基本介紹
- 中文名：沉澱二氧化矽
- 外文名：Precipitated silica
- 俗稱：白炭黑
- 化學表達式：mSiO2·nH2O
- 外觀：白色高度分散的無定形粉末
簡介,產品特性,生產方法,產品參數,
簡介
沉澱二氧化矽俗稱白炭黑，又稱水合矽酸、輕質二氧化矽，化學表達式一般寫成mSiO2·nH2O,外觀為白色高度分散的無定形粉末，也有加工成顆粒狀作為商品的。比重為2.319～2.653，熔點為1750℃。不溶於水及絕大多數酸，在空氣中吸收水分後會成為聚集的細粒。能溶於苛性鈉和氫氟酸。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，有吸水性，無毒。
產品特性
粘結、抗粘連、抗結塊、凝聚、控制釋放、載體、助流、提高列印效果、機械作用、熱塑性塑膠特殊助劑、補強、流變控制、增白。經表面改性處理的憎水性白炭黑易溶於油內，用於橡膠和塑膠等作為補強填充劑，都會使其產品的機械強度和抗撕指標顯著提高。由於製造方法不同，白炭黑的物化性質、微觀結構均會有一定差異，故其套用領域和套用效果也不同。
沉澱二氧化矽的用途很廣，且不同產品具有不同的用途。用作合成橡膠的良好補強劑，其補強性能僅次於炭黑，若經超細化和恰當的表面處理後，甚至優於炭黑。特別是製造白色、彩色及淺色橡膠製品時更為適用。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，螢光屏塗覆時螢光粉的沉澱劑，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。填充在塑膠製品內，可增加抗滑性和防油性。填充在矽樹脂中，可製成耐200℃以上的塑膠。在造紙工業中用作填充劑和紙的表面配料。
沉澱法白炭黑（矽橡膠級）:本產品是製造矽橡膠用超細白炭黑的母料，又分高比表和低比表兩種型號，高比表面積，套用於高溫硫化矽橡膠（如：按鍵、透明矽橡膠件、耐高低溫高壓密封圈等）；低比表面積，套用於室溫膠（如：玻璃膠、密封膠等）
沉澱法白炭黑（農藥級）:本產品是作為乾粉農藥的載體，和農約組料有著良好的配伍性，有著非常細小的孔容吸收農藥組份，從而能夠保證較長的藥效釋放
沉澱法白炭黑（顆粒環保型）:本產品為顆粒環保型產品，粉體經過造粒機壓粒成型，防止粉塵飛揚，用在輪胎中能夠有效地分散開來，主要用於子午線和工業載重輪胎中
沉澱白炭黑是橡膠補強廣泛使用的材料，一般說來，由於沉澱白炭黑（超細的、表面處理的例外）補強效果還不及炭黑好，故屬半補強填充材料。因此要根據使用場合決定代替炭黑的百分數。沉澱白炭黑用於橡膠製品有汽車、翻斗車、卡車、拖拉機、叉車、腳踏車等的內外胎，工業用皮帶、膠管、襯墊、膠板、糧食加工用脫谷膠輥，以及膠鞋等各種橡膠工業製品中都或多或少地要用到白炭黑。在普通輪胎內添加一定量的白炭黑能提高輪胎的使用壽命。據原西德一家公司輪胎配方研究試驗結果表明，若能增配10～20份白炭黑就可以改善膠接性和抗撕裂性，使輪胎行駛里程提高，同時還能增強輪胎對路面的抓著力，以利於安全行車。我國輪胎行駛里程低於國際水平，不使用白炭黑是原因之一。此外，由於炭黑髮熱量大，國外用於高速公路的汽車輪胎也趨向於添加白炭黑。目前國內外市場對腳踏車車胎的要求也日益多樣化，如輪胎胎邊彩色化及閃光圈等花式新品種，都是用白炭黑代替炭黑生產的。在膠鞋的生產中，人們對膠鞋、雨靴、運動鞋、旅遊鞋、健身鞋、芭蕾鞋等，不但要求牢度，而且要求色調美觀、舒適輕便。白炭黑既具有良好的補強性、耐磨性、防滑性和鞋面粘著性，又是一種良好的淺色補強材料，因此在膠鞋的發展中為提供鞋的質量和款式起著重要作用。
白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、環氧樹脂等塑膠中都可作為填充材料，可以提高塑膠的彈性強度和耐磨性，以及硬度的熱穩定性能。用於電纜還可以提高電纜的電絕緣性，如甲基乙烯基矽橡膠高壓線就要用氣相白炭黑或高質量的沉澱白炭黑。在兩層塑膠薄膜之間往往不易分開，裝袋時袋口很難打開，則白炭黑就是很頂用的開口劑。當聚氯乙烯作家庭地板材料時，如若加入了一定的白炭黑，則可改進產品硬度、彈性、熱變性等性能。
白炭黑做紙張的上膠劑，可提高紙張的白度和不透明度，改進印刷性、耐油性、耐磨性、手感性和光澤性。用於曬圖紙，可使紙表面質量好、油墨穩定、背面無裂隙；用於疊氮紙中，可生產出優質蘭圖紙；用於銅板紙中可代替鈦白；特別是用於新聞紙，加入1～2%的白炭黑，可使紙的重量減輕10%，不僅紙薄，而且能提高強度，除能防止油墨滲透，使印刷文字清晰外，還可增加不透明度。
白炭黑具有觸變性能，在塗料中添加少量白炭黑，能使塗層消除液滴沉降現象。在不飽和聚酯塗料中，只要添加0.5～2%濃度的白炭黑，就能使這種塗料在垂直表面上每次塗500g/m2也不會發生液滴和皺摺。在顏料中添加白炭黑，不僅能防止顏料的沉澱，且能提高對顏料、染料的吸附性，改進分散性。當用作乳化塗料的填料時，可提高熱穩定性。為了滿足塗料和油墨消光劑對白炭黑的要求，國外研製和生產了消光劑專用品。當硝基清漆以及類似塗料含有沉澱白炭黑消光劑，可改進油漆非沉澱性能，並能使塗料易分散，僅有少量的增稠影響，懸浮性好，有極好的消光特性，高透明度和好的耐磨性能。在印刷油墨中加入0.5%的白炭黑，印刷效果好，可消除未分散油墨滲透的影響，改進印刷材料的耐洗性，增加顏色的光澤度。
此外，白炭黑在農藥、醫藥、粘合劑、牙膏及日常化妝品中也有各種不同程度的使用和發揮著各種有益的功能。
生產方法
沉澱二氧化矽（白炭黑）的生產方法，其工藝路線大體上是：先採用燃油或燃氣在高溫下將石英砂與純鹼反應製得工業水玻璃，工業水玻璃用水配製成一定濃度的稀溶液，然後在一定條件下加入某種酸，使二氧化矽沉澱出來，再經清洗、過濾、乾燥、粉碎、製得產品白炭黑。沉澱法又分酸法、溶膠法、碳化法等許多不同的具體方法,我國主要是採用酸法。酸法是將可溶性矽酸鹽與硫酸（或其它酸）一起反應，當反應液到達某一pH值時停止加酸反應，進行陳化，然後過濾並用水多次反覆清洗，脫除Na2SO4後，送乾燥、粉碎後得到產品。
產品參數
沉澱二氧化矽產品參數：CAS NO:14464-46-1
項目型號 | S3 | S10 | S20 | S30 |
外觀 | 白色粉末狀 | 白色蓬鬆粉末狀 | 白色蓬鬆粉末狀 | 白色蓬鬆粉末狀 |
二氧化矽% | ≥98.8 | ≥98.8 | ≥98.8 | ≥98.8 |
比表面積（BET）m/g | 170 | 175 | 185 | 195 |
平均粒徑（D50）um | 30 | 10 | 6.5 | 4 |
加熱減量% | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 | 5.5-6.5 |
灼燒減量% | 3.9-4.6 | 3.9-4.6 | 3.9-4.6 | 3.9-4.6 |
DBP吸收值cm/g | 2.30-2.65 | 2.5-2.6 | 2.9-3.0 | 2.9-3.0 |
PH值 | 6.8-7.0 | 6.8-7.0 | 6.8-7.0 | 6.8-7.0 |
硫酸鈉% | <0.8 | <0.8 | <0.8 | <0.8 |
總鐵含量m g/kg | <180 | <180 | <180 | <180 |
總銅含量m g/kg | <10 | <10 | <10 | <10 |
總錳含量m g/kg | <10 | <10 | <10 | <10 |
堆積密度g/100ml | 12-14 | 7-9 | 6-8 | 5-7 |
推薦套用 | 矽橡膠和高透明橡膠專用填充料、其他行業用抗結塊劑，研磨、拋光等 | 矽橡膠和高透明橡膠專用填充料、食品及其他行業用抗結塊劑，塗料、膠粘劑用增稠劑等 | 具有更高吸附性的噴霧乾燥型二氧化矽，可將各類型的液體成分轉化為自由流動的粉末；用於飼料及維生素預混料的抗結塊劑 |
