白炭黑的用途
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(bǔ)強(qiáng)劑,其補(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?,甚至?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。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(shí)熒光粉的沉淀劑,彩印膠板填充劑,鑄造的脫模劑。加入樹(shù)脂內(nèi),可提高樹(shù)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(shù)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。
沉淀白炭黑是橡膠補(bǔ)強(qiáng)廣泛使用的材料,一般說(shuō)來(lái),由于沉淀白炭黑(超細(xì)的、表面處理的例外)補(bǔ)強(qiáng)效果還不及炭黑好,故屬半補(bǔ)強(qiáng)填充材料。因此要根據(jù)使用場(chǎng)合決定代替炭黑的百分?jǐn)?shù)。沉淀白炭黑用于橡膠制品有汽車、翻斗車、卡車、拖拉機(jī)、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(yàn)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(shí)還能增強(qiáng)輪胎對(duì)路面的抓著力,以利于安全行車。我國(guó)輪胎行駛里程低于國(guó)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(guó)外用于高速公路的汽車輪胎也趨向于添加白炭黑。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)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(duì)膠鞋、雨靴、運(yùn)動(dòng)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(bǔ)強(qiáng)性、耐磨性、防滑性和鞋面粘著性,又是一種良好的淺色補(bǔ)強(qiáng)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(shù)脂等塑料中都可作為填充材料,可以提高塑料的彈性強(qiáng)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量的沉淀白炭黑。在兩層塑料薄膜之間往往不易分開(kāi),裝袋時(shí)袋口很難打開(kāi),則白炭黑就是很頂用的開(kāi)口劑。當(dāng)聚氯乙烯作家庭地板材料時(shí),如若加入了一定的白炭黑,則可改進(jìn)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(jìn)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(wú)裂隙;用于疊氮紙中,可生產(chǎn)出蘭圖紙;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(qiáng)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(huì)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(duì)顏料、染料的吸附性,改進(jìn)分散性。當(dāng)用作乳化涂料的填料時(shí),可提高熱穩(wěn)定性。為了滿足涂料和油墨消光劑對(duì)白炭黑的要求,國(guó)外研制和生產(chǎn)了消光劑專用品。當(dāng)硝基清漆以及類似涂料含有沉淀白炭黑消光劑,可改進(jìn)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(jìn)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。
白炭黑分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑,廣泛應(yīng)用于輪胎、膠帶、膠管、膠鞋、電線電纜等橡膠制品中。白炭黑與硅烷偶聯(lián)劑并用于輪胎胎面膠中,在降低輪胎滾動(dòng)阻力的同時(shí)可改善輪胎的耐磨性和抗?jié)窕?使用白炭黑的膠料拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性等均有提高,在透明和彩色橡膠制品中更有其優(yōu)勢(shì).隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)、輪胎工業(yè)的發(fā)展及白炭黑品質(zhì)的不斷提高,其應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大. 白炭黑自1948年開(kāi)始生產(chǎn)并作為填料應(yīng)用于橡膠工業(yè),到20世紀(jì)80年代全世界沉淀法白炭黑約有67%用于橡膠工業(yè),其中45%用于鞋類,16%用于輪胎,6%用于其他橡膠制品。從1991年法國(guó)米其林公司宣布大力開(kāi)展“綠色輪胎”的研究開(kāi)始,歐洲、美國(guó)和日本等地的各大輪胎公司相繼加快了研制步伐?!熬G色輪胎”已成為21世紀(jì)輪胎工業(yè)發(fā)展的主流,白炭黑可以高比例配用或全部替代炭黑做補(bǔ)強(qiáng)劑生產(chǎn)“綠色輪胎”。1999年歐洲在轎車原配胎胎面中使用白炭黑已是標(biāo)準(zhǔn)做法,轎車原配胎胎面中白炭黑的用量已達(dá)到10萬(wàn)噸。受燃油稅的壓力影響,為了降低耗油量,汽車制造商積極開(kāi)發(fā)低滾動(dòng)阻力和低耗油量的“綠色輪胎”。 非黑色橡膠制品有膠鞋、球類、玩具等.
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