看完有機矽白炭黑的這14個應用,是不是發現身邊到處都(dōu)有它?
發表時間:2021-05-17
在矽橡膠製品行業中“白炭黑(hēi)”是不可缺失的一種原(yuán)材料(liào)之一,在橡塑製品之中(zhōng)基本離不開它,白炭黑又稱水合二氧化矽化學式為(wéi)SiO2·nH2O,它(tā)是一種白色、無毒、無定形微(wēi)細(xì)粉狀的無機矽化合(hé)物(wù),具有多孔性、高分散性(xìng)、質輕、化學穩定性好、耐高溫、不燃燒、電絕緣性好等優異性能(néng),已廣泛(fàn)應用於矽膠、塑料、橡膠、造紙、塗料、染料和油墨等諸多領域(yù)。

另一方麵,由於白炭黑表麵存在的活性矽羥基使白炭黑(hēi)呈親水性(xìng),在有機相中難以浸潤和分散,使其在某些特殊領域無(wú)法使用。但是經改性後的白炭黑因(yīn)提(tí)高了表麵活(huó)性,從而大大拓寬(kuān)了產(chǎn)品的應用領域。
下麵我們就來了解一下白炭黑都受到哪些行業的(de)青睞。
1.在輪胎中的應用
白炭黑用作補強劑,用量最大的是橡膠領域,其用量(liàng)占總量的70%。白炭黑能大幅提高膠料的物理性能,減少膠料滯後,降低輪胎(tāi)的滾動(dòng)阻力,同時不損(sǔn)失其抗濕滑性。在橡膠(jiāo)工業中,炭黑(hēi)是很有效的補強劑,其(qí)最大的缺點是不能用於製備彩色製品(pǐn)。超細(xì)白炭(tàn)黑作為補強填料,用於生產(chǎn)綠色輪胎,可代替炭黑(hēi)用於(yú)胎側,能顯著增加胎側的撕裂強度和耐裂口增長性(xìng)能,而對硫化時間無明顯影響(xiǎng),耐臭氧老化依賴於抗氧化(huà)劑和白炭黑(hēi)用量。在輪胎的胎麵膠中添加白(bái)炭(tàn)黑可以提高胎麵的抗切割、抗撕裂性能,減少蹦花掉塊。白炭黑填充的膠料與普通炭黑填(tián)充的膠料(liào)比較,滾動阻力可降低30%。
2.在消(xiāo)泡劑中的應用
氣相法白炭黑一(yī)般有親水型和疏水型兩種產品,其中疏水型產(chǎn)品(pǐn)是利用親水型產品經過表麵化學(xué)處理而(ér)得,現(xiàn)在(zài)各消泡劑廠家普遍采(cǎi)用疏水型氣相法白炭黑,利用其表(biǎo)麵的疏水(shuǐ)基團(tuán)吸引起(qǐ)泡(pào)體係中表麵(miàn)活(huó)性劑的疏水端,使得疏水性的固體顆粒變為親水性的(de),從而降低了泡沫中(zhōng)表麵活性劑的濃度,促使泡沫破裂,提高消泡速(sù)度。

3.在油漆、塗料行業中的應用
白炭黑可作為流變助劑、防沉劑、助(zhù)分散劑、消光劑應用於塗(tú)料生產中,起增稠、防沉、觸變、消光等作用。並且還能提高塗料的耐候性、抗劃傷性,提高(gāo)塗層與基材之間的附著(zhe)強(qiáng)度以及(jí)塗層的硬度,提(tí)高(gāo)塗料的抗老化性,提高紫(zǐ)外線吸收、紅外(wài)光反射特性(xìng)等。
4.在電子(zǐ)封裝中的應用
通(tōng)過將表麵活性(xìng)處理後的氣相二氧化矽充分分散在有機矽(guī)改性環氧樹脂封裝膠基質(zhì)中,可以大幅(fú)度地縮短封(fēng)裝材料固化時間(為2.0-2.5h),且固化溫度可降低到室溫,使OLED器件密封性能得到顯著(zhe)提高,增加OLED器件的使用壽命。

氣相二氧化矽的添加應用讓過去需要在(zài)特殊環境下才能實現電(diàn)子(zǐ)器件封裝的工(gōng)藝降低為在室溫條件,大幅降低生產成本,並縮(suō)短了封裝材料固化時間,極(jí)大提高(gāo)生產效率並降低生產成本,對新一代OLED顯(xiǎn)示技術(shù)的普及應用具有促進作用(yòng)。
5.在塑料中的應用
白炭黑也常常應用於新型塑料中,在塑料混煉時添加少量的白炭黑,會產生明顯(xiǎn)的補強作用,提高材料的硬度和機械性能,從而改善(shàn)加工工藝和製品的性能。另外,白(bái)炭黑具有粒度小、高透光性等特點,可以使塑料變(biàn)得更致密,增加塑料的透明度。
6.在陶瓷(cí)中的應用
用氣相白炭(tàn)黑代替納米Al2O3添加到95瓷裏,既可(kě)以起到納米顆粒的(de)作(zuò)用,同時它又是第二(èr)相(xiàng)的顆粒,不但提高陶瓷(cí)材料的強度、韌性(xìng),而且提高了材料的硬度和彈性模量等性能,其效果比添加Al2O3更理想。利用氣相白炭黑來複合陶瓷基片,不但提高了基片的致(zhì)密性(xìng)、韌性(xìng)和光潔度,而且燒結溫度大幅降低(dī)。此外,氣相白炭黑在陶瓷過濾(lǜ)網(wǎng)、剛玉球等陶瓷產(chǎn)品中應用效果也十分顯著。
據(jù)中國粉體(tǐ)網編輯了解,還可以(yǐ)利用其多孔性將其作為載體負載Ti、Ag或Cu離子等添加到陶瓷材(cái)料中,可以(yǐ)起到抗菌效果,從而製備(bèi)抗菌陶瓷潔具。
7.在造紙行業(yè)的應用
在造紙行業,氣相(xiàng)二氧化矽產品可以(yǐ)用作紙張(zhāng)上膠劑,可以提高紙張的白度(dù)和不透明度(dù),可以改進(jìn)耐油性(xìng)、耐(nài)磨性、手感性、印刷性、光澤性。而且還可以用(yòng)於曬圖紙,可以使紙張(zhāng)表麵質量好(hǎo)、油墨穩定、背麵無裂(liè)縫,並且(qiě)可用於疊氮紙中,生產出優異藍圖紙,可用於銅板紙中代替鈦白。加入1-2%的氣相二(èr)氧化矽產品,可以(yǐ)減輕紙的(de)重量,而且紙(zhǐ)薄,能夠提高強度,防止油墨滲透,還能夠使印刷文字清晰,增加不透明度。
8.在牙膏中的應用
沉澱白炭黑是(shì)目前牙膏用摩擦劑的主要品種。沉澱白炭黑總比表麵(miàn)積大,吸附能力強,吸附物質也多,顆粒均勻,有利於提高透明度,因(yīn)其性質穩定,無毒無害,是較好的牙膏原(yuán)料。白炭黑的折光指數在1.45~1.50,這(zhè)與牙膏中其(qí)他配(pèi)料的折光指數非常接近,因此混在一起時(shí),起到透明劑的作用。這一特性被用來製造透明的牙膏,這也是其他任何摩擦(cā)劑所沒有的功能。
9.在化妝品中的應用
白炭(tàn)黑的無毒、無味、易著色等優異性能使其在化妝品行業中(zhōng)有(yǒu)著廣(guǎng)泛的用途。白炭(tàn)黑用在(zài)護膚品和化妝品中,使皮膚產生光滑的和柔軟的感覺(“球軸承效應”),產生的“軟焦點效應”,其使得照射在皮膚表麵上的光線均勻分布,從而不易察覺到皮膚的皺紋和(hé)瑕疵。此外,利用(yòng)白炭黑的觸變性可以防止顏料沉降,可以應用(yòng)在如唇膏,指甲油等產品中。

10.白炭黑在膠鞋中的應用
白炭黑白(bái)度高(gāo),粒子細,使用透明白炭黑製得的硫化膠透明(míng)度高,而且可提高膠料的綜合物理性能,因此白炭黑作為主要的補強填充劑廣泛應用於高檔皮鞋、運動鞋的鞋底製作材料中,尤其是在透明及(jí)半透明(míng)鞋底膠料中。可提高鞋底的耐磨性、硬度、拉(lā)伸強度和撕裂強度。
11.在醫藥行業(yè)中的應用
白(bái)炭黑具有的(de)生理惰性,高吸收性、分散性和增稠性,在藥物製劑中得到了廣泛的應(yīng)用。法國的研究者們發現,在雷尼替丁、甲睛米胺、呱侖西平等藥物中,分別加入少量(liàng)氣相法白炭(tàn)黑會(huì)改變其流動性;在含有(yǒu)灰黃(huáng)黴(méi)素等藥物(wù)中,加(jiā)入少量(liàng)氣相(xiàng)法白炭黑能改變(biàn)其溶解速率,即改變難溶藥物在水中的分散性(xìng)和吸收性;在含有阿斯匹林的藥粉中,加入少量氣相法白炭黑,會改變藥粉的抗靜電性。
白炭黑作為吸收劑、分散劑還可用(yòng)於西藥片劑(jì)如維生素C的生產(chǎn)中;在製作醫(yī)藥膠囊中,加入少量(liàng)白炭黑可起載體作用。據(jù)中(zhōng)國粉體網編(biān)輯了解,經日本的研(yán)究者(zhě)們發現,在聚(jù)乙烯(xī)包(bāo)裝材(cái)料的(de)配方中,加入少量的白炭黑,可製成用於醫藥物品的消(xiāo)毒(dú)包裝膜。
12.在油墨中的(de)應用
白炭黑還用於控製打印機油墨的流量(liàng),使它不能任意流動(dòng)或流掛(guà),以獲得清晰的打印。在飲料罐中,它控製進(jìn)行高速噴(pēn)塗料的使用。氣相(xiàng)法白炭黑還在(zài)複(fù)印機和激光打印(yìn)機的(de)墨盒調色中用作分散劑和流量控製劑。
13.在農藥中的應用
白炭黑在農藥中(zhōng)可用於除草劑和殺蟲劑。在(zài)常見的兩種除草劑二硝基苯胺和尿素混合(hé)物中,加入少量的氣相法白炭黑和沉澱法白炭黑,就會防止這(zhè)種混合物結塊。在(zài)顆(kē)粒狀的殺蟲劑配方中,加入少量的(de)氣相法白炭黑,將會更有效地控製(zhì)和防(fáng)止有(yǒu)害的機體產生。白炭黑還可用作土壤(rǎng)中(zhōng)汙染物的吸收劑,吸收土(tǔ)壤中的(de)汙染物。
14.在日用(yòng)品中的應用
添加有白炭黑的食品包裝(zhuāng)袋,對水(shuǐ)果、蔬菜(cài)可起(qǐ)到保鮮作用。白炭黑還可用作防治水果的各種疾病(bìng)的高效殺菌劑;在(zài)酒類(lèi)的生(shēng)產中,加入少量的白炭黑起淨化啤酒(jiǔ)和延長(zhǎng)保鮮期。在含有氯乙烯的編織物中,加(jiā)入少量氣相法白炭黑,會改變它的性(xìng)能,白炭黑起(qǐ)消光劑(jì)的作(zuò)用。它隻留在編織物(wù)的表麵,而不會穿透編織物。
據行業(yè)專業(yè)人士了解,白炭黑在很多領域仍有重(chóng)要應用。如白炭黑還可以作為特種(zhǒng)耐熱添加劑加入到航空矽橡(xiàng)膠製品中(zhōng),提高其耐高溫性能;白炭黑還可用作土壤中汙染物的吸收劑(jì),吸收土壤中的汙染(rǎn)物;在建築材料領域,在自密實砂漿中添加納米白炭黑和天然沸石,可(kě)降低氯離子(zǐ)對自密實砂漿的滲透,從(cóng)而提高自密實砂漿力學性能和耐久性。

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