白炭黑製(zhì)備,學會了它還怕搞不(bú)定矽膠製(zhì)品原料?
白炭黑想不為化工人員來你可能(néng)多少都會(huì)有一定(dìng)的了解,目前在(zài)矽(guī)橡膠製品行業裏白炭黑是原材(cái)料之中不可缺失的物質之一,而它的性能與調製配方就(jiù)取決了一款(kuǎn)產品的性能優勢,如拉(lā)伸回彈,老化壽命(mìng),性能硬度等等功能,一(yī)般對於矽膠製品(pǐn)廠家而言購(gòu)買原材(cái)料就得先行(háng)了解原料矽膠(jiāo)源頭廠家(jiā)的白炭黑與矽油矽樹脂調配方式會(huì)否(fǒu)有不正常配方,那麽白(bái)炭黑究竟是怎麽(me)製作的呢(ne)?

白炭黑的用途十分廣泛,可作為矽膠製品、橡(xiàng)膠製品,醫藥、農藥、固體消防材料、塗料及油墨(mò)中,還可以作為載體或流動助劑應用在飼料、農藥中,用在牙膏中作為中增稠(chóu)劑或摩擦劑,在塗料中作為消光劑和沉降劑,在紙中作為填(tián)充劑等。
白(bái)炭黑是白色粉末狀X-射線無定形矽酸和(hé)矽酸鹽產品的總(zǒng)稱,主要是指沉澱二氧化矽、氣相二氧化矽、超細二氧化矽凝膠和氣凝膠,也包括粉末(mò)狀合成矽酸鋁和矽酸鈣等(děng)。
白炭黑是多孔性(xìng)物(wù)質(zhì),其(qí)組成可用(yòng)SiO2?nH2O表示,其中nH2O是以表麵羥基的形式(shì)存在。能溶於(yú)苛性堿和氫氟酸,不溶於水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無(wú)味、無嗅、具有很好的(de)電絕緣性。其聚(jù)集體形態和微觀結構與炭黑(hēi)相似。
常用白炭黑的製備方法

白炭黑按照生產方法的不同可分為沉澱法白炭黑和氣相法白炭黑(hēi)兩大(dà)類。
沉澱法白炭黑又可以分為傳統沉(chén)澱法(fǎ)白炭黑的製(zhì)備和其它製備白炭黑的方法。
這兩種方法都是用鹽酸、硫酸、二氧(yǎng)化碳與水玻璃為基本原料。
傳統沉澱法生產白炭黑方法的工藝較多,其基本原理幾乎(hū)相同,即將一定濃度矽酸鈉溶液與酸進行反應,生成矽酸(suān)微粒,再進行脫水、幹燥、粉碎、篩分則得到成(chéng)品(pǐn)。
矽酸鈉與硫酸(suān)反應(yīng)製備白炭黑
化學反應式

工藝流程圖

硫(liú)酸沉澱法(fǎ)製備白炭黑,在反應過程中需(xū)要引入一種晶型控製劑,控製(zhì)白炭黑粒子的微觀結構,這樣可提高白炭黑在橡膠中的補強作用。
此(cǐ)工藝可以實現,操作條件非常(cháng)穩定。
優點:此方法與氣相(xiàng)法相(xiàng)比(bǐ)投資少、設(shè)備(bèi)簡單、成本低;與硝酸、鹽酸沉澱法相比原料成本低;與碳化法相比白炭黑的質量好、工藝相(xiàng)對簡單。
缺點:該法的(de)控製過(guò)程相對複雜,很難得到高性能穩定的高端白炭黑產品。
矽酸鈉(nà)與(yǔ)鹽酸反應製備(bèi)白炭黑

化學方程式如下(xià):

矽酸鈉與(yǔ)鹽酸反應製備(bèi)白炭(tàn)黑工藝流程簡(jiǎn)圖
優點:鹽(yán)酸沉澱法生產(chǎn)白炭黑工藝具有工藝(yì)簡單,流程(chéng)短,操作條件便(biàn)於控製;
缺點:生產成本(běn)較(jiào)硫酸法高。
矽酸鈉與二氧化(huà)碳(tàn)氣體反應(yīng)製備(bèi)白炭黑化學反應式如(rú)下:

二氧化碳沉澱法製備白(bái)炭黑工藝流程圖

該工藝流程開辟了一條以各類含CO2的廢氣為原料新的原料生產具有高(gāo)補強性能的白炭黑產(chǎn)品。
優點:生產成本低、產品補強(qiáng)性能好、經(jīng)濟性合理、社會效益與環(huán)境效(xiào)益(yì)顯著。
碳酸氫銨法製備白炭黑反應分成兩步

工藝流程

碳酸氫銨沉澱法製備白炭黑工藝流程圖
此碳酸氫銨(ǎn)法生產白炭黑(hēi),可副產純堿和氨氣,氨氣可加工成氨(ān)水和液氨。
優點:很(hěn)大(dà)程度(dù)上降低(dī)了生產成本(běn)並可生產以(yǐ)氨水為原(yuán)料的副產品,以此增加工(gōng)廠效益。
尿素沉澱法製備白炭黑

當反應溫度在80~90℃範圍內,上述反應速度很快。故,水玻璃溶液(yè)同尿素在較高溫度下按下式進(jìn)行反應:
尿素(sù)沉澱法製備白炭黑工藝流程

采用酸性矽溶膠兩步法製備白炭黑(hēi)工藝

酸性矽溶(róng)膠兩(liǎng)步(bù)法(fǎ)製高補強性白炭(tàn)黑工(gōng)藝流程(chéng)簡圖
優點:酸性矽溶膠兩步法製(zhì)高補(bǔ)強性白炭黑的技(jì)術路線是可行的(de),實驗(yàn)重複性良好,此工藝能(néng)得到補強性(xìng)能和物化性能與VN3相當的白炭黑產品。
磷酸沉澱法製備白炭黑(hēi)綠色工藝:
工藝流(liú)程

優點:磷酸沉澱法生產白炭黑的(de)同時(shí)能夠副產磷肥,大大提(tí)高了工廠的經濟效益,減少了廢液的排放。
總結
上麵是目前(qián)階段常用的沉澱法(fǎ)製備白炭黑的方法,每種方法(fǎ)都(dōu)有其各自的優點與缺點。各(gè)個企業可以根據本(běn)企業的需求及本企業的自然情況(kuàng)選擇適合的生產方法進行生產白炭黑,而不同白(bái)炭黑調(diào)配方式取決了產品的質量,價格與優勢劣勢和客戶以及消(xiāo)費者的選擇!

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