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白炭黑在不同領域的應用

* 來源: 炭黑產業網訊 * 作者: admin * 發表時間: 2020/09/20 17:10:00 * 瀏覽: 50

       橡膠業

  在橡膠中起交聯作用做補強劑。氣相白炭黑對硅橡膠補強的影響膠料的機械性能強烈地受到氣相白炭黑比表面積和粒徑的影響,氣相白炭黑粒子越細,它的比表面積就越大,一般隨比表面積增大,橡膠制品的各項強度指標均增大,但回彈性降低,撕裂強度降低,且不耐磨,混煉時分散困難,操作性能就越差,生熱高,膠料門尼粘度大,易焦燒。反之它的粒子粗些,比表面積也小,補強效果就差,但操作性就要好一些。隨著比表面積的增大,膠料的粘度和定伸應力顯著提高,硅橡膠的硬度和拉伸強度也隨之逐漸增大,斷裂伸長率減小。因此,不同配方或不同用途要求比表面積也不一樣,比表面積對硫化橡膠物理機械性能的影響不是始終如一的。與用氣相白炭黑補強的硅橡膠膠料相比,用沉淀白炭黑補強的膠料機械強度稍低,介電性能,特別是受潮后的介電性能較差,但耐熱老化性能較好,混煉膠的成本要低得多。當對制品的機械強度要求不高時,可用沉淀白炭黑或使之與氣相白炭黑并用。


  油漆涂料

  可作為增稠劑、觸變劑、分散劑、流量控制劑和防沉劑,能使制劑色澤鮮艷,增加透明感。其產生增稠性和觸變性的原因是由于氣相法白炭黑表面具有很多高活性的硅羥基,表面的硅羥基一般以孤立羥基、相鄰羥基和雙重羥基形式存在。表面硅羥基能夠通過液體中的極性分子直接或間接產生相互作用。氫鍵作用使分散于體系中的二氧化硅聚集體連接成為一個完整的二氧化硅網絡充滿于整個體系,使得體系的粘度增加從而起到增稠性。

  由于氫鍵作用力非常弱,當體系受到剪切力作用的時候,氫鍵可以被破壞,因此二氧化硅網絡也被破壞,導致體系的粘度在剪切力作用下而變小;而一旦剪切力消失,二氧化硅網絡又可以再次形成,體系的粘度又恢復到最初的狀態,從而體現出觸變性。

  由于固體物質粒子會發生團聚和結塊,因此包裝/儲藏和以粉狀形式傳遞就變得非常困難,此時可以添加氣相法白炭黑解決這個問題。氣相法白炭黑的小粒徑和多孔結構,表現出高表面能,使其吸附在涂料粉體的表面,并在粉體表面形成一個表層,提高粉料的分散性,覆蓋粉體顆粒時也可減少水份的吸附,這樣可防止流動時結塊。


  塑料

  可提高材料的強度、韌性,明顯提高防水性和耐老化性。利用氣相白炭黑透光、粒度小,可以使塑料變得更加致密。在聚苯乙烯塑料薄膜中添加氣相白炭黑后,不但提高其透明度、強度、韌性,而且防水性能和抗老化性能也明顯提高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量氣相白炭黑后生產出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗老化性能均大幅提高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯進行改性,主要技術指標(吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、撓曲強度等)均達到或超過工程塑料尼龍6的性能指標,實現了聚丙烯配件替代尼龍6使用,產品成本大幅下降,其經濟效益和社會效益十分顯著。


  食品加工

  食品級白炭黑利用表面的孔徑,可吸附空氣中的水汽,防止食品在儲存期間受潮結塊,能保證食品長時間保存,如速溶固體飲品、膨化食品和調味品。


  醫藥和農業

  白炭黑有較高比表面,具有高吸附和促進流動的特性,可作為理想的醫藥和農藥載體。在農藥中能大量吸收殺蟲劑農藥。白炭黑具有生理惰性,高吸收性、分散性和增稠性,在藥物制劑中得到廣泛的應用,例如:維生素E粉現大量使用白炭黑作載體。目前,白炭黑主要應用于各類可濕性粉劑。


  化妝品和日用品

  白炭黑可增加粘度、提高整體穩定性、耐溫性,可以促進色素均勻分布,應用在口紅中還可防脫色。在牙膏中的應用方面白炭黑具有良好相容性與物理性能,白炭黑吸附性強,把白炭黑作為牙膏磨擦劑能潔齒、去除牙菌斑。


  造紙和打印

  白炭黑可以提高紙張的白度、使紙張質量輕化適合高速印刷。白炭黑在油墨中主要起增稠作用,用于控制印刷油墨的流量。還用于控制打印機油墨的流量,使它不能任意流動或流掛,以獲得清晰的打印。 


  白炭黑發展預期

  按制造方法分類,白炭黑可分為沉淀白炭黑和氣相法白炭黑,其中沉淀法白炭黑是國內白炭黑市場的主流,占據著市場90%以上的份額。沉淀白炭黑可作為補強劑用于橡膠制品和輪胎,也可作為分散劑和載體應用于醫藥、農藥、固體消防材粹、涂料及油墨中,還可以作為載體或流動助劑用在農藥、飼料等,在市場有著較為廣闊的應用空間。


  近年來,隨著國內橡膠、塑料制品領域對白炭黑需求不斷增大,使得國內白炭黑市場得到快速發展,產品產量也呈現出明顯的增長趨勢。從2012年的135萬噸發展到2018年,我國白炭黑商業產量已經增長至240萬噸以上,與上一年225萬噸的產量相比,增長了約6.6個百分點。未來隨著下游領域對白炭黑需求的進一步擴大,其產量仍有很大的增長空間,預測2020年我國白炭黑產量將有望突破270萬噸??梢钥闯?,我國白炭黑市場未來仍具有一定發展潛力。


  作為綠色輪胎的必備原材料,沉淀法白炭黑市場隨著我國輪胎行業的產業升級而快速發展起來。2018年以來,近年來我國輪胎產量有所下滑,在2018年已經下降至8.2億條左右,因此我國輪胎行業急需進行產業升級。隨著國家對輪胎產品節能環保要求的提高,特別是對汽車節油有較大影響的輪胎滾動阻力等質量技術指標要求的提高,輪胎中白炭黑的添加量必然會大幅增加,對白炭黑產品的需求量也將得到進一步擴大。因此,未來白炭黑在我國輪胎行業的應用需求將會存在著很大的增長空間。


  白炭黑產品的應用領域相對廣泛,主要應用于橡膠、輪胎、塑料制品、涂料以及化妝品等領域,隨著下游市場需求的不斷擴大,我國白炭黑市場呈現出良好的發展勢頭。作為綠色輪胎的必備原材料,白炭黑隨著國家對輪胎產品節能環保要求的提高,其市場需求也在進一步擴大,整個市場在未來仍有著相當廣闊的發展空間。


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