白炭黑作為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可（kě）取（qǔ）代的用處，至今氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較常（cháng）用的一種化（huà）合物（wù），它們可分別用（yòng）於不同的（de）行業與領域之中，特別在我（wǒ）們日（rì）常（cháng）用品以及生（shēng）活日（rì）用護理產品上都有它的身影，那麽你 真（zhēn）的有（yǒu）了（le）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、親水性氣相（xiàng）白炭黑

　　親（qīn）水性氣相白炭黑是通過（guò）揮發性氯矽烷在氫氧焰中水解（jiě）而製得的。從化學角度看，這些鬆（sōng）散的白色粉末由高純度的無定形白炭黑構成 。親水性白炭黑可用水潤濕，並能在水中分散。除了在（zài）傳（chuán）統工業領域，如（rú）聚酯、有機矽、油（yóu）漆（qī）和塗料中應用外，親水性氣相白炭黑產 品越來越多（duō）的成功應用於高科（kē）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子和光纖工業中的應用起了主導作用。親水 性氣相（xiàng）白炭黑產品經×射線分析具有無（wú）定形結構。根據市場（chǎng）和應用領域不同，我們（men）可以提供不同粒徑的原生顆粒和（hé）不同比表麵積的（de）產 品（pǐn）。一些氣相白炭（tàn）黑產（chǎn）品可以壓（yā）縮後供貨，一些產品是醫藥級的。

　　親水性氣相白炭（tàn）黑的功能：適於加工處（chù）理，調節到最佳的流變性；有機（jī）矽彈性體的補強（qiáng）；非極性液體的增稠；食品和工業粉末的助流 劑；高（gāo）化學純度；即使在（zài）高溫下仍具有優異的絕（jué）緣性能；液體（tǐ）轉變成粉（fěn）末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水（shuǐ）性氣相白（bái）炭黑

　　疏水性氣相（xiàng）白（bái）炭黑是（shì）通過親水性氣相白炭黑與活性矽烷（例如氯矽烷或六甲基二矽胺烷）發生化學反應而製得。它具有疏水性（憎水 性），而且不（bú）能在水中分散。為了解決工業中一些特殊的技術問題，各種型號（hào）的疏水性氣相白炭黑被研發出來。如通過用矽烷或矽氧 烷處理改（gǎi）性親水級別的氣相法白炭黑生產疏水性的氣相（xiàng）白炭黑，在最終的產品中，化學處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（qīn）水性（xìng）產品的上述優點外，疏水性氣相白（bái）炭黑產品的特點是：低吸濕性、很（hěn）好的（de）分散性、即（jí）使對於極（jí）性體係也有流變調（diào）節 能力（lì）。有些產品，在疏（shū）水處理的基礎上再經（jīng）過結構改性，可為客戶研發新產品和提高產品（pǐn）的性能提供進一步的（de）幫助。例如：在（zài）液體體 係中，疏水性氣相白炭黑可以（yǐ）達到高添加量，而對體係的粘度影響很小。

　　疏水性氣相白炭黑的功能：加工使用中（zhōng）最（zuì）適宜的流變性；極性液體的增稠（chóu），如環氧樹脂（zhī）；有機矽彈性體的補強；高添加量，如在模壓 製品中；良好的疏水性，提高防腐性（xìng）；改（gǎi）善介電性能，如在電纜複合（hé）物中；粉末（mò）助流劑，如在粉末塗料及滅（miè）火劑等；在塗料（liào）和塑料中（zhōng） 提高耐劃（huá）傷性。

　　氣相白炭黑的應用：

　　一、電（diàn）子封裝材料

　　有機物電（diàn）致發光器材（OELD）是目前新開發（fā）研製（zhì）的一種新型平麵顯示（shì）器（qì）件，具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，易實現全彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優（yōu）點（diǎn），但OELD器件使用壽命還不能滿足應用要求，其中需要解決（jué）的技 術難點之一就是器件的封裝（zhuāng）材料和封（fēng）裝技術。目前，國外（日、美、歐洲等）廣泛采用有機（jī）矽（guī）改性環氧樹脂，即通過兩者之間的共混 、共聚或接（jiē）枝反應而（ér）達到既（jì）能降低環（huán）氧樹脂內應力又能形成（chéng）分子內（nèi）增韌，提（tí）高耐高溫性能（néng），同時也提高（gāo）有機矽的防水、防油、抗（kàng）氧性 能，但其需要的固化時間較長（幾個小（xiǎo）時（shí）到幾天），要加（jiā）快固化反（fǎn）應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大（dà）固化劑的使用量 ，這不但增加成（chéng）本，而且還難於滿足大規（guī）模器件生產線對封裝材料的（de）要（yào）求（時間短、室溫封（fēng）裝）。將（jiāng）經表（biǎo）麵活性處理後的氣相（xiàng）白炭黑 [2]充分分散在有機矽改性環氧樹脂封裝膠基質中，可以大幅度地（dì）縮短封（fēng）裝材料固化時間（為（wéi）2.0-2.5h），且固化溫度可降低到室溫， 使OELD器件密封性能得到顯著（zhe）提（tí）高，增（zēng）加OELD器件的使用壽命。

　　二、樹脂複合材料

　　樹脂基複合（hé）材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點，但（dàn）近年來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基（jī）材料使（shǐ）用性能的要求越來越高，如何 合成高性（xìng）能的樹脂基複合材（cái）料，已成為（wéi）當前材料界和企業界的重要課題（tí）。氣相白炭黑的（de）問世，為樹脂基複合材料的合成提供了新的（de）機 遇，為傳統樹脂基材料的改性（xìng）提供了一條新的途徑，隻要能將氣相白（bái）炭黑顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中，完全能達（dá）到全麵改善 樹脂基材料性能的（de）目的。

　　提高強度和延伸率。環氧（yǎng）樹脂是基本的樹脂材料，把氣相白炭黑添加到環氧（yǎng）樹脂中，在結（jié）構上完全不同於粗晶二氧化矽（白炭黑等（děng）） 添加的環氧樹脂基複合材料，粗晶SiO2一般作為補強劑加入（rù），它主要分布在（zài）高分子材料的（de）鏈間中，而氣相白炭黑由於表（biǎo）麵嚴重的（de）配（pèi）位 不足、龐大的比表麵積以及表麵欠氧等特點，使它表現出極強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用，提高了分子間的鍵力 ，同時尚有一（yī）部分氣相（xiàng）白炭黑顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒（lì）相比較，表（biǎo）現很高的流漣性，從而使氣相白炭（tàn）黑添 加的環氧樹脂材料（liào）強（qiáng）度、韌性（xìng）、延展性均大幅度提高。

　　提高耐磨性和改善材料表麵的光潔度。氣相白炭黑（hēi）顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環氧樹脂中（zhōng），有利於拉成絲。由於氣相 白炭黑的高流動性和小尺（chǐ）寸效應（yīng），使材料表麵更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納（nà）米顆粒的高強度，使材料的耐磨性大大（dà）增強。

　　抗老化性能。環氧樹脂（zhī）基複合（hé）材料（liào）使用過程中一個致命（mìng）的（de）弱點是抗老化（huà）性能差，其原因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線（xiàn）中 、長波作用，它對樹脂基複合材（cái）料的（de）破壞作用是十分嚴重的，高分子鏈的降解致使樹脂基複合（hé）材料迅（xùn）速老化。而氣相白炭黑可以強烈（liè） 地反射（shè）紫外（wài）線，加入到環氧樹（shù）脂（zhī）中可大大（dà）減少紫外線對環氧樹脂（zhī）的降解作（zuò）用，從而達到延緩材料（liào）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，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加氣相白（bái）炭黑後，不但提（tí）高其（qí）透明（míng）度、強度、韌 性（xìng），而且防水性（xìng）能和抗老（lǎo）化性能也明顯提高。通過在普通（tōng）塑料聚氯乙烯中添加少量氣相白炭黑後生產出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗 老化性能（néng）均大（dà）幅提高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯進行改（gǎi）性，主要技術指標（吸（xī）水率、絕（jué）緣電阻、壓縮（suō）殘餘變形（xíng）、撓曲強度等 ）均達到或超過工程（chéng）塑料尼龍6的（de）性能指標，實現了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用，產（chǎn）品成本（běn）大幅下降，其經濟效益和社會效益十分 顯著。

　　四、塗料（liào）

　　我（wǒ）國是（shì）塗（tú）料（liào）生產和消費大國，但當前國產塗料普遍存在著性（xìng）能方麵的不足，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塗料。上海、北京、杭州、寧波（bō）等地的一些塗料生產（chǎn）企業敢於創新，成功地實現了氣（qì）相（xiàng）白炭黑在（zài）塗料（liào） 中的應用，這種納米改性塗料（liào）一改以往產品的不足，經檢測其主要性能指標除對比率不變外，其餘均大幅提高，如（rú）外牆塗料（liào）的耐洗刷 性由原來的一千多次提高到一萬多次，人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時間由（yóu）原來的250小時（粉化1級、變色2級）提高（gāo）到（dào）600 小時（無粉（fěn）化，漆膜無變色，色差值4.8），此外塗膜與牆（qiáng）體結（jié）合（hé）強度（dù）大幅提高，塗膜硬度顯著增加，表麵（miàn）自潔能力也（yě）獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠和橡膠是一種伸縮性優異的彈性體，但其綜（zōng）合性能並不令人滿意（yì），生（shēng）產矽橡膠製品過程中通常需（xū）在膠料中加入炭黑來提高強度、 耐（nài）磨性和抗老化性，但由於炭黑的加入（rù）使得製品均為黑色，且檔次不高（gāo）。而氣相（xiàng）白炭黑在我國的問世為生產出色彩新穎、性能優異的 新一代橡膠製品（pǐn）奠定了物質基礎。在普（pǔ）通膠中添加少量氣相白炭黑（hēi）後，產品的強度（dù）、耐磨性和抗（kàng）老化性等性能均達到或（huò）超過高檔矽膠產品，而且可以保持（chí）顏色長久不變。

　　六、顏（染）料（liào）

　　有機顏（染）料雖然具有鮮豔的色彩和很強的著色力（lì），但一般耐光（guāng）、耐熱、耐溶劑和耐（nài）遷移（yí）性能往往不及無機顏料。通過添（tiān）加氣相（xiàng）白 炭黑對（duì）有機（jī）顏（染（rǎn））料進（jìn）行表麵改（gǎi）性處理，不但使顏（染）料抗老（lǎo）化性（xìng）能大幅（fú）提高，而且亮度、色調和飽和度等（děng）指標也均出現一（yī）定程 度的提高（gāo），性能可與進口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有機顏（yán）（染）料的檔次（cì）和（hé）應用範圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑代替納米A1203添加到（dào）95瓷裏（lǐ），既可以起到納米顆粒的作用，同時它又是第二相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強度、韌（rèn） 性，而且提高了材料的硬度和彈性模量等性（xìng）能，其效果比添加A1203更理想。利用氣相白炭黑來複合（hé）陶瓷（cí）基片，不但提高了（le）基片的致 密性、韌性（xìng）和（hé）光潔度，而且（qiě）燒（shāo）結溫度大幅降低。此外，氣相白炭（tàn）黑（hēi）在陶瓷過（guò）濾網、剛玉球等陶（táo）瓷產品中應用效果也十分顯（xiǎn）著。

　　八、密封膠、粘結劑

　　密封膠、粘結劑是量大、麵廣、使用範圍寬的重要產品。它要求（qiú）產品粘度、流動性、固化速度達（dá）最佳條件。我國在這個領（lǐng）域的產品比 較落後，高檔的（de）密封膠（jiāo）和粘結劑都依賴進口。國外（wài）在這個領域的產品已經采用納米材料作改性劑，而氣相（xiàng）白（bái）炭黑是首選材料，它主要 是在氣相白炭黑表麵包敷一（yī）層有機材（cái）料，使之具有憎水性，將它添（tiān）加（jiā）到密封膠中很快形成（chéng）一（yī）種（zhǒng）矽石（shí）結構（gòu），即納米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，由於（yú）氣相白炭黑顆（kē）粒尺小從而（ér）也（yě）增加了產品（pǐn）的密封性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製品

　　玻（bō）璃鋼製（zhì）品雖然有輕質、高強、耐腐蝕等優點，但其本身硬度較低、耐磨性較差。有關專家（jiā）通過超聲分（fèn）散方法將氣相白炭黑添加到膠 衣樹脂中，與未加氣相白炭黑（hēi）的膠衣做性能對比實驗，發現其（qí）莫氏硬度（dù）由原（yuán）來（lái）的2.2級（jí）（相當於（yú）石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級 是天然大理石硬度），耐（nài）磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機高分子產生接枝（zhī）和鍵合作用，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（fú）提高（gāo）。

　　十、藥物載（zǎi）體

　　隨著當前城市生活（huó）垃圾的大幅增（zēng）長以及環（huán）境（jìng）汙染的日趨嚴重，加大消滅“四害”的力度、預防疾病的傳（chuán）播已十分迫切。在樹幹上塗刷 石灰、向垃圾箱噴灑藥水已作用不大，現在（zài）大城市已采用噴塗中樞神經麻醉藥類殺（shā）蟲劑來消滅蚊子（zǐ）、蒼蠅（yíng）、蟑螂等昆蟲類（lèi）害（hài）蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進口，價格較高，噴塗後有效期（qī）較短（隻（zhī）有（yǒu）一個月（yuè））。采（cǎi）用氣相白炭黑為（wéi）載體吸附該類殺蟲劑，起到了很好的（de）緩（huǎn）釋（shì） 效果，據測定，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，要求對紫外線屏（píng）蔽（bì）能力（lì）強，最好是（shì）既能防護紫外中波（UVB）對人體的危害，亦能對紫外長（zhǎng）波（UVA）起防護作用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方麵，一是前麵所（suǒ）述對紫外線的（de）吸收，另一方麵是對紫外（wài）線的反射，目前，世界上從紫外（wài）反射性能（néng）角度開發（fā） 的（de）抗紫外劑還未見報道。　　在防曬產品中以（yǐ）往多使用有機（jī）化合物為紫外（wài）線吸收劑，但是存在諸如為了盡可能保護皮膚不接（jiē）觸紫外線（xiàn） 而提高（gāo）添加量之後，會增加發生皮膚癌以及產生化學性過敏等問題，而氣相（xiàng）白炭黑為無機成（chéng）分，易於與化（huà）妝品其它組分配伍，無毒、 無味，不存在上述問題（tí），且自身為白色，可以簡單地（dì）加以著色，尤其可貴的是氣相白炭黑（hēi）反射紫外能（néng）力強、穩定性好，被紫外線照射 後不分解，不變色，也不會與配方（fāng）中其它組分起化學反應。氣相白炭黑的這些突出（chū）特（tè）點為防曬化妝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（bǐ）表麵積（jī）、表麵多介孔結構和超強的吸附能力以及奇異（yì）的理化特性，將銀離子等功能離子均勻地設計到（dào）氣相白 炭黑表麵的（de）介孔中，並實施穩定，成功開發出高（gāo）效（xiào）、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米抗菌粉（粒徑隻有70納米左（zuǒ）右），不但填（tián）補國（guó）內 空白，而（ér）且主要技術指標均達到或超過日本同類產品。經檢測，當納米抗菌粉在水中的（de）濃度（dù）僅為0.315%時，對革蘭氏陽性代表菌種與 革蘭（lán）氏陰性代（dài）表菌種的抗菌能力就可以非常明顯的表露（lù）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（quān）明顯 增大。據測（cè）定（dìng），水中含Ag+為0.01mg/1時，就（jiù）能完全殺滅（miè）水中的大腸杆菌（jun1），並能（néng）保持長達90天內不繁衍出新的菌叢。將納米抗菌粉（fěn）應 用於（yú）搪瓷釉料中（zhōng），生產出具有防黴、抗菌功（gōng）能的滾筒洗衣機，其抗菌率高達99%以上。應（yīng）該（gāi）指出的是，納米抗菌粉在（zài）搪瓷釉料中使用 條件較為苛刻，須在堿性（xìng）較強（qiáng）的液體（tǐ）中和高（gāo）溫（900℃左右）燒（shāo）瓷（cí）後仍保持很強的抗菌性能（néng），這是其它抗菌粉望塵莫及的。將納米抗 菌粉添加在內牆塗料（liào）中，生產出了具有長久抗菌防黴功（gōng）能的內牆塗料。將納米抗菌粉（fěn）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，其抗菌性能十分顯著。可以預見，隨著人們健康意識的增強，納米抗菌粉將逐漸被（bèi）相關應用企 業的（de）廣大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家電製品、功（gōng）能纖（xiān）維、塑料製（zhì）品等行業中嶄露頭角。