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炭黑vs白炭黑:相似的名字,不一样的火花
2018年08月02日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:1180
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炭黑,白炭黑,炭黑,白炭黑……这样好似“扯花瓣”的魔咒里的两位主角,想必化工行业的人都不陌生。

 

咋看上去,它们好像黑白兄弟一样。但实际上,“人不如其名”的事情常常有,就好像石榴和番石榴、猫和熊猫、苯乙烯和聚苯乙烯等等一样,一字之差谬之千里,炭黑和白炭黑也是如此。

 

我们不一样,不一样!

 

接下来,小编就给各位看官整理一下,这两位名字相似的粉体届大佬究竟“不同”在哪。

 

“兄弟”之名的由来

首先,炭黑和白炭黑完全是两种不同的物质,只是俗语上看,仅因物理形状相似而演变成这种读法。

 

炭黑之所以被叫炭黑,是由于它是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物,在早期也叫做“炱”、“烟炱”或“松烟”。

 

而白炭黑则是指以化学方式所提得的二氧化硅粉体。但“白炭黑”实际也是一种错误叫法,由于其在橡胶中有近于炭黑的补强性能 ,又呈白色,故为了区分,国外有的称之为White Carbon Black,即白炭黑。


 

白炭黑:我白,你黑,所以我叫白炭黑

 

炭黑和白炭黑用途、性质大不同

 

炭黑

炭黑的元素组成以碳为主,是一种微观结构、粒子形态和表面性能都极为特殊的炭素材料。根据制备的方法和材料,可分为炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔炭黑、灯烟炭黑以及热裂法炭黑等。

 

 

1、制备方法分类


2、炭黑的用途

 

①橡胶的补强

炭黑作为橡胶制品的重要补强剂和填充剂,可起到提高橡胶的机械性能等作用。如今,沉淀法白炭黑已逐渐成为其竞争对手。

 

②光防护作用

炭黑表面的含氧基团能和聚合物受紫外线照射分解后产生的基团反应,从而防止聚合物的进一步分解。因此低配合量的炭黑可屏蔽制品表面的紫外线,不过,这同时也会使其颜色变成深灰色或黑色。

 

③着色作用

炭黑是黑色油墨和油漆的重要颜料,其基本性能直接影响二者的黑度、流变性和光泽等性能。另外,炭黑也常用于塑料制品的配色。

 

④增强导电性

性能优良的特殊导电炭黑的开发,可以使本来绝缘的聚合物如塑料等具备导电性。此外,导电炭黑在能源领域,如(动力)锂离子电池、铅酸电池和超级电容器中也越来越受到青睐。

 

炭黑的部分应用(轮胎、黑色涂料、塑料)

 

白炭黑

工业上所说的白炭黑为水合二氧化硅,分子式为 SiO2·nH2O。由于其 SiO2 含量较大(大于90%),原始粒径一般为10~40 nm,因表面含有较多羟基,易吸水而成为聚集的细粒。按生产方法可分为2大类,即沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。

 

1、制备方法分类

 

2、白炭黑的用途

沉淀法白炭黑

①橡胶的补强

白炭黑主要作补强剂用于橡胶领域,其用量占总量的 70 %。补强性能仅次于炭黑,若经超细化和恰当的表面处理后,甚至优于炭黑,特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。

 

②消光作用

白炭黑折射指数为1.45~1.50,含有白炭黑消光剂的漆膜,当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时,会发生漫反射,形成低光泽的亚光和消光外观。

 

③摩擦作用

比表面积大 、吸附能力强的白炭黑是目前牙膏用摩擦剂的主要品种之一,由于其折光指数与牙膏其他配料的非常接近,适合作透明牙膏的配料。

 

④纸张的上胶、强化作用

白炭黑用于纸张时,可提高纸张的白度和不透明度,改进印刷性、耐油耐磨性和光泽性。往新闻纸中加入1~2%的白炭黑,可使纸的重量减轻10%,还能提高强度,防止油墨渗透。

 

沉淀法白炭黑部分应用(橡胶鞋底、哑光漆、透明牙膏)

 

气相法白炭黑

①补强作用

气相白炭黑属于高补强填充材料,由于成本较高等原因,多用于硅橡胶等特殊场合。未经补强的硅橡胶的拉伸强度不超过0.4MPa,经补强之后,强度可提高40倍。

 

②防沉降、助流作用

用于胶粘剂和密封剂时,白炭黑可起到控制流变、防止沉降、防止流挂和补强作用。此外还能作为流变助剂、防沉剂、分散剂广泛应用于油漆、油墨及涂料领域。

 

③化妆品、药品中的防护、运载作用

用于化妆品时,气相法白炭黑可有效地反射紫外线,具有消光作用,且照射后不分解、不变色;作为载体时,还可延长药效并促进药物或护肤品的吸收。

 

气相法白炭黑部分应用(硅橡胶导管、蓝色油漆、口红等化妆品)

 

资料来源:

1.白炭黑发展现状及市场前景李军,黄金霞,赵金德,曲茵著。

2.我国白炭黑生产应用现状及前景预测朱玉荪,孙志斌著。

3.炭黑的应用研究进展,朱永康著。

 

 

粉体圈 作者:小榆


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