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(yè)的人都不陌生。
咋看上去,它們好像黑白兄弟一樣。但實(shí)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(zhì),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(xì)的黑色粉末,表面積非常大,是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物,在早期也叫做“炱”、“煙炱”或“松煙”。
而白炭黑則是指以化學(xué)方式所提得的二氧化硅粉體。但“白炭黑”實(shí)際也是一種錯(cuò)誤叫法,由于其在橡膠中有近于炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性能 ,又呈白色,故為了區(qū)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(zhì)大不同
炭黑
炭黑的元素組成以碳為主,是一種微觀結(jié)構(gòu)、粒子形態(tài)和表面性能都極為特殊的炭素材料。根據(jù)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(bǔ)強(qiáng)
炭黑作為橡膠制品的重要補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑,可起到提高橡膠的機(jī)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(hù)作用
炭黑表面的含氧基團(tuán)能和聚合物受紫外線照射分解后產(chǎn)生的基團(tuán)反應(yīng),從而防止聚合物的進(jìn)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(shí)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(qiáng)導(dǎo)電性
性能優(yōu)良的特殊導(dǎo)電炭黑的開發(fā),可以使本來絕緣的聚合物如塑料等具備導(dǎo)電性。此外,導(dǎo)電炭黑在能源領(lǐng)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(yīng)用(輪胎、黑色涂料、塑料)
白炭黑
工業(yè)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(xì)粒。按生產(chǎn)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(bǔ)強(qiáng)
白炭黑主要作補(bǔ)強(qiáng)劑用于橡膠領(lǐng)域,其用量占總量的 70 %。補(bǔ)強(qiáng)性能僅次于炭黑,若經(jīng)超細(xì)化和恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗螅踔羶?yōu)于炭黑,特別是制造白色、彩色及淺色橡膠制品時(shí)更為適用。
②消光作用
白炭黑折射指數(shù)為1.45~1.50,含有白炭黑消光劑的漆膜,當(dāng)入射光到達(dá)凹凸不平的漆膜表面時(shí),會發(fā)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(qiáng)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(shù)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(qiáng)化作用
白炭黑用于紙張時(shí),可提高紙張的白度和不透明度,改進(jìn)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(qiáng)度,防止油墨滲透。

沉淀法白炭黑部分應(yīng)用(橡膠鞋底、啞光漆、透明牙膏)
氣相法白炭黑
①補(bǔ)強(qiáng)作用
氣相白炭黑屬于高補(bǔ)強(qiáng)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(jīng)補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠的拉伸強(qiáng)度不超過0.4MPa,經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)之后,強(qiáng)度可提高40倍。
②防沉降、助流作用
用于膠粘劑和密封劑時(shí),白炭黑可起到控制流變、防止沉降、防止流掛和補(bǔ)強(qiáng)作用。此外還能作為流變助劑、防沉劑、分散劑廣泛應(yīng)用于油漆、油墨及涂料領(lǐng)域。
③化妝品、藥品中的防護(hù)、運(yùn)載作用
用于化妝品時(shí),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(shí),還可延長藥效并促進(jìn)藥物或護(hù)膚品的吸收。

氣相法白炭黑部分應(yīng)用(硅橡膠導(dǎo)管、藍(lán)色油漆、口紅等化妝品)
資料來源:
1.白炭黑發(fā)展現(xiàn)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(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景預(yù)測朱玉蓀,孫志斌著。
3.炭黑的應(yīng)用研究進(jìn)展,朱永康著。
粉體圈 作者:小榆
作者:粉體圈
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