气相白炭黑的应用

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1、气相白炭黑的应用连云港吉必盛硅材料有限公司2009-03一、气相白炭黑的应用特性1.1.气相法白炭黑的补强作用1.2.气相法白炭黑的增稠触变作用1.3.气相法白炭黑的防沉降作用1.4.气相法白炭黑的易流性1.5气相法白炭黑的绝热性1.6.气相白炭黑的其它特性1.1.气相法白炭黑的补强作用所有添加了气相法白炭黑的弹性体的机械特性都得到增强，例如拉伸强度、撕裂强度。其典型使用的领域是HTV和RTV硅橡胶,氟橡胶,和气相法白炭黑-NR(天然橡皮)和SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)。其增强的原因可以理解为：由于气相法白炭黑

2、微粒表面缺陷大、非配对原子多，表面活性高，产生巨大的表面及界面效应，故复合材料对冲击能量的分散是由相界面共同承担的。一方面当气相法白炭黑粒子的粒径变小时，比表面积、表面活性增大，发生物理结合和化学结合的可能性大，界面承担了一定的载荷，吸收大量的冲击能；另一方面，气相法白炭黑粒子的粒径小，应力集中，可产生大量的细纹或小裂纹，这些细纹或小裂纹的发展需要消耗大量的能量，因而宏观上表现出很强的增韧效果。1.2.气相法白炭黑的增稠触变作用气相法白炭黑是非常好的增稠剂和触变剂，其产生增稠性和触变性的原因是由于气相法白炭黑表

3、面具有很多高活性的硅羟基，气相法白炭黑的表面硅羟基一般以孤立羟基、相邻羟基和双重羟基形式存在（见图6）。表面硅羟基能够通过液体中的极性分子直接或间接产生相互作用。这亲和力理解为氢键结合而造成暂时的三维空间的晶格结构。氢键作用使分散于体系中的二氧化硅聚集体连接成为一个完整的二氧化硅网络充满于整个体系，使得体系的粘度增加从而起到增稠性；由于氢键作用力非常弱，当体系受到剪切力作用的时候，氢键可以被破坏，因此二氧化硅网络也被破坏，导致体系的粘度在剪切力作用下而变小；而一旦剪切力消失，二氧化硅网络又可以再次形成（溶液的粘

4、度恢复到原值（或接近原值）），体系的粘度又恢复到最初的状态，从而体现出触变性气相法白炭黑的增稠效应和触变效果依赖于体系的极性，最好的结果是在非极性体系中才能得到。给定浓度的气相法白炭黑的增稠效应和触变性很大程度上依赖于分散的强度。借助叶片或螺旋搅拌器,适当的增稠程度也许能被达到,但是在许多情况其它的因素令人不满意。要达到好的效果可以依靠高速搅拌机来实现。然而，最好的效果是用转子－定子联合机或三滚筒搅拌机来实现的。1.3.气相法白炭黑的防沉降作用气相法白炭黑是一种理想的防沉剂，它形成的氢键结构非常均匀稳定，而且是

5、三维网状结构。因此，对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效。特别是对于色浆体系，适当的添加量将大大提高色浆的稳定性，而且能够减少润湿分散剂的量，以提高色浆的适用性并减少色浆对涂料体系的影响。一般来说，少量的气相法白炭黑足够达到所希望的防沉降效果。本质上防沉降效果是因为气相法白炭黑的触变性晶格结构（三维网状结构）,只有纯粹粘度的增加是不会导致成功。和HL-200的应用相比，疏水型气相法白炭黑提供更有利的条件，它们不发生如此激烈的团聚，而且因此更容易分散。气相法白炭黑的防沉作用对涂料存放非常有利，特别是某些颜料如金属

6、粉和薄片，都极易沉淀及不能完全悬浮，使用气相法白炭黑可保证其分散不沉淀，明显改善涂料的开罐性能。以配方总量计，气相法白炭黑用量在0.4%至0.8%的范围内，但特殊情况下，比如富锌漆，需增加到2%1.4.气相法白炭黑的易流性由于固体物质粒子会发生团聚和结块，因此包装，储藏和以粉状形式传递就变得非常困难。在工业生产中，需要粉体在高大气湿度下和粉体受到压缩机的压迫力时有一个良好的流动性和存储稳定性。在粉末体系中，当干（低水分含量）粒子小于75μm，粒子之间的作用力导致粉体通常粘结团聚（特别是25μm尺寸以下的粒子），

7、难以实现流态化，此时可以添加气相法白炭黑解决这个问题。气相法白炭黑的小粒径和高表面能，使其吸附在涂料粉体的表面，并在粉体表面形成一个表层，提高粉料的分散性。要提高助分散剂在粉体颗粒的粘结附着力，最好采用疏水型白炭黑，因为在小微米尺寸范围内，它们可以使粉体颗粒吸附力最大化，同时由于是疏水性产品，覆盖在粉体颗粒时可减少水份的吸附，这样可防止流动时结块。1.5.气相法白炭黑的绝热性无定形二氧化硅具有非常弱的导热性。尤其它的绝热范围可到1000℃，气相法白炭黑在绝热领域中的应用已被证明是非常成功的。大体上，下列对高分散

8、粉末热传导的贡献：热辐射、固体－固体传导、气体传导和自然对流。因为小毛孔尺寸的自然对流,而且也因为小固体物质容积率的固体-固体传导，能导致第一个近似值被疏忽。HL-380在50-130℃的温度内,由于辐射热而造成的热量损失占总损失热量的10％,当其余热量损失归因于气体传导。在较高的温度下(大约800℃)，热辐射贡献将会急剧上升超过50%。气相法白炭黑也用在低温绝缘领域，在这里也具有相同