǐ）塑料變得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添（tiān）加氣相白炭黑後，不但提高其透明（míng）度、強度、韌 性，而且防水性能和抗老化（huà）性能也明顯（xiǎn）提高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量氣相白炭（tàn）黑後（hòu）生產出的塑鋼門（mén）窗硬（yìng）度、光潔度和抗 老化性能均大幅提高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯進行改性，主要技術指標（吸水率、絕緣電阻（zǔ）、壓縮殘餘變形、撓曲（qǔ）強度等 ）均達到或（huò）超過工程塑料尼龍6的性（xìng）能指（zhǐ）標，實現了聚丙烯鐵道配件替代尼龍（lóng）6使用（yòng），產品成本大幅（fú）下降，其經濟效（xiào）益和社會效益十（shí）分 顯著。

　　四、塗料

　　我國（guó）是塗料生產和消費大國，但當前國產塗料普遍存在著性能方麵（miàn）的不足，諸如懸浮（fú）穩（wěn）定性差、觸變性差、耐候性差、耐洗刷性差（chà）等 ，致使每年需進口大量（liàng）高質量的塗料。上海、北京、杭州、寧波等地的一些塗料（liào）生（shēng）產企業敢於（yú）創新，成功地實現了氣相白炭黑在塗料 中的應用，這種納（nà）米改性塗料一改以往產品的不足，經檢測其主（zhǔ）要性能指標（biāo）除對比率不（bú）變外，其餘均大幅提高，如外牆塗料的耐洗（xǐ）刷（shuā） 性由原來的一千多（duō）次提高到一（yī）萬多次，人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時間由原來的250小時（粉化1級、變色2級）提（tí）高到600 小時（無粉化（huà），漆（qī）膜無變色，色差值（zhí）4.8），此外塗膜與牆體結合強度大幅提高，塗膜硬度顯（xiǎn）著增加，表麵自潔能力也獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠和橡膠（jiāo）是一（yī）種伸縮（suō）性優異的彈性體，但其綜合性能並不令人滿意，生產矽橡（xiàng）膠製品過程中通常（cháng）需在膠料中加入炭黑來（lái）提高強度、 耐磨性（xìng）和抗老化性，但（dàn）由於炭黑（hēi）的加入使得製品均為黑色，且檔次不高。而氣相白炭黑在我國的問世為生（shēng）產出色（sè）彩新穎、性能優異的 新一代橡膠製品奠定了物質基礎。在普通膠中添加少（shǎo）量氣相白炭黑（hēi）後，產品的強度、耐磨性和抗老化性（xìng）等性能均達到或超過（guò）高檔矽膠（jiāo）產品，而且可以保持（chí）顏色長久不變。

　　六、顏（染（rǎn））料

　　有機顏（染）料雖然具有鮮豔的色彩和很強的著色力，但一般耐光、耐熱、耐溶劑和耐遷移性能往往不及無機顏（yán）料。通過添加氣相白 炭黑對有機顏（染）料進行表麵改性處理，不但使顏（染）料抗老化性能大幅提高，而且亮度、色（sè）調（diào）和飽和度等指（zhǐ）標也均出（chū）現一定程 度的提高，性（xìng）能可與進（jìn）口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有機顏（染）料的（de）檔次和應用範圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑代替納米A1203添加到95瓷（cí）裏，既可以起到納米顆粒的作用，同時它又是第二（èr）相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強（qiáng）度、韌 性，而且提高了（le）材料的硬度和彈性模量等性能，其效（xiào）果比添加A1203更理想。利用氣相白炭黑來複（fù）合陶瓷基片，不但提（tí）高了基片的致 密性、韌性和光潔度，而且燒結溫度大（dà）幅降低。此外，氣相白炭黑在（zài）陶瓷（cí）過（guò）濾網、剛玉球等陶瓷產品中應用效果也（yě）十分顯著。

　　八、密封膠、粘結劑

　　密（mì）封膠、粘結（jié）劑（jì）是量大（dà）、麵廣、使用範圍寬的重要產品。它要求產品粘度、流動性、固化速度達（dá）最佳條件。我國在這個領域的產品比（bǐ） 較落後，高檔的密封膠和粘結劑都依賴進口。國外（wài）在這個領域的產（chǎn）品已經采用納米材料作改性劑，而氣相白炭黑是首選材料，它主（zhǔ）要 是在氣相白炭黑表麵包敷一層有機材料，使之具有憎（zēng）水性，將它添加到密封膠中很快形（xíng）成一（yī）種矽石結構（gòu），即納米Si0X小顆粒形（xíng）成網絡 結（jié）構抑製（zhì）膠體（tǐ）流動，加快固化速度，提高粘（zhān）結效果，由於氣（qì）相白（bái）炭黑顆粒尺小從而也增加了（le）產品的密封（fēng）性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製品（pǐn）

　　玻璃鋼製品雖然（rán）有輕質、高強、耐腐蝕等優點，但其本身硬度較低、耐（nài）磨性較差（chà）。有關專家通（tōng）過超聲分（fèn）散方法將氣（qì）相白炭黑（hēi）添加到膠 衣樹脂中，與未加氣相白炭（tàn）黑的膠衣做性能對比實驗，發現其莫氏硬度由原（yuán）來的2.2級（相當於石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級 是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆（kē）粒與有機高分子產生接枝和（hé）鍵合作（zuò）用，使材料韌性增加，故抗拉強度和抗衝擊強 度提高1倍以上，耐熱性能也大幅提高。

　　十、藥物載體

　　隨著當（dāng）前城市生活垃圾的大幅增長以及環境汙染的（de）日趨嚴重，加大消滅“四害”的力度、預防疾病的傳播（bō）已十分迫（pò）切。在樹幹上塗刷 石灰、向垃圾箱噴灑藥水已作用不大，現在大城（chéng）市已采用（yòng）噴塗中樞神經麻醉藥類殺蟲劑來消滅（miè）蚊子、蒼蠅、蟑螂等昆蟲類（lèi）害蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進口，價格（gé）較高，噴塗後有效期較短（隻有一個月）。采用氣（qì）相（xiàng）白炭黑為載（zǎi）體吸附該類殺蟲劑，起到了很好的緩釋 效果，據測定（dìng），其噴塗後有效期長達一年以上（shàng）。

　　十一、化妝品

　　對於化妝品來說（shuō），要求對紫外線屏（píng）蔽能力強，最好是既能防護紫外中波（UVB）對人體的（de）危害，亦能對紫外長波（UVA）起防護作用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方（fāng）麵，一是（shì）前麵所述對紫外線的吸收，另一（yī）方（fāng）麵是（shì）對紫外線的反射，目前，世界上（shàng）從紫（zǐ）外反射性能角（jiǎo）度開發（fā） 的抗紫外劑還未見報道。　　在防曬產品中以往多使用有機化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸如為了盡可能保護皮膚不接觸紫外線 而提高添加量之後，會增加發生（shēng）皮膚癌以（yǐ）及產生化學性（xìng）過敏等問（wèn）題，而（ér）氣（qì）相白炭黑為無機成分，易於與化妝品其它組分配伍，無毒、 無味，不存在上述（shù）問題，且自身為白色，可以簡單地加以著（zhe）色，尤其可貴的是氣相白炭黑反射紫外能力強、穩定性好，被紫外線照射 後不分解，不變色，也不會與配方中其（qí）它組分起化學反應。氣相白炭黑的這些突出特點為防曬化妝品的升級換代奠定了良好（hǎo）的基礎。

　　十二、抗菌材料

　　利用氣相白炭黑龐大（dà）的比表（biǎo）麵（miàn）積、表麵多介孔結構和超強的吸附能力以及奇（qí）異（yì）的理化特性，將（jiāng）銀離子等功能離子均（jun1）勻地設計到氣相白 炭黑表麵的介孔中，並實施（shī）穩（wěn）定，成（chéng）功開發出高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米抗菌粉（粒徑隻有70納米左右（yòu）），不但填（tián）補國內 空白，而且主要技術指標均達到或超過日本同（tóng）類產品。經（jīng）檢測，當納米抗菌粉在水中的濃度（dù）僅為0.315%時，對革蘭氏陽性代表菌種與 革蘭氏陰性代表菌種的抗菌能力就（jiù）可以非常明顯的表露出來，抑菌（jun1）圈（quān）出現2—3mm，且（qiě）隨著納（nà）米抗菌粉在水中濃度的增加，抑菌圈明顯 增大。據測定，水中含Ag+為0.01mg/1時，就能完全殺滅水中的大腸杆菌，並能保持長達90天內不繁衍出新的菌叢。將納米抗菌粉應 用於搪瓷釉料中，生產出具有防黴、抗菌功能的滾筒洗（xǐ）衣機，其抗（kàng）菌率高達99%以上（shàng）。應該指出的是（shì），納米抗菌粉在搪瓷釉料中使用 條件較為苛刻，須在堿性較強的液體中和（hé）高溫（900℃左右）燒瓷（cí）後仍保持很（hěn）強（qiáng）的抗（kàng）菌性能，這（zhè）是其它抗菌粉望塵（chén）莫及的。將納米抗 菌（jun1）粉添加在內牆（qiáng）塗料中，生產（chǎn）出了具有長久抗菌防黴功能的內牆塗料。將納（nà）米抗菌粉用在（zài）婦女內褲洗滌劑、羊毛、羊絨洗滌劑、洗潔 精、洗手液中（zhōng），經衛生防疫部門檢測，其抗菌性（xìng）能十分顯著。可以預見，隨著人們健康意（yì）識的增強，納米抗菌粉將逐（zhú）漸被相關應用企 業的廣大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家（jiā）電製（zhì）品、功能纖維、塑料製品等行業中嶄露頭角。