气相法白炭黑好,还是沉淀法白炭黑好?原来区别这么大!
发布时间:2020-10-15 来源:中国无机盐工业协会     分享到:

      白炭黑是白色无定形粉末状硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相法白炭黑、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。白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑(学名:气相二氧化硅)。

      气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子,无毒,有巨大的比表面积(100-400m2/g)。气相法白炭黑全部是纳米级二氧化硅,产品纯度达到99.8%以上,原生粒径为10-40nm;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以酸(硫酸、盐酸等)、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。

气相法白炭黑和沉淀法白炭黑的比较

一、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑结构上的区别

      气相法白炭黑既不是经过简单粉碎,也不是经过特殊干燥而生产出来的。在任何情况下,最小的粒子就是原生粒子,但它或多或少都会发生团聚的现象(因其表面存在有大量的硅羟基),特殊的表面是它最重要的性质。二氧化硅凝胶体具有极大的内表面积,这是它具有极强吸附能力的原因。相比之下气相法白炭黑的原生粒子是经过火焰水解出来的,它只具有外表面积。这也解释了为什么许多体系和气相法白炭黑结合以后,它们的流变性得到了大大的改善,例如气相法白炭黑在粉末涂料中的应用。表1给出了气相法白炭黑粒子的粒径。

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图1 气相法白炭黑和沉淀法白炭黑的结构模型的比较  

 

二、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑硅羟基数目上的区别

      白炭黑干燥减量的差别对产品特性和产品应用性能有很大的影响。白炭黑干燥减量要求越低越好,例如,干燥减量越低,则用来做电缆的硅橡胶的绝缘性就越好。干燥减量低,能增加加入了白炭黑单组分的粘合剂和密封剂在存储期间的稳定性。其实白炭黑之间最主要的不同就在于它们的硅羟基数不一样(也就是SiOH/nm2)。亲水型气相法白炭黑的硅羟基数量在2到3之间,相比之下沉淀法白炭黑的硅羟基含量在6左右,经过表面改性的白炭黑(疏水型白炭黑)的硅羟基含量在1以下。

三、气相法白炭黑和沉淀法白炭黑硅纯度上的区别

    白炭黑在纯度上的不同也是值得注意的。就阴离子来说,气相法白炭黑只含有微量的氯离子和金属氧化物杂质。而沉淀法白炭黑的阴离子包括有酸根离子、碱性离子和碱土金属离子(大约1000ppm)。工艺技术的差异导致产品纯度的不一样。

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