白炭黑作為（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（qǔ）到了不可取代（dài）的用處，至今氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較常用的一種化合物，它們可分別用於不同的行業與領域之中，特別在我們日常用品以及生活（huó）日用護理產品上都有它的身影，那麽你 真的有了解過這（zhè）種化學性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水性兩種。

　　1、親（qīn）水（shuǐ）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）氧焰中水解而製得的。從化學角度看（kàn），這些鬆散的白色粉末由高純度的無定形白炭黑構成 。親水性（xìng）白（bái）炭黑可（kě）用水潤濕，並能在水中分散。除了在傳（chuán）統工業領域，如聚酯、有機矽、油漆和塗料中應用外，親水性（xìng）氣相（xiàng）白炭（tàn）黑產 品越來越多的成功應（yīng）用於高科技領域中。氣相法（fǎ）白炭黑的納米粒（lì）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（zhǔ）導（dǎo）作用（yòng）。親水 性氣相白炭黑產品經×射線分析具有無定形結構。根據市場和應用領域不同，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（bái）炭黑產品可以壓縮後供貨，一些產品（pǐn）是醫（yī）藥級（jí）的。

　　親水性氣（qì）相白炭黑的功能：適於加工處理（lǐ），調節到最佳的流變性（xìng）；有機矽（guī）彈性體的（de）補強；非極性液體的增稠；食（shí）品和工業粉末的助流 劑；高化（huà）學純度；即使在高（gāo）溫下仍具（jù）有優異的絕緣（yuán）性能；液體轉變成粉末，如（rú）醫（yī）藥、化（huà）妝品。

　　2、疏水性氣相白炭黑

　　疏水性氣相白炭黑是通過親水（shuǐ）性氣相白（bái）炭黑與活（huó）性矽烷（例（lì）如氯矽烷或六甲基二矽胺烷）發生化學反應而製（zhì）得。它具有疏水性（憎水 性），而且不能（néng）在水中分散。為了解決工業（yè）中一（yī）些特殊（shū）的技術問題（tí），各種型（xíng）號的疏水性氣相白（bái）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（qì）相法白炭黑生產疏水性的氣相白炭黑，在最終的（de）產品中，化學處理劑以化學鍵（jiàn）方式結合在原來的親水性氧化 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（chǎn）品的特點（diǎn）是：低吸濕性、很好（hǎo）的分散性、即使對於極性（xìng）體係也有流變（biàn）調節 能力。有些（xiē）產品，在疏水處理的基礎上再經（jīng）過結構改性，可為客戶研發（fā）新產品和提高產品的（de）性能提供（gòng）進一步的幫助（zhù）。例如：在液體體 係中，疏水性氣相白炭（tàn）黑可以達到高添加量，而對體係的粘（zhān）度影響很小。

　　疏水性氣相（xiàng）白炭黑的功能：加工（gōng）使用中最適宜的流變性；極性液體的增稠，如環氧樹脂；有機矽（guī）彈性體的補（bǔ）強；高添加量，如在模壓 製品中；良好的疏水性，提高防腐性；改善介電性能，如在電纜複合物中；粉末助流劑，如在粉末塗料（liào）及滅火（huǒ）劑等（děng）；在塗料和塑料（liào）中 提高（gāo）耐劃傷性。

　　氣相白炭黑的應用：

　　一、電子封裝材料

　　有機物電致發光器材（OELD）是目前新開發研製的一種新型（xíng）平麵（miàn）顯示器件，具（jù）有開啟和驅動電壓低，且可直流電壓驅動，可與規模集 成電路相匹配，易實現全（quán）彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優點，但（dàn）OELD器件使用壽命還不（bú）能（néng）滿足應用要求，其中需要解決的（de）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）廣泛采用有機矽改（gǎi）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（chéng）分子內增韌，提高耐高溫性能，同時也（yě）提高有機矽的防水、防油、抗（kàng）氧性 能，但其需要的固化時（shí）間較長（幾個小時到幾天），要加快固化反應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大（dà）固化劑的使用量 ，這（zhè）不但增加成本，而且還難於滿足大規模器件生產線對封裝材料（liào）的要求（時間短、室溫封裝）。將經表麵活性處理後的氣相白炭黑 [2]充分分散在（zài）有機（jī）矽改性環氧樹脂封（fēng）裝（zhuāng）膠（jiāo）基質（zhì）中，可以（yǐ）大幅度地縮短封裝材料固化時間（為2.0-2.5h），且固化溫（wēn）度可降低到室溫， 使OELD器件密封性（xìng）能得到顯著提高（gāo），增（zēng）加OELD器件的使用壽命。

　　二、樹脂複合材料

　　樹脂基複合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點，但近年來（lái）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，如何 合成高性能的樹脂基複合材料，已成為當前材料界（jiè）和企業界的重要課題（tí）。氣相白炭黑的問世，為樹脂基複合材料的合成提供了新的（de）機 遇，為（wéi）傳統樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑，隻要能將氣相白炭黑顆粒充分、均勻地分散到樹脂（zhī）材料（liào）中，完全（quán）能達（dá）到（dào）全麵改善 樹脂基材料（liào）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，把氣相白炭黑添加到環氧樹脂中（zhōng），在結構上（shàng）完全不同（tóng）於粗晶二氧化矽（白（bái）炭黑等） 添加的環氧樹脂基複合材料，粗晶SiO2一般作為補強劑加（jiā）入，它主要（yào）分布在高分子材料的鏈間中（zhōng），而氣相白炭黑由（yóu）於表麵嚴重的配位 不足、龐（páng）大的（de）比表麵積以及表麵欠氧等特點，使（shǐ）它表現出極強（qiáng）的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用，提高了分子間（jiān）的鍵力 ，同時尚有（yǒu）一部分氣相白炭黑顆粒仍（réng）然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比（bǐ）較，表現很高的（de）流漣（lián）性，從而使氣相白炭黑添 加的環（huán）氧（yǎng）樹脂材料（liào）強度、韌性、延展性均大幅（fú）度提高。

　　提高耐磨性和改善材料表（biǎo）麵的光潔度。氣相白炭黑顆粒比（bǐ）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（tàn）黑的（de）高流（liú）動性（xìng）和（hé）小（xiǎo）尺寸效應（yīng），使材料表麵更加致密細潔，摩擦（cā）係數變小，加（jiā）之（zhī）納（nà）米顆粒的高強度，使材料的耐磨性大大增強。

　　抗（kàng）老化性（xìng）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（yào）是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線中 、長波作用，它對樹脂基複合材料的破壞作用是十分嚴重（chóng）的，高分子鏈（liàn）的降（jiàng）解致使樹脂基複（fù）合材（cái）料迅速老化。而氣相白炭黑可以強（qiáng）烈 地反射紫（zǐ）外線，加入到環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用（yòng），從而達到延緩材料老（lǎo）化的目（mù）的。

　　三、塑料

　　利用氣相白炭黑透光、粒度小（xiǎo），可以（yǐ）使塑料（liào）變得更加致密（mì），在聚苯乙烯塑料薄（báo）膜中添加氣相白炭（tàn）黑後，不但提高其（qí）透明度、強度、韌 性，而且防水性能和抗老化性能也（yě）明顯提（tí）高。通過在普通塑料聚（jù）氯乙烯中添加少量氣相白炭黑後生產出的塑鋼門窗（chuāng）硬度、光潔度和抗 老化性能均（jun1）大幅提（tí）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、壓（yā）縮殘餘變形、撓曲強度等 ）均達到或超（chāo）過工程塑料尼龍6的性能指標（biāo），實現了聚丙（bǐng）烯鐵道配件替代尼龍6使用，產品（pǐn）成（chéng）本大幅下降，其經（jīng）濟效益和社會效益十（shí）分 顯著。

　　四、塗料

　　我國是塗料（liào）生產和消費大國，但當前國產塗料普（pǔ）遍存在著性能方麵的不足，諸如懸浮穩定（dìng）性差、觸變性差、耐候性差、耐（nài）洗刷性差等 ，致使每年需進口大量高質量的塗料。上海、北京、杭州、寧波等地的一些塗（tú）料生產（chǎn）企業敢於創新，成功地實現了氣相白炭黑在塗料 中的應用，這種納米改性塗料一改以往產品的不足，經檢測其主要性能（néng）指標除（chú）對（duì）比率不變外，其餘均大幅提高，如外牆塗（tú）料的（de）耐洗刷（shuā） 性由原來的一千多次提高到一萬多次，人工加（jiā）速氣候老化和人工輻射暴露老化時間（jiān）由原來的250小時（粉化1級（jí）、變色2級（jí））提高到600 小時（shí）（無粉（fěn）化，漆膜無變色，色差值4.8），此外塗膜與牆體結合強度大幅提高（gāo），塗（tú）膜硬度顯著增加，表麵自潔能力也獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠和橡膠是一種伸縮性優異的（de）彈性體，但其綜合性能（néng）並不令人滿意，生產（chǎn）矽橡膠製（zhì）品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提（tí）高（gāo）強度、 耐磨性和抗老（lǎo）化性，但由（yóu）於炭黑的加入使得製品均（jun1）為黑色，且檔次不（bú）高。而氣相白（bái）炭黑在我國的問（wèn）世為生產出色彩新穎、性能優（yōu）異的（de） 新一代橡膠製品奠定了物質基礎。在普通膠中添加少量氣相白炭黑後，產品的強度、耐磨性和抗老化性等性能（néng）均達到或超（chāo）過高檔矽膠產品，而且可以保持顏色長久不變。

　　六、顏（染（rǎn））料

　　有機顏（染）料雖然具有鮮豔的色彩和很（hěn）強（qiáng）的著色力，但（dàn）一般耐光、耐（nài）熱、耐溶劑和（hé）耐遷移性能往往（wǎng）不及無機（jī）顏料。通過（guò）添加（jiā）氣相白 炭黑對有機顏（染（rǎn））料進行表麵改性（xìng）處理，不但（dàn）使顏（染（rǎn））料（liào）抗老化性能大幅提高，而且亮度、色調和飽和度等指標也均出現一定程（chéng） 度的（de）提高，性能可與進口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有機（jī）顏（染）料的檔次和應用範（fàn）圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑代替納米A1203添加到95瓷裏，既可以起到納（nà）米顆粒（lì）的作用，同時它又是第二相的（de）顆粒，不但提高陶瓷材（cái）料（liào）的（de）強（qiáng）度、韌 性，而且提高（gāo）了材料的硬度和彈性模量等性能，其效果比添加A1203更理想。利用氣相白炭黑來（lái）複合陶瓷基片，不但提高了基（jī）片的致 密性、韌性和光潔（jié）度，而且燒結溫度大幅降低。此外，氣相（xiàng）白炭黑在陶瓷過濾網、剛玉球等陶瓷產品中應用效（xiào）果也十分顯著。

　　八、密封膠、粘結劑

　　密封膠、粘結劑（jì）是量大、麵廣、使用範圍寬的重要產品。它要求產（chǎn）品粘度、流動性、固化速度達最佳條件。我國在這個（gè）領域的產品比 較落後，高檔的密封膠和粘結劑都依賴（lài）進口。國外在這個領域的產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（tā）主要 是在氣相白炭黑表麵包（bāo）敷一層有機材料，使之具（jù）有憎水性，將它添加到密封膠中很快形成一種矽石結（jié）構，即納米（mǐ）Si0X小顆粒形成網絡（luò） 結構（gòu）抑製膠體流動，加快固化（huà）速度，提（tí）高粘結效果，由（yóu）於氣相白炭黑顆粒尺小從而也增加了產品的密封性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製品（pǐn）

　　玻璃鋼（gāng）製品雖然（rán）有輕質、高強、耐腐蝕等優點（diǎn），但其本身硬度較低、耐磨性較差。有關專家通過超聲分散方（fāng）法將（jiāng）氣（qì）相（xiàng）白炭黑添加到膠 衣（yī）樹脂（zhī）中，與未加氣相白炭黑的膠衣做性能對比實（shí）驗，發現其莫氏硬度由原來的2.2級（相當於石膏的硬度（dù））提高到2.8~2.9級（3級（jí） 是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機高分子產生接枝和鍵合作用，使材料韌性增（zēng）加，故抗拉強度和抗衝（chōng）擊（jī）強 度提高1倍以上，耐熱性能也（yě）大幅提高。

　　十、藥物載體

　　隨著當前城市生活垃圾（jī）的大幅增長以及環境汙染的日趨嚴重，加大消滅“四（sì）害”的力度、預防疾病的傳（chuán）播已十分迫切。在樹（shù）幹（gàn）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（yǐ）采用噴塗中樞神經麻醉（zuì）藥類殺蟲劑來消滅蚊子、蒼蠅、蟑螂等（děng）昆蟲類害蟲，但這 些殺蟲劑多從（cóng）國外進口（kǒu），價格較高，噴塗後有（yǒu）效期較短（隻有一個月）。采用氣相白炭黑為載體吸附該類殺（shā）蟲劑（jì），起到了很好的緩釋 效果，據（jù）測定，其噴塗後（hòu）有效期長達一年以上。

　　十（shí）一、化妝品

　　對（duì）於化妝品來說，要求對紫外線屏蔽能力強，最好是既能防護紫外中波（bō）（UVB）對人體的危害，亦能對紫外長波（UVA）起防（fáng）護作用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方（fāng）麵，一是前麵所述對紫外線的吸收，另一方麵是對紫外線的（de）反射，目前，世界上（shàng）從紫外反射性能角度開發（fā） 的抗紫外劑還（hái）未見報道。　　在防曬產品中以往多使用（yòng）有機化合物（wù）為紫外線吸收劑，但是（shì）存在（zài）諸如為（wéi）了盡（jìn）可能保護皮膚不接觸紫外線 而提高添加量之後，會增加發生皮膚癌以及產生化學（xué）性過敏等問題，而氣相白炭黑為無機成分（fèn），易於與化妝（zhuāng）品其它組分配伍，無毒、 無味，不存在上（shàng）述問題，且自（zì）身為白色，可以簡單地加（jiā）以著色，尤其可貴的是氣相白（bái）炭黑反射紫外能力強、穩定性好，被紫外（wài）線照射 後不分解，不變色，也不會與配方（fāng）中（zhōng）其它組分起化學反應。氣相白炭黑的這些突出特點為防曬化妝（zhuāng）品的升級換代奠定了良好的基礎。

　　十二、抗菌材料

　　利用氣相白炭黑龐大的比表麵（miàn）積、表麵多介孔結構和超強的吸附能力以及奇異的理化（huà）特性，將銀離子等功能離子均勻地設計到氣相白 炭（tàn）黑表麵的介孔中，並實施穩定，成功開發出高效（xiào）、持久、耐高溫、廣譜抗菌的（de）納米抗菌粉（fěn）（粒徑隻有70納米左右），不但填補國內（nèi） 空白，而且主要技術指標均達到或超過日本同類產品（pǐn）。經檢測，當納米抗菌粉在水中的濃度僅為0.315%時，對革蘭氏陽（yáng）性代表菌（jun1）種與 革蘭氏（shì）陰（yīn）性代表菌種的抗菌能力就可以非常明（míng）顯的表露出來，抑菌圈出現2—3mm，且隨著納米抗菌粉在水中濃度的增加，抑菌圈明顯 增大。據測定，水（shuǐ）中含Ag+為（wéi）0.01mg/1時，就能完（wán）全殺滅水中（zhōng）的大（dà）腸杆菌，並能保持長達90天內（nèi）不繁衍出新的（de）菌叢（cóng）。將納米抗菌粉應 用於（yú）搪瓷釉料中，生產出具有防黴（méi）、抗菌功能的滾（gǔn）筒洗（xǐ）衣機，其抗菌率高達（dá）99%以上。應該指出的（de）是（shì），納米（mǐ）抗菌粉在搪瓷釉料中使用 條（tiáo）件（jiàn）較為苛刻，須在堿（jiǎn）性較強的液體中和（hé）高溫（900℃左（zuǒ）右）燒瓷（cí）後仍保持很強的抗菌性能，這是其它抗（kàng）菌粉望塵莫（mò）及的。將納米抗 菌粉添加（jiā）在內牆塗料中，生產出了具（jù）有長久抗菌防黴功能的（de）內牆塗（tú）料。將（jiāng）納米抗菌粉用在婦女內褲洗滌劑、羊毛、羊絨洗滌劑、洗（xǐ）潔 精、洗（xǐ）手液中，經衛生防疫部門檢測，其抗菌性能十分（fèn）顯著。可以預見，隨著人們健康意識的增強，納米抗菌（jun1）粉將逐漸被相關應用企 業的廣大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家電製品、功能纖維、塑料製品等行業中嶄（zhǎn）露頭角。