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沉淀二氧化硅
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沉淀二氧化硅俗稱白炭黑,又稱水合硅酸、輕質(zhì)
二氧化硅,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℃。不溶于水及絕大多數(shù)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(wěn)定,耐高溫不分解,不燃燒。具有很高的
電絕緣性,多孔性,內(nèi)表面積大,有
吸水性,無毒。
- 中文名
- 沉淀二氧化硅
- 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
沉淀二氧化硅俗稱白炭黑,又稱水合硅酸、輕質(zhì)二氧化硅,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℃。不溶于水及絕大多數(shù)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(wěn)定,耐高溫不分解,不燃燒。具有很高的
電絕緣性,多孔性,內(nèi)表面積大,有
吸水性,無毒。
粘結(jié)、抗粘連、抗結(jié)塊、凝聚、控制釋放、載體、助流、提高打印效果、機械作用、
熱塑性塑料特殊助劑、補強、流變控制、增白。經(jīng)
表面改性處理的
憎水性白炭黑易溶于油內(nèi),用于橡膠和塑料等作為補強填充劑,都會使其產(chǎn)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(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)均會有一定差異,故其應用領(lǐng)域和應用效果也不同。
沉淀二氧化硅的用途很廣,且不同產(chǎn)品具有不同的用途。用作合成橡膠的良好補強劑,其補強性能僅次于炭黑,若經(jīng)超細化和恰當?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
橡膠制品時更為適用。用作稠化劑或
增稠劑,合成油類、
絕緣漆的調(diào)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(nèi),可提高樹脂防潮和絕緣性能。填充在
塑料制品內(nèi),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(yè)中用作填充劑和紙的表面配料。
沉淀法白炭黑(普通級):產(chǎn)品與橡膠及各種助劑配伍性優(yōu)良,
分散性很好,白點及黑點雜質(zhì)少,適用于各種鞋底、傳輸帶、普通橡膠件、輪胎等
沉淀法白炭黑(硅橡膠級):本產(chǎn)品是制造硅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,應用于
高溫硫化硅橡膠(如:按鍵、透明硅橡膠件、耐高低溫高壓密封圈等);低
比表面積,應用于室溫膠(如:
玻璃膠、密封膠等)
沉淀法白炭黑(消防級):本產(chǎn)品適用于消防ABC和BC等干粉滅劑,改性后,能夠防止沉降、
結(jié)塊,壓出性能較好
沉淀法白炭黑(
膠輥級):本產(chǎn)品比表面積可做到205到235,能賦與膠輥制品比較的硬度,達到90-95邵爾,是各種
工業(yè)膠輥(碾米膠輥、
印刷膠輥、傳輸膠輥、特殊膠輥等)優(yōu)良的填充補強劑
沉淀法白炭黑(農(nóng)藥級):本產(chǎn)品是作為干粉農(nóng)藥的載體,和農(nóng)約組料有著良好的配伍性,有著非常細小的
孔容吸收農(nóng)藥組份,從而能夠保證較長的藥效釋放
沉淀法白炭黑(顆粒環(huán)保型):本產(chǎn)品為顆粒環(huán)保型產(chǎn)品,粉體經(jīng)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,主要用于子午線和工業(yè)載重輪胎中
沉淀白炭黑是橡膠補強廣泛使用的材料,一般說來,由于沉淀白炭黑(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(jù)使用場合決定代替炭黑的百分數(shù)。沉淀白炭黑用于
橡膠制品有汽車、翻斗車、卡車、拖拉機、
叉車、自行車等的內(nèi)外胎,工業(yè)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(yè)制品中都或多或少地要用到白炭黑。在普通輪胎內(nèi)添加一定量的白炭黑能提高輪胎的使用壽命。據(jù)原西德一家公司輪胎配方研究試驗結(jié)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,以利于安全行車。我國輪胎行駛里程低于國際水平,不使用白炭黑是原因之一。此外,由于炭黑發(fā)熱量大,國外用于高速公路的汽車輪胎也趨向于添加白炭黑。目前國內(nèi)外市場對自行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(chǎn)的。在
膠鞋的生產(chǎn)中,人們對膠鞋、雨靴、運動鞋、
旅游鞋、
健身鞋、芭蕾鞋等,不但要求牢度,而且要求色調(diào)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(fā)展中為提供鞋的質(zhì)量和款式起著重要作用。
白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、
聚丁烯、環(huán)氧樹脂等塑料中都可作為填充材料,可以提高塑料的彈性強度和
耐磨性,以及硬度的熱穩(wěn)定性能。用于電纜還可以提高電纜的
電絕緣性,如
甲基乙烯基硅橡膠高壓線就要用
氣相白炭黑或高質(zhì)量的
沉淀白炭黑。在兩層塑料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(chǎn)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。用于
曬圖紙,可使紙表面質(zhì)量好、油墨穩(wěn)定、背面無裂隙;用于疊氮紙中,可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)蘭圖紙;用于銅板紙中可代替鈦白;特別是用于
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,在涂料中添加少量白炭黑,能使涂層消除液滴沉降現(xiàn)象。在
不飽和聚酯涂料中,只要添加0.5~2%濃度的白炭黑,就能使這種涂料在垂直表面上每次涂500g/m2也不會發(fā)生液滴和皺折。在顏料中添加白炭黑,不僅能防止顏料的沉淀,且能提高對顏料、染料的
吸附性,改進
分散性。當用作乳化涂料的填料時,可提高
熱穩(wěn)定性。為了滿足涂料和油墨
消光劑對白炭黑的要求,國外研制和生產(chǎn)了消光劑專用品。當
硝基清漆以及類似涂料含有
沉淀白炭黑消光劑,可改進油漆非沉淀性能,并能使涂料易分散,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(nóng)藥、醫(yī)藥、粘合劑、牙膏及日?;瘖y品中也有各種不同程度的使用和發(fā)揮著各種有益的功能。
沉淀二氧化硅(白炭黑)的生產(chǎn)方法,其
工藝路線大體上是:先采用燃油或燃氣在高溫下將
石英砂與
純堿反應制得工業(yè)水玻璃,工業(yè)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(jīng)清洗、過濾、干燥、粉碎、制得產(chǎn)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,我國主要是采用酸法。酸法是將可溶性硅酸鹽與硫酸(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,然后過濾并用水多次反復清洗,脫除Na2SO4后,送干燥、粉碎后得到產(chǎn)品。
項目型號
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S3
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S10
|
S20
|
S30
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外觀
|
白色粉末狀
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白色蓬松粉末狀
|
白色蓬松粉末狀
|
白色蓬松粉末狀
|
|
≥98.8
|
≥98.8
|
≥98.8
|
≥98.8
|
|
170
|
175
|
185
|
195
|
|
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
|
|
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
|
|
<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
|
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12-14
|
7-9
|
6-8
|