白炭（tàn）黑作為（wéi）矽膠製品與橡膠製品主要功效化學品之一，在矽膠原材料中取到了不（bú）可取代的用（yòng）處，至今氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較常用的（de）一種化合物，它們可分別（bié）用於不同的行業與領域之中，特（tè）別（bié）在我們日常用品（pǐn）以及生活（huó）日（rì）用護理產品上都有它的身影，那麽你 真的有了解過這種（zhǒng）化學（xué）性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水性兩（liǎng）種（zhǒng）。

　　1、親水性氣相白炭黑

　　親水性氣相白炭黑是通過揮發性氯矽烷在氫（qīng）氧焰中水解而（ér）製（zhì）得的（de）。從化學角度看，這些鬆散的白（bái）色粉末（mò）由高純度的無定形白炭黑構成（chéng） 。親水性白炭黑可用水潤濕，並能在水中分散。除了在傳（chuán）統工業領域，如（rú）聚酯、有機矽、油漆和塗（tú）料中應用外，親水性氣相白炭黑產 品越（yuè）來越多的成功應用於高科技領域中。氣相法白炭黑的納米粒子特性和高純度使其在電（diàn）子和光纖工業中的應用起（qǐ）了主導（dǎo）作用（yòng）。親（qīn）水 性氣相白炭黑產品經×射線分析具有無定形結構（gòu）。根據市場和應用領（lǐng）域不同，我們可以提供不（bú）同粒徑的原生顆粒和不同比表麵積的（de）產 品。一些氣相白炭黑產品（pǐn）可以壓縮後（hòu）供貨（huò），一些產品是醫藥級的。

　　親水性氣相（xiàng）白炭黑的功能：適於（yú）加工處（chù）理，調節到最佳的流變性；有機矽彈（dàn）性體的補強；非極性液體的增稠；食（shí）品和工業粉末的（de）助流 劑（jì）；高化學純度；即使在（zài）高溫下仍具有優異（yì）的絕緣性能；液體轉變成粉末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水性氣相白炭黑

　　疏水性氣相白（bái）炭黑是通過親水性氣相白炭黑（hēi）與活性矽烷（例如（rú）氯矽烷或六甲基（jī）二矽胺烷（wán））發生化學反（fǎn）應而製（zhì）得。它具有疏水性（xìng）（憎水 性），而且不能在水中分散（sàn）。為了解決工業中（zhōng）一些特殊（shū）的技術問題，各（gè）種型號的疏水性（xìng）氣（qì）相白炭黑被研發出來。如通過用矽烷或矽氧 烷處理改性親水級別的氣相法白炭黑（hēi）生（shēng）產疏水（shuǐ）性的氣相白炭黑，在最終的產品中，化學處（chù）理劑以化學鍵方式結合在（zài）原來的親水性氧化 物上。除了親水性產品的上述優（yōu）點外，疏水性氣相白炭黑產品（pǐn）的特點（diǎn）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（pǐn），在疏水處理（lǐ）的（de）基礎（chǔ）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（tǐ）體（tǐ） 係中，疏水性氣相白炭（tàn）黑可以（yǐ）達到高添（tiān）加量，而對體係的粘度影響很（hěn）小。

　　疏水性氣相白炭黑的（de）功能：加工使用中最適宜的流變性；極性液體的增稠，如環氧樹（shù）脂（zhī）；有機矽（guī）彈性體的補強；高添加量（liàng），如在模壓 製品中；良好的疏水性，提高防腐性；改善介（jiè）電性能（néng），如在電纜複合物中；粉末助流劑，如（rú）在粉（fěn）末塗料及滅火劑等；在塗（tú）料和塑（sù）料中 提高耐劃傷性（xìng）。

　　氣（qì）相白炭黑的應用：

　　一、電子封裝材料

　　有機物電致發光器材（OELD）是目前（qián）新開發研（yán）製的一種新型平麵顯示器件，具有開啟和驅動電壓低，且（qiě）可直流電壓驅動，可與規模（mó）集 成電路相匹配（pèi），易實現全彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優點，但OELD器件（jiàn）使用壽命還不（bú）能（néng）滿足應用要求，其中需要解決的技 術難（nán）點之一就是器件的封裝材料（liào）和封裝技術。目（mù）前，國外（日、美、歐洲（zhōu）等）廣泛采用有機矽改性環氧樹脂，即通過兩者之間的共混 、共聚或接枝反應而達到既能降低環（huán）氧樹脂內應力又能形成分子（zǐ）內增韌，提高耐高溫性能，同時也提高有機矽（guī）的防水、防油、抗氧性 能，但其需要的固化時間較（jiào）長（幾個小時到幾天），要加快固化反應（yīng），需要在較高溫（wēn）度（dù）（60℃至100℃以（yǐ）上）或增大固化劑的使用量 ，這不但（dàn）增加成本，而且還難於滿足大規模器件生（shēng）產線對封裝材料的要求（時（shí）間短、室溫封裝）。將經表麵活性處（chù）理後的氣相白炭黑 [2]充分（fèn）分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），且固化溫度可降低到室溫， 使（shǐ）OELD器件密封性能（néng）得到顯著提高，增（zēng）加（jiā）OELD器（qì）件（jiàn）的使用壽命。

　　二、樹脂（zhī）複合材料

　　樹脂基複合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特（tè）點，但近年來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基（jī）材料使用性能的要求越來越高，如何 合成高性能的樹脂基複合材料，已成為（wéi）當（dāng）前材料（liào）界和企業界（jiè）的重要課題。氣相白炭黑的問（wèn）世，為樹脂基複合（hé）材料的合成提供了新的機 遇，為傳（chuán）統樹脂基材料的改性提供了一條新的（de）途徑，隻要能將氣相白炭黑顆粒充分、均勻地（dì）分散到樹脂材料中，完全能達到全（quán）麵改善 樹脂基材料性能的目的。

　　提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂材料（liào），把氣（qì）相白炭黑添加到環氧樹脂（zhī）中，在結構上完全不同於粗晶二氧化矽（白炭黑等） 添加的環氧樹脂基複合材料，粗（cū）晶SiO2一般作為補強劑加入（rù），它（tā）主要分布在高分子材料的鏈間中，而氣相白炭黑（hēi）由於（yú）表麵嚴（yán）重的（de）配位 不足、龐大的比表麵積以及表麵欠氧等特點，使它表現出極（jí）強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用（yòng），提（tí）高了分子間的鍵力 ，同（tóng）時尚（shàng）有一部分氣（qì）相白炭黑顆粒仍然分布在（zài）高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高的流漣性（xìng），從而使（shǐ）氣相白炭黑添 加的環（huán）氧樹脂材料強（qiáng）度、韌性、延展性均大幅度提高（gāo）。

　　提高耐磨性和改善（shàn）材料表麵的光（guāng）潔度。氣相白炭黑顆粒（lì）比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環氧樹脂中（zhōng），有利於拉成絲。由（yóu）於氣相 白炭黑的高流動性和小尺（chǐ）寸效應，使材料表（biǎo）麵更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的高強度，使（shǐ）材料的耐磨性大大增強（qiáng）。

　　抗老化性能。環氧樹脂基（jī）複合（hé）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（yáng）輻射的280—400nm波段（duàn）的紫外線（xiàn）中 、長波作用，它對樹脂基複合（hé）材料（liào）的破壞作用是十（shí）分（fèn）嚴重的，高分子鏈（liàn）的降解（jiě）致（zhì）使樹脂基複合材料迅速老化。而氣相白炭黑可以強烈 地反射紫外線，加入到環氧樹脂中可大大減少（shǎo）紫（zǐ）外線對環（huán）氧樹脂的降解作（zuò）用（yòng），從（cóng）而達到延緩材料老化的目的。

　　三、塑料

　　利用氣相白炭黑透光、粒度小，可以使塑料變得更加致密，在聚苯乙烯塑（sù）料薄膜中添加氣相白炭黑後，不但（dàn）提高其透（tòu）明度、強度、韌 性，而（ér）且（qiě）防水性能和抗老（lǎo）化性能也明顯提高（gāo）。通過在普通塑料聚氯乙（yǐ）烯中添加少量氣相白炭黑後生產出的塑（sù）鋼門窗硬度、光潔度和抗 老化性（xìng）能均大幅提高。利用氣相白炭黑對普通（tōng）塑料聚丙烯進行改性，主要技術指標（吸（xī）水率、絕緣電阻、壓縮殘餘變形、撓曲強度等 ）均（jun1）達到或超過工程（chéng）塑料尼龍6的性能指標，實現了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用，產品（pǐn）成本大幅下降，其經濟效益和社會效益十分 顯著。

　　四、塗料

　　我國是塗料生（shēng）產和消費（fèi）大國，但當前國產塗料普遍存在著性能方（fāng）麵的不足，諸如懸浮穩（wěn）定性差、觸變性差、耐候性差、耐洗刷性差等 ，致使每年需進口大量高質量的（de）塗料。上海、北京、杭州、寧波等地（dì）的一些塗（tú）料生產企業敢於創新（xīn），成（chéng）功地實現了氣相白（bái）炭黑在塗料 中的應用，這種納米改性塗料一改以往產品的不（bú）足（zú），經檢測其主要性（xìng）能指標除對比率不變外，其餘均大幅提高，如外牆（qiáng）塗料的耐洗（xǐ）刷 性由原來的一千（qiān）多次提高到一萬多次，人工加（jiā）速氣候老（lǎo）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）提高（gāo）到600 小時（無粉化（huà），漆膜無變色，色差值4.8），此外塗膜與（yǔ）牆體結合（hé）強度大幅提高（gāo），塗膜硬度顯著增（zēng）加，表麵自潔能力也獲得改（gǎi）善。

　　五、矽膠與（yǔ）橡膠（jiāo）

　　矽膠（jiāo）和橡膠是一種伸縮性優異的彈性體（tǐ），但其綜合性（xìng）能並不令人滿意，生產矽橡膠製品過程中通常需在膠（jiāo）料中加入炭黑來提高（gāo）強度、 耐磨性（xìng）和抗老化性，但由於炭黑（hēi）的加入使得製（zhì）品（pǐn）均為黑色，且檔次不高。而氣相白（bái）炭黑在我國的問世（shì）為生產出色彩新穎、性能優（yōu）異的 新（xīn）一代橡（xiàng）膠製品奠定了物質基礎。在普（pǔ）通膠中添加少量氣（qì）相白炭黑後（hòu），產品的強度（dù）、耐磨性和抗老化性等性能均達到或超過高檔矽膠產品，而（ér）且可以保持顏色長久不變。

　　六、顏（染）料

　　有機（jī）顏（染）料（liào）雖然具有（yǒu）鮮豔的（de）色彩和（hé）很強的著色力，但一般耐光、耐熱、耐（nài）溶劑和耐遷移性能往往不及（jí）無機顏料。通過添加氣相白 炭黑對有機顏（染）料進行表麵改性處理（lǐ），不但使顏（染）料抗老化（huà）性能大（dà）幅提高，而（ér）且亮（liàng）度、色（sè）調和飽和度等指標（biāo）也均出現（xiàn）一定（dìng）程 度的提高，性能可與進口（kǒu）高（gāo）檔產品（pǐn）相媲美，極大的拓寬（kuān）了有機（jī）顏（染）料的檔次和應用範（fàn）圍。

　　七（qī）、陶瓷

　　用（yòng）氣相白（bái）炭黑代（dài）替納米（mǐ）A1203添加到95瓷裏，既可（kě）以起到納米顆粒（lì）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度、韌 性，而且提高了材料的硬度和彈性模量（liàng）等性能，其效果比添加A1203更理想。利用氣（qì）相白炭（tàn）黑來複合（hé）陶瓷基片，不但提高了基片的致 密性、韌性和光潔度，而且燒結溫度大幅降低。此外，氣（qì）相白炭黑在陶瓷過濾網、剛玉球等陶瓷產品中應用效果也十分顯（xiǎn）著。

　　八、密封（fēng）膠、粘結劑

　　密封膠、粘結劑是量大、麵廣（guǎng）、使用範圍寬的重（chóng）要產品。它（tā）要求產品粘度、流動性、固化速度達最佳條件。我國在這個領域的產品比 較落後，高檔（dàng）的密封膠和粘結劑都依賴進口（kǒu）。國外在這個領域的產品已經采用納米材（cái）料作改性劑，而（ér）氣相白（bái）炭黑是首選材料，它主要 是（shì）在氣相（xiàng）白（bái）炭（tàn）黑表麵包敷一層有機材料（liào），使之具有憎（zēng）水性，將它添（tiān）加到密封膠中很快形成一種矽石（shí）結構（gòu），即納米（mǐ）Si0X小顆粒形成網絡 結構抑製膠體流動，加快固化速度，提高粘結效果（guǒ），由於氣相白炭黑顆粒尺（chǐ）小從而也增加了產品的密封性和防（fáng）滲性。

　　九、玻璃鋼製品

　　玻璃鋼製品雖然有輕質、高（gāo）強、耐腐蝕等優點（diǎn），但其本身硬（yìng）度較低、耐（nài）磨（mó）性較差。有關專家通過超聲分散（sàn）方法將氣相白炭黑添加到（dào）膠 衣樹（shù）脂中，與未加氣相白炭黑的膠衣做性能對比實（shí）驗（yàn），發現其莫氏硬度由原來的2.2級（相當於石膏的硬度）提高到（dào）2.8~2.9級（3級 是天然大理石（shí）硬度），耐磨（mó）性提高1~2倍（bèi），因納米（mǐ）顆粒與有機高分子產生接枝和鍵合（hé）作用，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（tǐ）

　　隨著（zhe）當（dāng）前城市（shì）生活垃（lā）圾的大幅增長以及環（huán）境汙染的日趨嚴重，加大消滅“四（sì）害（hài）”的力度、預防疾病的傳播已十分迫切。在樹幹上塗刷 石灰、向垃圾箱噴灑藥水（shuǐ）已作用不大，現在大城市已采（cǎi）用噴塗中樞神經麻醉藥類殺蟲（chóng）劑來消滅蚊子、蒼蠅、蟑螂等昆蟲類害蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進（jìn）口，價格較高，噴塗後有效期較短（隻有一個月）。采用氣相白炭黑為載體（tǐ）吸附該類殺蟲劑，起到了很好的緩（huǎn）釋 效果，據（jù）測定，其噴塗後有效期長達一年以上。

　　十一、化妝品

　　對於化妝品來說（shuō），要求對紫外（wài）線屏蔽能（néng）力強，最好是既能防護（hù）紫外中波（UVB）對人體的危害，亦能對紫（zǐ）外長波（UVA）起防護作（zuò）用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方麵（miàn），一是前麵所（suǒ）述對（duì）紫外線的吸收，另一方麵是對紫外線的反射，目前（qián），世界上從紫（zǐ）外反射性能角度開發 的抗紫外劑還未（wèi）見報（bào）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（zhū）如為（wéi）了盡可能保護皮膚不（bú）接觸紫外（wài）線 而提高添（tiān）加量之（zhī）後，會增加發生皮膚癌以及產生化學性過敏等問題，而（ér）氣相白炭黑為無機成分，易於與化妝品其它組（zǔ）分配伍，無毒（dú）、 無味，不存在上述問題，且自身為白（bái）色，可（kě）以簡單地加以著色，尤其（qí）可貴的是氣相白炭黑反射紫外能力強、穩定性（xìng）好，被紫外線照射 後不分解，不變（biàn）色，也（yě）不會與配方（fāng）中其（qí）它組分（fèn）起化學反應（yīng）。氣相白炭黑的這些（xiē）突出特點為（wéi）防曬化妝品的升級換代奠（diàn）定（dìng）了良好的基礎。

　　十二、抗菌材料（liào）

　　利用氣相白炭黑（hēi）龐大的比表麵積（jī）、表麵多介孔結構和超強（qiáng）的吸附能力以及奇異的理化特性（xìng），將銀離子等功能離子均勻地設計到氣相白 炭黑表麵的介孔中，並實施穩定，成功開發出高（gāo）效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米抗（kàng）菌粉（粒徑隻有70納米左右），不但填補國內 空白，而且主要技術指標均達到或超過日本同類產（chǎn）品。經檢測，當納米抗（kàng）菌粉在水中的濃度僅為0.315%時，對革（gé）蘭氏陽性代表菌種與 革蘭氏陰性代（dài）表菌種的抗菌能力就可以（yǐ）非常明顯的表露（lù）出來，抑菌（jun1）圈出現2—3mm，且隨著納米抗菌粉（fěn）在水中（zhōng）濃度的增加，抑菌圈明顯 增大（dà）。據測定，水中含Ag+為0.01mg/1時，就能完全殺滅水中的大腸（cháng）杆菌，並能保持長達90天內不繁衍出新的菌（jun1）叢（cóng）。將納（nà）米抗菌粉（fěn）應 用（yòng）於搪瓷釉料中，生產出具（jù）有防黴（méi）、抗菌功能的滾筒洗衣（yī）機，其抗菌率高達99%以上。應該指出的是，納米抗菌粉在（zài）搪瓷釉料中使用 條件較為苛刻，須在堿（jiǎn）性較強的液（yè）體中和高溫（900℃左右）燒（shāo）瓷後仍保持很強的（de）抗菌性能，這是其它抗菌粉望塵莫（mò）及（jí）的。將納（nà）米抗 菌粉添加在內牆塗（tú）料（liào）中，生產出（chū）了具有長久抗（kàng）菌防黴功能的（de）內牆塗料（liào）。將納米抗菌（jun1）粉用（yòng）在（zài）婦女內褲洗滌劑、羊毛、羊（yáng）絨洗滌劑、洗潔 精、洗手液中，經衛（wèi）生防疫（yì）部門檢測，其抗菌性能十分顯著。可（kě）以預見（jiàn），隨著人們健康意識的增強，納米抗菌粉將逐（zhú）漸被（bèi）相關應用（yòng）企 業（yè）的廣大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家電製品、功能纖維、塑料製品等行業中（zhōng）嶄露頭（tóu）角。