高分散白炭黑(白炭黑分散剂有哪几种)

日期:2024-04-10 18:45:54 作者:

高分散白炭黑(白炭黑分散剂有哪几种)

本文目录

  1. 哪种分散剂可以分散沉淀白碳黑
  2. 高分散白炭黑是什么,高分散白炭黑是什么知识
  3. 高分散白炭黑的性能特点

哪种分散剂可以分散沉淀白碳黑

气相二氧化硅/白碳黑的应用

1.硅橡胶

硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、防化学腐蚀、抗污染和生理惰性,在航空、航天、国防工业、机械制造、建筑装饰、生物医学等四十几个部门具有不可替代的作用,是公认的新型先进合成材料。

未经补强的硅橡胶,其强度不超过0.4Mpa,没有使用价值。气相二氧化硅由于其比表面积大,粒径小,结构性高,具有优异的补强性能,硅橡胶经气相二氧化硅补强之后,强度最高提高可达40倍,具有广泛的用途。二氧化硅表面上硅醇基(Si-OH)可以与硅橡胶分子形成物理或化学结合,在二氧化硅表面形成硅橡胶分子吸附层,构成二氧化硅粒子与橡胶分子联成一体的三维网络结构,从而达到补强作用。

2.胶粘剂、密封剂

在胶粘剂和密封剂中,气相二氧化硅主要作为一种助剂,起到增稠、触变、流变控制、防沉降、防止流挂和补强作用。

二氧化硅的粒径小、表面积大、表面硅醇基(Si-OH)多及其聚集体的立体分支结构,通过氢键或范德华力使得二氧化硅与聚合物分子之间、二氧化硅分子之间产生强力作用,达到补强效果。

气相二氧化硅在胶粘剂和密封剂体系中均匀分散后,可以形成一个二氧化硅聚集体网络,聚集体通过表面的硅醇基(Si-OH)与聚合物分子形成氢键,使体系的流动性受到限制,体系的粘度增加,从而起到增稠的作用,同时,在剪切力的作用下,氢键和二氧化硅网络受到破坏,导致体系粘度下降,即发生触变效应,便于施工,一旦剪切力消除,二氧化硅网络和氢键又重新形成。从而有效防止产品储存期间的沉降和使用过程中的流挂。

3.涂料、油漆和油墨

气相二氧化硅广泛应用与油漆、油墨及涂料领域,主要作为流变助剂、防沉剂、助分散剂使用。在液态体系中,气相二氧化硅主要作为流变控制剂使用,它们在基质中分散形成一个二氧化硅网络,在储存过程中可以有效防止颜料的沉降分层现象。在施工过程中,由于涂层边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,容易使涂料向边缘移动,二氧化硅网络能够有效地阻止涂料的移动而形成厚边,同时二氧化硅网络还可以防止涂料在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀,这对于一些厚浆型涂料来讲至关重要。气相二氧化硅还可提高涂料的耐侯性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的结合强度以及涂层的硬度。

在粉末体系中,气相二氧化硅可以作为分散剂使用。由于气相二氧化硅的小粒径和高表面能,它们可以吸附在涂料粒子的表面,在表面形成一个表层,有利于提高涂料的流动性和喷涂性能。气相二氧化硅可以吸附涂料表面的水分,可防止涂料的结块。

在高性能无内部损耗的涂料中,如海洋涂料、工业修补漆等方面,气相二氧化硅可用作消光剂和触变剂。在环保的高固含量油漆中,气相二氧化硅还可作为触变剂和分散剂。在工业(印刷)油墨中,气相二氧化硅可以控制产品的流动性能。在复印或激光打印方面,气相二氧化硅可作为分散剂来控制调节墨粉的流动性能。

4.橡胶

气相二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能。

在橡胶工业中,虽然炭黑是最有效的补强剂,然而其最大的缺点是不能用来制备彩色制品。气相二氧化硅的补强效果完全可以达到或超过炭黑的水平。在高档彩色橡胶制品中,气相二氧化硅是最好的补强剂。

在轮胎工业中,胎面胶中添加气相二氧化硅可以提高胎面抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。用于帘布胶中,可以大大提高帘布与胶料的粘合性能。气相二氧化硅的小粒子效应还可以使橡胶在添加后提高耐磨性能。

5.树脂

在塑料中添加气相二氧化硅,可提高材料的强度、韧性、耐磨性、防水性和耐老化性,改善材料的加工性能及制品的外观。含有3-5%气相二氧化硅的不饱和聚酯树脂,其耐磨性提高1-2倍,拉伸强度提高1倍,冲击强度也大大提高。用气相二氧化硅改性的聚酰胺,可提高拉伸强度1.5倍,断裂伸长率提高3倍。

在环氧树脂体系中,添加3%的气相二氧化硅可克服弹性体增韧而导致材料刚度和强度下降的缺点;并且可使复合体系的抗冲击强度提高40%,拉伸强度提高21%。

在PMMA中添加4%的气相二氧化硅,可使材料的缺口抗冲击强度提高80%以上且不降低材料的光学透明性。

在PS塑料薄膜中添加气相二氧化硅,可提高薄膜的强度、韧性、透明性和抗老化性,也使薄膜易于张口,不会粘结。

6.其他

在化学机械抛光(CMP)工业中,含气相二氧化硅的CMP浆料在CMP中占据着重要位置,种类及用量最多。利用机械法将气相二氧化硅粒子在一定条件下分散于水中是制备气相二氧化硅CMP浆料的主要方法,它能保证CMP浆料的高固含量(大于20%)和高纯度。目前气相二氧化硅CMP浆料已经大量使用在硅晶片及钛膜等表面加工。

在化妆品中,气相二氧化硅可以有效反射紫外线,而且易与化妆品中其他成分匹配,无毒无味,稳定性好,被紫外线照射后不分解、不变色。

在医药方面。气相二氧化硅的亲水性可用来消除水肿或降低伤口发炎时的分泌物;给腹泻病人固定和结合水分;在皮肤病学中广泛用做干燥剂。其高吸附性可用来吸附微生物和微小病毒。气相二氧化硅还可作为药物载体,延长药效和促进药物的吸收。

在农业中,用气相二氧化硅与微量元素、生长调节剂和矿物肥料混合对种子进行处理,可保护种子免受机械破坏和受潮,可提高种子的发芽率、降低肥料的用量、提高农作物产量。气相二氧化硅可以作为食品添加剂用于牛奶、果汁、啤酒、麦片、肉类等中,起到保鲜、防腐、增加口感等作用。用于污水处理,气相二氧化硅与有机絮凝剂一起,絮凝有毒物质。气相二氧化硅还有许多正在开发和待开发的用途。

高分散白炭黑是什么,高分散白炭黑是什么知识

白炭黑分为两种。一种是作为增稠剂,一般用气相白炭黑,添加量在千分之5左右。还有就是作为消光剂使用,一般是沉淀法白炭黑(也有一些进口的气相白炭黑消光粉,比如TS-100),添加量也在千分之5左右。

无毒,有巨大的比表面积。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;

扩展资料:

白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂,主要用于橡胶制品(包括高温硫化硅橡胶)、纺织、造纸、农药、食品添加剂领域。从白炭黑2004-2008年这四年产量的增速来看,四年复合增长率13.3%。2009年我国共有白炭黑生产企业超过60家,产能约100万吨,产量75万吨,中国产销量居全球首位。

得益于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业、新能源等领域的需求增长,预计未来我国沉淀法白炭黑(二氧化硅)的年均需求增长速度约为10%。2015年,亚洲将成为高分散白炭黑最大市场,其需求增速将远高于全球平均9%的增速,达到15%或更高。中国占亚洲市场的40%,将成为全球最大的单一市场。

高分散白炭黑的性能特点

高分散白炭黑主要用于橡胶的补强填充料,在绿色轮胎中可显示优异的加工性及良好的补强效果,目前

人们对绿色轮胎的需求正在快速发展,轮胎工业对白炭黑的需求已经成为白炭黑的需求主要增长点,因此研究开发高分散白炭黑产品是一项重要任务。

高分散白炭黑的优势:

一、工艺改进:其有助于提高产品质量。

二、极限拉伸强度:其可提供高拉伸强度。

三、耐磨性:其可提高耐磨性,使抵抗磨损的能力增强,运用在运动鞋底可提高使用寿命。

四、刚度:其可提高材料的硬度,使其坚硬和坚固。

五、良好的冬季性能:高分散性二氧化硅可提供新颖的胎面化合物,保证轮胎的冬季性能。

六、湿地牵引力:其可使轮胎在潮湿的路面上保持良好的抓地力,从而与道路保持良好的接触。

七、降低滚动阻力:改善湿表面的牵引力有助于减少轮胎的磨损。

绿色轮胎作为高分散白炭黑的重要应用领域,在这方面的发展前景巨大:

据了解,绿色轮胎具有弹性好、滚动阻力小、油耗低、热量低、耐磨、耐穿刺、承载能力大、乘坐舒适等优点。与普通子午线轮胎相比,其优点主要体现在滚动阻力、湿地抓地力性能和噪声三个方面。作为绿色轮胎面胶配方的关键材料,高分散性白炭黑是一种重要的补强填料。在胎面胶中添加可使其抗切割和撕裂性能。

未来,高分散白炭黑将保持10~20%的年复合增长率增长,主要受绿色轮胎比例、轮胎用量和轮胎产量三个因素带动。

目前,高分散白炭黑主要被赢创、PPG等国际巨头垄断,但无锡确成硅化是中国最早获得轮胎企业认可的高分散白炭黑生产企业,是足以和外资白炭黑抗衡的企业。

其他方面的应用:

一、硅橡胶在国防、电子电器、医疗、工农业等领域内广泛应用高分散白炭黑可提高其补强性能。

二、涂料用高分散白炭黑可发挥消光剂的作用,主要是将涂膜表面变粗糙进而造成光散射,将光泽降低起到消光作用。

三、造纸用高分散白炭黑:白炭黑表面的烷醇基能在干燥时可与纸浆纤维表面羟基形成氢键,使两者牢固结合,进而将纸制品的强度提高。另外高分散白炭黑的多孔性性能也有利于吸收油墨起到防渗的作用。

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