炭黑,白炭黑,炭黑,白炭黑……這樣好似“扯花瓣”的魔咒里的兩位主角,想必化工行業的人都不陌生。
咋看上去,它們好像黑白兄弟一樣。但實際上,“人不如其名”的事情常常有,就好像石榴和番石榴、貓和熊貓、苯乙烯和聚苯乙烯等等一樣,一字之差謬之千里,炭黑和白炭黑也是如此。
我們不一樣,不一樣!
接下來,小編就給各位看官整理一下,這兩位名字相似的粉體屆大佬究竟“不同”在哪。
“兄弟”之名的由來
首先,炭黑和白炭黑完全是兩種不同的物質,只是俗語上看,僅因物理形狀相似而演變成這種讀法。
炭黑之所以被叫炭黑,是由于它是一種無定形碳。輕、松而極細的黑色粉末,表面積非常大,是含碳物質(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經不完全燃燒或受熱分解而得的產物,在早期也叫做“炱”、“煙炱”或“松煙”。
而白炭黑則是指以化學方式所提得的二氧化硅粉體。但“白炭黑”實際也是一種錯誤叫法,由于其在橡膠中有近于炭黑的補強性能 ,又呈白色,故為了區分,國外有的稱之為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、性質大不同
炭黑
炭黑的元素組成以碳為主,是一種微觀結構、粒子形態和表面性能都極為特殊的炭素材料。根據制備的方法和材料,可分為爐法炭黑、槽法炭黑、乙炔炭黑、燈煙炭黑以及熱裂法炭黑等。
1、制備方法分類
2、炭黑的用途
①橡膠的補強
炭黑作為橡膠制品的重要補強劑和填充劑,可起到提高橡膠的機械性能等作用。如今,沉淀法白炭黑已逐漸成為其競爭對手。
②光防護作用
炭黑表面的含氧基團能和聚合物受紫外線照射分解后產生的基團反應,從而防止聚合物的進一步分解。因此低配合量的炭黑可屏蔽制品表面的紫外線,不過,這同時也會使其顏色變成深灰色或黑色。
③著色作用
炭黑是黑色油墨和油漆的重要顏料,其基本性能直接影響二者的黑度、流變性和光澤等性能。另外,炭黑也常用于塑料制品的配色。
④增強導電性
性能優良的特殊導電炭黑的開發,可以使本來絕緣的聚合物如塑料等具備導電性。此外,導電炭黑在能源領域,如(動力)鋰離子電池、鉛酸電池和超級電容器中也越來越受到青睞。
炭黑的部分應用(輪胎、黑色涂料、塑料)
白炭黑
工業上所說的白炭黑為水合二氧化硅,分子式為 SiO2·nH2O。由于其 SiO2 含量較大(大于90%),原始粒徑一般為10~40 nm,因表面含有較多羥基,易吸水而成為聚集的細粒。按生產方法可分為2大類,即沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑。
1、制備方法分類
2、白炭黑的用途
沉淀法白炭黑
①橡膠的補強
白炭黑主要作補強劑用于橡膠領域,其用量占總量的 70 %。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。
②消光作用
白炭黑折射指數為1.45~1.50,含有白炭黑消光劑的漆膜,當入射光到達凹凸不平的漆膜表面時,會發生漫反射,形成低光澤的亞光和消光外觀。
③摩擦作用
比表面積大 、吸附能力強的白炭黑是目前牙膏用摩擦劑的主要品種之一,由于其折光指數與牙膏其他配料的非常接近,適合作透明牙膏的配料。
④紙張的上膠、強化作用
白炭黑用于紙張時,可提高紙張的白度和不透明度,改進印刷性、耐油耐磨性和光澤性。往新聞紙中加入1~2%的白炭黑,可使紙的重量減輕10%,還能提高強度,防止油墨滲透。
沉淀法白炭黑部分應用(橡膠鞋底、啞光漆、透明牙膏)
氣相法白炭黑
①補強作用
氣相白炭黑屬于高補強填充材料,由于成本較高等原因,多用于硅橡膠等特殊場合。未經補強的硅橡膠的拉伸強度不超過0.4MPa,經補強之后,強度可提高40倍。
②防沉降、助流作用
用于膠粘劑和密封劑時,白炭黑可起到控制流變、防止沉降、防止流掛和補強作用。此外還能作為流變助劑、防沉劑、分散劑廣泛應用于油漆、油墨及涂料領域。
③化妝品、藥品中的防護、運載作用
用于化妝品時,氣相法白炭黑可有效地反射紫外線,具有消光作用,且照射后不分解、不變色;作為載體時,還可延長藥效并促進藥物或護膚品的吸收。
氣相法白炭黑部分應用(硅橡膠導管、藍色油漆、口紅等化妝品)
資料來源:
1.白炭黑發展現狀及市場前景李軍,黃金霞,趙金德,曲茵著。
2.我國白炭黑生產應用現狀及前景預測朱玉蓀,孫志斌著。
3.炭黑的應用研究進展,朱永康著。
粉體圈 作者:小榆
作者:粉體圈
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