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白炭黑制備,學會了它還怕搞不定硅膠制品原料?

文章出處:廣東帝博科技有限公司 人氣:-發表時間:2018-11-20

  白炭黑想不為化工人員來你可能多少都會有一定的了解,目前在硅橡膠制品行業里白炭黑是原材料之中不可缺失的物質之一,而它的性能與調制配方就取決了一款產品的性能優勢,如拉伸回彈,老化壽命,性能硬度等等功能,一般對于硅膠制品廠家而言購買原材料就得先行了解原料硅膠源頭廠家的白炭黑與硅油硅樹脂調配方式會否有不正常配方,那么白炭黑究竟是怎么制作的呢?

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  白炭黑的用途十分廣泛,可作為硅膠制品、橡膠制品,醫藥、農藥、固體消防材料、涂料及油墨中,還可以作為載體或流動助劑應用在飼料、農藥中,用在牙膏中作為中增稠劑或摩擦劑,在涂料中作為消光劑和沉降劑,在紙中作為填充劑等。


  白炭黑是白色粉末狀X-射線無定形硅酸和硅酸鹽產品的總稱,主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細二氧化硅凝膠和氣凝膠,也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。


  白炭黑是多孔性物質,其組成可用SiO2?nH2O表示,其中nH2O是以表面羥基的形式存在。能溶于苛性堿和氫氟酸,不溶于水、溶劑和酸(氫氟酸除外)。耐高溫、不燃、無味、無嗅、具有很好的電絕緣性。其聚集體形態和微觀結構與炭黑相似。


  常用白炭黑的制備方法




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  白炭黑按照生產方法的不同可分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑兩大類。


  沉淀法白炭黑又可以分為傳統沉淀法白炭黑的制備和其它制備白炭黑的方法。


  這兩種方法都是用鹽酸、硫酸、二氧化碳與水玻璃為基本原料。


  傳統沉淀法生產白炭黑方法的工藝較多,其基本原理幾乎相同,即將一定濃度硅酸鈉溶液與酸進行反應,生成硅酸微粒,再進行脫水、干燥、粉碎、篩分則得到成品。


  硅酸鈉與硫酸反應制備白炭黑


  化學反應式

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  工藝流程圖

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  硫酸沉淀法制備白炭黑,在反應過程中需要引入一種晶型控制劑,控制白炭黑粒子的微觀結構,這樣可提高白炭黑在橡膠中的補強作用。


  此工藝可以實現,操作條件非常穩定。


  優點:此方法與氣相法相比投資少、設備簡單、成本低;與硝酸、鹽酸沉淀法相比原料成本低;與碳化法相比白炭黑的質量好、工藝相對簡單。


  缺點:該法的控制過程相對復雜,很難得到高性能穩定的高端白炭黑產品。


  硅酸鈉與鹽酸反應制備白炭黑

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  化學方程式如下:


  硅酸鈉與鹽酸反應制備白炭黑工藝流程簡圖



  優點:鹽酸沉淀法生產白炭黑工藝具有工藝簡單,流程短,操作條件便于控制;

  缺點:生產成本較硫酸法高。


  硅酸鈉與二氧化碳氣體反應制備白炭黑化學反應式如下:

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  二氧化碳沉淀法制備白炭黑工藝流程圖

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  該工藝流程開辟了一條以各類含CO2的廢氣為原料新的原料生產具有高補強性能的白炭黑產品。

  優點:生產成本低、產品補強性能好、經濟性合理、社會效益與環境效益顯著。

  碳酸氫銨法制備白炭黑反應分成兩步

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  工藝流程

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       碳酸氫銨沉淀法制備白炭黑工藝流程圖

  此碳酸氫銨法生產白炭黑,可副產純堿和氨氣,氨氣可加工成氨水和液氨。

  優點:很大程度上降低了生產成本并可生產以氨水為原料的副產品,以此增加工廠效益。


  尿素沉淀法制備白炭黑

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  當反應溫度在80~90℃范圍內,上述反應速度很快。故,水玻璃溶液同尿素在較高溫度下按下式進行反應:

尿素沉淀法制備白炭黑工藝流程

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       采用酸性硅溶膠兩步法制備白炭黑工藝

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  酸性硅溶膠兩步法制高補強性白炭黑工藝流程簡圖


  優點:酸性硅溶膠兩步法制高補強性白炭黑的技術路線是可行的,實驗重復性良好,此工藝能得到補強性能和物化性能與VN3相當的白炭黑產品。


  磷酸沉淀法制備白炭黑綠色工藝:


  工藝流程

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  優點:磷酸沉淀法生產白炭黑的同時能夠副產磷肥,大大提高了工廠的經濟效益,減少了廢液的排放。


  總結


  上面是目前階段常用的沉淀法制備白炭黑的方法,每種方法都有其各自的優點與缺點。各個企業可以根據本企業的需求及本企業的自然情況選擇適合的生產方法進行生產白炭黑,而不同白炭黑調配方式取決了產品的質量,價格與優勢劣勢和客戶以及消費者的選擇!



此文關鍵詞:硅膠,白炭黑,硅橡膠,硅膠制品,硅橡膠制品,硅膠制品廠家

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