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水玻璃與白炭黑

白炭黑是硅化合物中較老的一個品種,三十年代中葉,德、蘇、美等國就開始研制,到四十年代末就進入了工業生產,八十年代總生產能力達70~80萬噸/年。我國六十年代開始起步,八十年代千噸級的廠有兩家,年產量總共僅5000~6000噸,而且品種少,質量差,能耗高,未形成系列化。因此,研制新產品和開發應用領域的任務十分艱巨。 白炭黑外觀為白色高度分散的無定形粉末或絮狀粉末,也有加工成顆粒狀作為商品的。比重為2.319~2.653,熔點為1750℃。不溶于水及絕大多數酸,在空氣中吸收水分后會成為聚集的細粒。能溶于苛性鈉和氫氟酸。對其它化學藥品穩定,耐高溫不分解,不燃燒。具有很高的電絕緣性,多孔性。內表面積大,在生膠中有較大的分散力。經表面改性處理的憎水性白炭黑易溶于油內,用于橡膠和塑料等作為補強填充劑,都會使其產品的機械強度和抗撕指標顯著提高。由于制造方法不同,白炭黑的物化性質、微觀結構均會有一定差異,故其應用領域和應用效果也不同。

白炭黑的用途很廣,且不同產品具有不同的用途,現再概述如下:用作合成橡膠的良好補強劑,其補強性能僅次于炭黑,若經超細化和恰當的表面處理后,甚至優于炭黑。特別是制造白色、彩色及淺色橡膠制品時更為適用。用作稠化劑或增稠劑,合成油類、絕緣漆的調合劑,油漆的退光劑,電子元件包封材料的觸變劑,熒光屏涂覆時熒光粉的沉淀劑,彩印膠板填充劑,鑄造的脫模劑。加入樹脂內,可提高樹脂防潮和絕緣性能。填充在塑料制品內,可增加抗滑性和防油性。填充在硅樹脂中,可制成耐200℃以上的塑料。在造紙工業中用       作填充劑和紙的表面配料。還有用作殺蟲劑及農藥的載體或分散劑,防結塊劑以及液體吸附劑和潤滑劑等。

白炭黑的生產方法,根據國內外的資料表明,主要是沉淀法和氣相法兩大類型。由于沉淀法所用原料便宜,易得,生產工藝和設備較為簡單,產品售價低,因而目前占主導地位。現將有關方法簡介如下:     一、沉淀法      沉淀法又稱濕法,主要原材料為石英砂、純堿、工業鹽酸或硫酸或硝酸或二氧化碳。其工藝路線大體上是:先采用燃油或優質煤在高溫下將石英砂與純堿反應制得工業水玻璃,工業水玻璃用水配制成一定濃度的稀溶液,然后在一定條件下加入某種酸,使二氧化硅沉淀出來,再經清洗、過濾、干燥(烘干或噴霧)、粉碎、制得產品白炭黑。沉淀法又分酸法、溶膠法、碳化法等許多不同的具體方法。

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