白炭黑想不為化工人員來(lái)你可能多少都會(huì)有一定的了解，目前在硅橡膠制品行業(yè)里白炭黑是原材料之中不可缺失的物質(zhì)之一，而它的性能與調(diào)制配方就取決了一款產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)，如拉伸回彈，老化壽命，性能硬度等等功能，一般對(duì)于硅膠制品廠家而言購(gòu)買(mǎi)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(shù)脂調(diào)配方式會(huì)否有不正常配方，那么白炭黑究竟是怎么制作的呢？

　　白炭黑的用途十分廣泛，可作為硅膠制品、橡膠制品，醫(yī)藥、農(nóng)藥、固體消防材料、涂料及油墨中，還可以作為載體或流動(dòng)助劑應(yīng)用在飼料、農(nóng)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(wú)定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅、超細(xì)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(zhì)，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(wú)味、無(wú)嗅、具有很好的電絕緣性。其聚集體形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)與炭黑相似。

　　常用白炭黑的制備方法

　　白炭黑按照生產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)沉淀法生產(chǎn)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(jìn)行反應(yīng)，生成硅酸微粒，再進(jìn)行脫水、干燥、粉碎、篩分則得到成品。

　　硅酸鈉與硫酸反應(yīng)制備白炭黑

　　化學(xué)反應(yīng)式

　　工藝流程圖

　　硫酸沉淀法制備白炭黑，在反應(yīng)過(guò)程中需要引入一種晶型控制劑，控制白炭黑粒子的微觀結(jié)構(gòu)，這樣可提高白炭黑在橡膠中的補(bǔ)強(qiáng)作用。

　　此工藝可以實(shí)現(xiàn)，操作條件非常穩(wěn)定。

　　優(yōu)點(diǎn)：此方法與氣相法相比投資少、設(shè)備簡(jiǎn)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(zhì)量好、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。

　　缺點(diǎn)：該法的控制過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，很難得到高性能穩(wěn)定的高端白炭黑產(chǎn)品。

　　硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制備白炭黑

　　化學(xué)方程式如下：

　　硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制備白炭黑工藝流程簡(jiǎn)圖

　　優(yōu)點(diǎn)：鹽酸沉淀法生產(chǎn)白炭黑工藝具有工藝簡(jiǎn)單，流程短，操作條件便于控制；

　　缺點(diǎn)：生產(chǎn)成本較硫酸法高。

　　硅酸鈉與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)制備白炭黑化學(xué)反應(yīng)式如下：

　　二氧化碳沉淀法制備白炭黑工藝流程圖

　　該工藝流程開(kāi)辟了一條以各類含CO2的廢氣為原料新的原料生產(chǎn)具有高補(bǔ)強(qiáng)性能的白炭黑產(chǎn)品。

　　優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品補(bǔ)強(qiáng)性能好、經(jīng)濟(jì)性合理、社會(huì)效益與環(huán)境效益顯著。

　　碳酸氫銨法制備白炭黑反應(yīng)分成兩步

　　工藝流程

       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(chǎn)白炭黑，可副產(chǎn)純堿和氨氣，氨氣可加工成氨水和液氨。

　　優(yōu)點(diǎn)：很大程度上降低了生產(chǎn)成本并可生產(chǎn)以氨水為原料的副產(chǎn)品，以此增加工廠效益。

　　尿素沉淀法制備白炭黑

　　當(dāng)反應(yīng)溫度在80~90℃范圍內(nèi)，上述反應(yīng)速度很快。故，水玻璃溶液同尿素在較高溫度下按下式進(jìn)行反應(yīng)：

尿素沉淀法制備白炭黑工藝流程

       采用酸性硅溶膠兩步法制備白炭黑工藝

　　酸性硅溶膠兩步法制高補(bǔ)強(qiáng)性白炭黑工藝流程簡(jiǎn)圖

　　優(yōu)點(diǎn)：酸性硅溶膠兩步法制高補(bǔ)強(qiáng)性白炭黑的技術(shù)路線是可行的，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好，此工藝能得到補(bǔ)強(qiáng)性能和物化性能與VN3相當(dāng)?shù)陌滋亢诋a(chǎn)品。

　　磷酸沉淀法制備白炭黑綠色工藝：

　　工藝流程

　　優(yōu)點(diǎn)：磷酸沉淀法生產(chǎn)白炭黑的同時(shí)能夠副產(chǎn)磷肥，大大提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益，減少了廢液的排放。

　　總結(jié)

　　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(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。各個(gè)企業(yè)可以根據(jù)本企業(yè)的需求及本企業(yè)的自然情況選擇適合的生產(chǎn)方法進(jìn)行生產(chǎn)白炭黑，而不同白炭黑調(diào)配方式取決了產(chǎn)品的質(zhì)量，價(jià)格與優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)和客戶以及消費(fèi)者的選擇！