白炭黑
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
与具有相同硬度和耐磨性的炭黑填充物相比，胎面胶中含有沉淀法白炭黑可改善其抗裂口增长性及撕裂强度。与其他橡胶比较，白炭黑可以相对容易和迅速地与环氧化天然橡胶(ENR)混合。且产物的增强效果也最好。在含有ENR的胶料中，白炭黑的增强效果和炭黑N330相似。在SBR／BR共混体系中加入沉淀法白炭黑制成的乘用车胎面胶的滚动阻力减少50 ，而干、湿牵引性没有明显的改变。
Evans等介绍了一种超高增强沉淀法白炭黑，这种白炭黑用于胎面胶有以下优点：在不使用偶联剂时，胎面胶的滚动阻力降低而冰牵引性能提高；使用偶联剂后可减少胶料的焦烧、硫化时间，改善其抗裂口增长性，提高其扯断伸长率、硬度和300 定伸应力，同时不影响炭黑。
虽然白炭黑与炭黑并用为轮胎胎面胶增强剂时能明显改善胶料的撕裂强度，且能抑制胎面胶老化龟裂，防止胎面产生裂口裂纹，但是这种胶料的耐磨性稍差，扯断变形较大，生热大实际使用过程中，白炭黑必须经改性后才能弥补胶料性能的不足。与炭黑相比，白炭黑表面有一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基，硅烷醇基的存在使白炭黑表面易于进行化学反应，这使白炭黑表面可相对容易地进行改性常用于白炭黑表面处理的偶联剂是双(3一三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(TESPT)，这种有机硅烷可与橡胶及填料反应，在填料和聚合物分子间引入共价键，从而改善聚合物与填料间的作用。研究发现，使用TESPT后，含2O份沉淀法白炭黑和4O份N332炭黑的胶料可使滚动阻力降低，而胎面胶的磨耗性能和湿牵引性能改变很小。
硫代磷酰基有机物可以和白炭黑发生反应，在白炭黑填充的NR中产生异丙醇，从而形成白炭黑和橡胶的分子桥(Si＆#8943;O—P)，此行为类似于硅烷偶联剂。通过优化白炭黑用量和硫代磷酰基有机物的浓度，可以得到物理机械性能较佳的硫化胶。Ou等研究了烷基化白炭黑对橡胶的增强效果，发现白炭黑烷基化后，试样中键合橡胶的质量分数减少，但是烷基化后提高了白炭黑和橡胶基质的相容性．使白炭黑更容易在NR和SBR中分散，所得硫化物具有更低的滞后损失。但是，烷基化后白炭黑的增强效果明显减弱，这是因为聚合物与填料之间，以及填料与填料之间的相互作用减弱所致。
白炭黑的表面能随着改性而极大地下降。能量分布函数显示，未改性前是各向异性，改性后各向异性程度明显减小。
制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。
瓦克化学公司（Wacker Chemie）较早前时间对外宣布将着手旗下瓦克硅材料部门（Wacker SILICONES）的内部重组和资源配置，以求巩固其在气相白炭黑领域的全球领先地位。作为该计划中的一部分，瓦克将在2011年关闭位于德国坎普顿的白炭黑工厂，同时瓦克将会将
在坎普顿的产能分散到到博格豪森和Nünchritz的两家工厂中。预计关停坎普顿工厂将让瓦克化学公司在固定资产方面损失3,500~5,500万欧元，目前瓦克化学在坎普顿工厂拥有大约50名雇员。
瓦克公司人事主管Wilhelm Sittenthaler介绍说，公司的目标是在不裁员的情况下顺利关停坎普顿工厂。从目前公司的设计规划来说，这一点是完全可以满足的。因为坎普顿工厂的50多名员工将会被安置在博格豪森和Nünchritz工厂中。据了解，这项人事计划将有望在2011年完成。在关停一座的工厂的同时，瓦克加强了另外两座工厂的产能，所以对雇员的需求上是有需求的，而且坎普顿工厂现有的员工完全可以满足其他工厂的人员需求。
瓦克公司是全球第三大气相白炭黑产品的生产和供应商，HDK?为旗下知名白炭黑品牌。瓦克公司生产的气相白炭黑产品是一种具有高纯度的二氧化硅粉末，通常情况下可以作为填料被应用在硅橡胶以及涂料、印刷油墨以及粘合剂的粘度调节添加剂中，以及不饱和聚酯的粘度调节添加剂领域。除此之外，气相白炭黑还可以化妆品、医药以及食品工业中的流动助剂来使用。
福建建设年产5万吨白炭黑技改项目，该项目建设周期为2010～2011年，投资总额为7500万元，目前正在核准。该项目建设内容为新建年产5万吨白炭黑及5万吨固体水玻璃生产线，关键设备有风机、空气预热器、反应炉、湿法造粒机、干燥机等。
利用多晶硅生产过程中排出的副产物，加工成广泛应用于化工领域的一种多功能添加剂，每年带来的产值以亿元计———昨日，随着万州工业园区管委会与重庆广旺投资有限公司“1万吨气相白炭黑项目投资协议”的顺利签订，这个被业界十分看好的“变废为宝”工程正式落户万州。
据介绍，白炭黑又名二氧化硅，是广泛应用于化工生产的一种多功能添加剂。目前，市场上主要有沉淀法生产的白炭黑和气相法生产的白炭黑(即气相纳米二氧化硅)。但由于品质
的不同，前者多用于汽车橡胶轮胎、农药饲料、化工涂料生产等;而后者在现代化工市场上
需求巨大，可用于硅橡胶、胶体蓄电池的生产等。
目前，万州多晶硅的生产能力已达到每年2500余吨。有关资料显示：每生产1000吨多
晶硅产品会排出8000吨—14000吨包括四氯化硅在内的多种副产物，若不加以有效处理，
大多会变为有毒有害物质。据介绍，白炭黑项目的入驻，将把该地区出产多晶硅排出的副产
物统统“变废为宝”，不但每年能产生上亿元的经济效益，而且还相互形成一个各方面效能
都颇佳的环保型循环经济产业链。
据悉，总投资3亿元的该项目选址万州盐气化工园，占地面积100亩，分两期建设。其
中一期年产5000吨的二氧化硅建设项目，计划投资1.6亿元，预计明年初即可建成投产;
二期项目则主要定位于有机硅的开发利用。整个项目竣工投产后，可实现年销售收入5亿元，
并带动部分移民就业。
科学发展多晶硅理性看待气相法白炭黑
来源：百川资讯更新时间：2009-09-15 15:24 【打印】【收藏】
多晶硅产业的问题不可能在一朝一夕解决，相信国家今后还会出台进一步的措施，已出台
的一些政策也可能调整，以便更好地适应产业发展实际，确保行业步入良性轨道。
8月26日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，研究部署抑制部分行业产能过剩和
重复建设，引导产业健康发展。会议明确提出“对多晶硅等新兴产业要建立和完善准入标准”，
同时，对多晶硅等“产能过剩和重复建设产业”，“国务院强调综合运用行政手段和金融政
策等进行抑制，要求严格资本市场融资审核程序”进行管理和控制。这无疑为迷雾中高速行
驶的多晶硅行业紧急踩了关键的一脚刹车。
提高准人门槛避免低水平重复建设
根据中国银行最近公布的一项调研结果，未来几年多晶硅将持续供过于求，光伏产业链
上其他环节也有不同程度的产能过剩情况。从整个国内情况出发，假定“8.26”之后几年多
晶硅行业不再有任何新增产能，当前各地在建的产能2010年也要达到6万吨以上，按照8g/W
的水平计算，我们每年的产量可以生产7.5GW的硅片电池，相当于2010年全球预计光伏电
池累积安装量的55%，与当年新增安装量几乎相当。由于欧洲等传统市场经济低迷，指望出
口或在国内消化如此多的低效产能都不现实，因为拥有技术成本优势和政策优势的国外企业
目前也在积极准备、蓄势待发。
这份报告还对当前多晶硅生产成本作了调查，认为2008年-2009年国内已投产的多晶硅企业生产成本都在每公斤60美元-90美元，少数企业成本稍低，但没有低于每公斤50美元的。而国外传统的7大生产商生产成本为每公斤25美元-35美元，仅相当于国内水平的1/3多一些。这些情况与我了解到的一些情况基本吻合。如果多晶硅价格维持在目前每公斤50美元-70美元的水平上，国外项目仍然可以实现50%左右的毛利率，能赢利的国内企业则少之又少。
但产能过剩与成本过高，我认为只是当前多晶硅产业复杂局面中的两个表象，不是根源。如果我们企业自身技术过硬，产品成本低、质量高，受到光伏市场欢迎，岂不是规模越大越好?现在道康宁、瓦克等国外几家巨头，在市场低潮期纷纷大举扩建多晶硅，各国也给予相应政策支持，靠的又是什么?如果把国内情况作为整体考虑，一个典型的高端科技型产业，在缺乏技术积累、产业发展经验及专业人才队伍的前提下，依靠投资和外来需求拉动，短短几年内即形成了超越发达国家几十年来发展总量的惊人规模，这种“神话”式发展的基础能有多牢固?“8.26”会议精神要求提高行业准人门槛，这可以避免进一步的低水平重复建设。但多晶硅产业的问题不可能在一朝一夕解决，我相信国家今后还会出台进一步的措施，已出台的一些政策也可能调整，以便更好地适应产业发展实际，确保行业步入良性轨道。
客观分析白炭黑产业
我所在的吉必盛公司是专业生产气相法白炭黑的企业，多晶硅和有机硅生产的副产物可以作为我们的生产原料。近年来许多地方为解决四氯化硅治理问题，纷纷规划上马气相法白炭黑，规划产能惊人。以我在气相法白炭黑工业十余年所掌握的情况看，这条路线并不是一条最好的选择。
第一，市场容量没有那么大。
气相法白炭黑有将近2/3用于硅橡胶领域，其余用于涂料、聚酯、油墨、胶粘剂领域，2008年我国气相法白炭黑消费量约2.3万吨，人均消费量约为18g。美国、西欧和日本市场目前都已经饱和，同期的消费量分别约为4.7万吨、5.7万吨、1.9万吨，人均分别为157g、129g和146g。考虑到我们国家庞大的人口，和世界整体的资源承载能力，我国即便发展了，也不可能达到这些西方国家目前的人均资源消费水平，只能走资源节约型社会的路线。假定2030年我们人均收入能和这些发达国家相当，而人均资源消费水平勉强提高到这些国家人均水平的40%，则可大致算出我们国家人均气相法白炭黑的消费上限应在60g左右，假定2030年我们国家的人口达到15亿，则可大致估算出我国的气相法白炭黑消费量会在20年后达到9万吨的阶段性极限值.
炭黑股份公司投资建设的气相法白炭黑生产线一期工程日前在江西省景德镇市昌江化工工业园区内开工建设。
气相法白炭黑生产线项目是为配合景德镇市引进的南京中电公司多晶硅生产项目，处理其生产过程中产生的副产品四氯化硅的配套项目。该项目总投资为1.05亿元，年产气相白炭黑3000吨。一期投资3500万元，新建一条1000吨生产线，预计将于今年年底建成投产。
炭黑股份公司投资建设的气相法白炭黑生产线一期工程日前在江西省景德镇市昌江化工工业园区内开工建设。
气相法白炭黑生产线项目是为配合景德镇市引进的南京中电公司多晶硅生产项目，处理其生产过程中产生的副产品四氯化硅的配套项目。该项目总投资为1.05亿元，年产气相白炭黑3000吨。一期投资3500万元，新建一条1000吨生产线，预计将于今年年底建成投产。
美国邱博工程材料（HEM）公司近日宣布，其投资3900万美元在山东青岛经济技术开发区新建的年产4万吨沉淀法白炭黑工厂竣工投产。
美国HEM公司是特种无机化学品生产商，主要产品有白炭黑、硅酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁、硫酸钡和天然碳酸钙等。目前该公司共有6家白炭黑生产厂，分布于美国、比利时、芬兰、瑞典、印度和中国。
通化双龙化工：冉冉升起的新材料之星
https://www.doczj.com/doc/3d1409347.html, 2010年08月26日来源：吉林日报
8月25日上午，通化双龙化工股份有限公司成功在深交所创业板上市。张成双摄
通化双龙化工股份有限公司厂区一角。王忠先摄
2010年8月25日，是一个值得庆贺的日子。这一天，通化双龙化工股份有限公司在深交所创业板正式挂牌上市，首开我省高新中小企业在创业板上市的先河。这也是继1997年通化金马药业在深交所上市之后，通化市二道江区企业又一成功进入资本市场的范例。
坐落在通化市二道江区铁厂镇的通化双龙化工股份有限公司，主要从事高分散白炭黑的生产和销售，是国内最早的白炭黑生产企业之一，也是国内唯一一家定点生产国防化工用沉淀法白炭黑的企业。
通化双龙化工股份有限公司是吉林省2008年首批认定的高新技术企业，拥有省级企业技术中心，并通过ISO9001国际质量管理体系认证。公司曾荣获“吉林省优秀企业”、“吉林省最具成长性小型企业50强”、“2008年度省优秀民营企业”、“吉林省守合同重信用单位”、“全国白炭黑质量过硬放心品牌企业”等多项荣誉称号。生产的“雪珠牌”白炭黑为吉林省“名牌产品”、“吉林省用户满意产品”。
昔日“小三线”企业实现完美跨越
双龙化工的历史可追溯到的上个世纪60年代成立的“小三线”企业——通化市第二化工厂。改革开放后，由于体制、机制的问题，企业的生产经营每况愈下。1985年，该企业下放给二道江区管理，成为一家区属企业。
随后，二道江区委、区府加大对企业股份制改造工作力度，积极助推企业产权制度改革。2000年1月正式
成立通化市双龙化工有限公司，标志着企业从治理结构到资本结构都在朝着现代企业制度的方向迈进。2005年1月，通化市双龙化工有限公司更名为通化双龙集团化工有限公司。
公司董事长卢忠奎向记者介绍说：“企业改制之初，新体制、新机制为企业带来了新的活力，企业的科研、生产、经营步入了正轨，企业一天天壮大。但是，企业的规模小，尽管有独家的拳头产品，仍然还形不成规模效益。”
为了实现并达到规模效益，地处山沟里的双龙化工不等不靠，走上了募集民间资本的道路。在二道江区委、区府的大力支持下，2007年12月25日，通化双龙集团化工有限公司整体变更设立通化双龙化工股份有限公司，发行股本达到3900万。股份制改革再次为双龙化工插上了创业腾飞的翅膀，使公司业务和资产规模等呈现快速增长态势。目前，公司高分散白炭黑生产能力达到16000吨；公司总资产达到11690.39万元；净资产达到9600.66万元；营业收入达到7858.35万元，年缴税金1175万元。
公司还成为中国无机盐工业协会常务理事单位、全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会炭黑分技术委员会会员单位。
为进一步做大做强企业，公司决定进入资本市场募集资金发展企业。卢忠奎董事长告诉记者：“企业在资本运作上市过程中，省、市有关部门给予了大力支持和帮助，特别是二道江区委、区府的主要领导亲自帮助企业协调各方面的关系，企业能以这么快的速度上市，各级府和相关部门真是功不可没啊！”
“雪珠牌”白炭黑产品领先国内
通化双龙化工股份有限公司是国内最早生产沉淀法白炭黑的企业，也是国内唯一定点生产国防化工用沉淀法白炭黑的企业。曾为国防化工和载人航天器配套工程作出较大贡献，得到中央、国务院、中央军委、国防科工委的通令表彰。公司生产的白炭黑产品被用于载人飞船获得圆满成功，受到中国航天科技集团的来信祝贺。
白炭黑是以地球上储量丰富的硅砂作为主要原料生产出来的一种功能性材料，其补强性能可与炭黑相媲美，
应用范围广阔。由于硅砂储备丰富且白炭黑生产方式与以石油、天然气等为原料的炭黑相比大幅降低了能耗、提高了投入产出率，因而白炭黑的市场需求增长迅速。
多年来，通化双龙化工股份有限公司秉承“企业的生命在产品，产品的生命在于创新”的研发理念，不断加大研发投入，成立了企业技术中心。不断完善创新体制，提高自主创新能力，优化各项工艺参数，实现产品结构升级。公司技术中心为省级技术中心，承担着新技术、新工艺、新产品的开发任务，并以技术中心为基础构建了技术产业化、科研产品产业化为一体的核心技术体系。公司所有型号的产品的制备技术拥有自主知识产权，拥有一项“三级风送白炭黑粉碎系统”实用新型专利，一项发明专利“大孔容凝胶法二氧化硅消光剂的制备方法”于2010年6月30日取得《授予发明专利权通知书》，另有四项发明专利申请已被受理，并已进入实审阶段。
公司还是中国无机盐工业协会常务理事单位、全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会炭黑分技术委员会会员单位。公司作为主要起草单位，于2008年参与了国家化工行业标准《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅》和国家标准《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅比表面积的测定CTAB法》的起草。
通过不断地实施技术更新和生产线改造，公司高分散白炭黑产能从设立之初的不足1000吨提高至16000吨，并成功研制推出了TMG型高分散白炭黑、T150型高分散白炭黑、消光剂系列高分散白炭黑产品（包括T220、
T230、T240、T250、T260、T290、T230-L、T240-L、T260-L等型号）等，其中消光剂系列高分散白炭黑用以替代同类进口产品用于高档涂料、油墨、彩喷纸和相纸等，产品品质经中国化工建设总公司常州涂料化工研究院检测达到国际同类产品水平。公司现已成功研制出用于生产“绿色轮胎”的GF系列高分散白炭黑产品，产品品质经北京橡胶工业研究设计院检测达到国际同类产品水平，该产品为公司把握“绿色轮胎”在国内逐步推广给高分散白炭黑生产企业带来了机遇、实现可持续发展提供了重要支撑。公司生产的HTV硅橡胶用高分散沉淀法白炭黑产品和高档涂料用系列高分散白炭黑（消光剂）产品国内市场占有率的排名分别为第一位和第二位。公司“雪珠牌”白炭黑行销全国29个省、市、自治区，其中TM型白炭黑曾获国家科技进步三等奖；特36－5型/36－5型白炭黑被用于神舟系列载人飞船等的研制；TMG型白炭黑用于出口HTV硅橡胶作为填充补强剂，曾获吉林省科技进步三等
奖。
新材料之星熠熠生辉
在通化双龙化工厂区内，记者看到塔吊挥舞着臂膀，脚手架上工人忙碌的身影……企业扩能改造项目已经开工建设。
作为高新技术企业，通化双龙化工依托省级企业技术中心，自主创新，掌握了生产高分散白炭黑的多项核心技术，技术优势显著。
公司长期致力于高分散白炭黑系列产品的生产，培养了一个在公司工作多年并拥有丰富行业管理经验的管理团队，具有很好的沟通协作效应。公司在管理、研发、生产等方面建立了梯形人才培养机制，有着一支较高业务和职业技能的员工队伍，人才优势彰显。
公司销售部门与客户建立了长期稳定的业务合作关系，对市场有较强的驾驭能力。通过专业性刊物、公司网站、专业性会展等进行品牌宣传，在客户心目中树立了高端的品牌形象和优质服务形象，市场优势凸显。
占尽天时、地利、人和的双龙化工，将以本次在深交所创业板发行上市为契机，借助资本市场，充分利用公司在自主创新、工艺技术、管理团队、企业文化、销售服务、品牌和质量等方面的竞争优势，提升生产规模，扩大产品的应用领域，提高市场份额和产品附加值，将公司经营和管理带上新台阶，力争使公司各项效益指标居于行业领先水平。
发展目标：未来三年，公司将通过上市及募投项目的实施，在现有产能的基础上增加2万吨/年高分散白炭黑，具体包括：轮胎用高分散GF200白炭黑1万吨/年、硅橡胶用高档TMG白炭黑0.2万吨/年、硅橡胶用中档T150白炭黑0.5万吨/年、高档涂料消光剂0.3万吨/年。
通过募集资金投资项目的实施，到2012年，公司力争实现4万吨生产能力，销售收入2.5亿元，实现利润
5300万元。同时力争完成3-4项白炭黑新产品、新技术的开发，并申请专利。
双龙化工，冉冉升起的新材料之星！
前言 白炭黑是橡胶工业重要的补强材料,因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似,并在橡胶中有相近的补强性能,故被称为白炭黑。白炭黑按照其生产方法可分为两类,即沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料,主要用于轮胎、鞋类、和其它浅色橡胶制品。本文只讨论沉淀法白炭黑(以下简称为白炭黑)。在轮胎行业中,过去白炭黑主要用于子午线轮胎的带束层,以增强钢丝和橡胶的粘合性。也有些轮胎企业将白炭黑用于子午线载重轮胎胎面,以提高胎面的抗刺扎和抗崩花性,其用量较少,一般为10～15份。近15年来,由于欧洲和北美对环保和节能的要求日益严格,将白炭黑用于轮胎胎面,可以显著降低轮胎的滚动阻力,同时能保持较好的抗冰滑性和抗湿滑性,其耐磨性仅有稍许降低。1992年,米其林公司率先制造出全用白炭黑的“绿色轮胎”,其滚动阻力较一般轮胎降低约30%,节油及减少汽车废气效果显著。但是由于传统白炭黑品种的分散性不好,配用白炭黑的胎面胶,虽然滚动阻力比配用炭黑的低,但其耐磨性能却比配用炭黑的差得多。 为了适应绿色轮胎快速发展对白炭黑的要求,国外几家主要制造商都已经生产供应、并仍在进一步研究开发分散性较好的白炭黑产品,目前白炭黑已经发展了以下三代产品: 1.第一代是传统的或被称为“标准”的白炭黑品种; 2.第二代被称为“高分散性白炭黑”(ＨｉｇｈＤｉｓｐｅｒｓｉｂｌｅＳｉｌｉｃａ,简称ＨＤＳ)和“易分散性白炭黑”(ＥａｓｙＤｉｓ
ｐｅｒｓｉｂｌｅＳｉｌｉｃａ,简称ＥＤＳ)。高分散性白炭黑是一种具有较高分散性,且无粉尘的白炭黑产品,适用于绿色轮胎。易分散性白炭黑是90年代中期开发的一种性能介于ＨＤＳ和传统白炭黑之间的产品,其价格较ＨＤＳ低,是一种性能价格比较高的替代ＨＤＳ的产品。表1为国外主要的、已经商品化的ＨＤＳ和ＥＤＳ品种。 在轮胎用胶料中,如果采用ＨＤＳ和ＥＤＳ可以获得较高的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、扯断伸长率。采用ＨＤＳ还可以改善胶料加工性能和耐磨性,从而可以得到较好的轮胎综合性能。在乘用轮胎的胶料中,如果采用ＨＤＳ,除有明显的性能改进外,其成本也可降低。 3.第三代被称为“独特结构的高分散性白炭黑”,其分散性和补强性更好,目前处于研究开发或推广应用阶段。也有人称第三代产品为“高分散性白炭黑”而将第二代产品统称为“易分散性白炭黑”或者“半分散性白炭黑”。 为了研究开发或应用好高分散性白炭黑,必须首先了解如何检测白炭黑的分散性,了解白炭黑的微观结构和理化性能,及其对白炭黑的分散性和在橡胶中的补强性能的影响。在此基础上才能做好高分散性白
白炭黑改性及其在橡胶中的应用研究进展 燕鹏华，梁 滔 （中国石油兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060） 摘要：介绍白炭黑改性及其在橡胶中的应用研究进展。通过白炭黑表面接枝改性和偶联剂改性以及白炭黑与其它填料插层复配，可增强白炭黑与橡胶间的相 互作用，改进白炭黑的补强效果。白炭黑用于天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、 三元乙丙橡胶等中，胶料网络结构增强，物理性能和抗湿滑性能改善，滚动阻力 降低。未来白炭黑研究应集中在白炭黑的界面属性方面，以进一步发挥白炭黑作 为补强填料的优势。 关键词：白炭黑；改性；填充；补强；橡胶 白炭黑即水合无定形二氧化硅，它是一种大比表面积、高结构、高活性的补强填充材料，因其具有特殊的表面结构、颗粒形态以及物理和化学性质，应用十分广泛[1-2]。根据制备方法不同，白炭黑可分为气相法白炭黑和沉淀法白炭黑[3]。气相法白炭黑是球链状结构，外比表面积大，表面羟基少；沉淀法白炭黑是低结构的球状物，孔隙率高，内外比表面积均较大，表面羟基多。沉淀法白炭黑主要以石英砂、纯碱、工业盐酸、硫酸、硝酸或二氧化碳为原料，原料便宜、易得，生产工艺和设备较简单，产品价格低，目前在市场上占据主导地位，产量约占白炭黑产量的85%。气相法白炭黑主要以硅氧烷（尤其是六乙基硅氧烷）、四氯化硅等为原料，反应条件易控制，产品纯度高，但原料价格较高，产率低。近年固特异开发了用稻壳灰制备白炭黑的新技术[4]。 目前，在橡胶补强剂中白炭黑用量仅次于炭黑，但与橡胶的相容性较差，加工性能不如炭黑[5]。随着欧盟REACH法规和轮胎标签法规的相继实施，橡胶及其制品的环保化迫在眉睫，再加上浅色制品的需求，白炭黑改性及应用研究越来越受到重视。 1 白炭黑改性 白炭黑表面有大量的羟基，导致其易团聚，在使用过程中白炭黑通常需要改性，以提高其分散性。白炭黑改性的方法主要有物理改性和化学改性，本文主要关注化学改性。 宋英泽等[6]以正硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，乙烯基三乙氧基硅烷为改性剂，采用溶胶-凝胶法制备了乙烯基官能化的白炭黑。乙烯基官能团接枝到白炭黑表面后，白炭黑表面的乙烯基参与硅橡胶热硫化过程中的交联反应，增强白炭黑与硅橡胶间的相互作用；白炭黑表面的乙烯基能够加快硅橡胶热硫化反应第1阶段的反应速率，当硫化温度为120 ℃时，其硫化速率常数为0.527；对于添加乙烯官能化白炭黑的硅橡胶，其硫化温度选择120 ℃较为适宜。 郑竹等[7]将丙烯酸酯加入白炭黑和天然胶乳的混合体系中，对白炭黑表面进行接枝改性。经过丙烯酸单体改性后的白炭黑/天然橡胶（NR）复合材料具有更好的加工流动性、物理性能和耐老化性能，其中甲基丙烯酸甲酯的改性效果优于丙烯酸丁酯的改性效果。 辛高峰等[8]以正辛醇为改性剂，对沉淀法白炭黑表面进行改性，探讨了改性剂用量、改性温度和改性时间对白炭黑粘度的影响。当每60 g白炭黑用50 mL正辛醇改性时，反应温度为120 ℃，时间为2 h，改性白炭黑的分散性最好，粘度明显降低，表
二氧化硅的用途很广，且不同产品具有不同的用途。用作合成橡胶的良好补强剂，其补强性能仅次于炭黑，若经超细化和恰当的表面处理后，甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。用作稠化剂或增稠剂，合成油类、绝缘漆的调合剂，油漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂，荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂，彩印胶板填充剂，铸造的脱模剂。加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内，可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中，可制成耐200℃以上的塑料。在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。 沉淀白炭黑是橡胶补强广泛使用的材料，一般说来，由于沉淀白炭黑（超细的、表面处理的例外）补强效果还不及炭黑好，故属半补强填充材料。因此要根据使用场合决定代替炭黑的百分数。沉淀白炭黑用于橡胶制品有汽车、翻斗车、卡车、拖拉机、叉车、自行车等的内外胎，工业用皮带、胶管、衬垫、胶板、粮食加工用脱谷胶辊，以及胶鞋等各种橡胶工业制品中都或多或少地要用到白炭黑。在普通轮胎内添加一定量的白炭黑能提高轮胎的使用寿命。据原西德一家公司轮胎配方研究试验结果表明，若能增配10～20份白炭黑就可以改善胶接性和抗撕裂性，使轮胎行驶里程提高，同时还能增强轮胎对路面的抓着力，以利于安全行车。我国轮胎行驶里程低于国际水平，不使用白炭黑是原因之一。此外，由于炭黑发热量大，国外用于高速公路的汽车轮胎也趋向于添加白炭黑。目前国内外市场对自行车车胎的要求也日益多样化，如轮胎胎边彩色化及闪光圈等花式新品种，都是用白炭黑代替炭黑生产的。 在胶鞋的生产中，人们对胶鞋、雨靴、运动鞋、旅游鞋、健身鞋、芭蕾鞋等，不但要求牢度，而且要求色调美观、舒适轻便。白炭黑既具有良好的补强性、耐磨性、防滑性和鞋面粘着性，又是一种良好的浅色补强材料，因此在胶鞋的发展中为提供鞋的质量和款式起着重要作用。 白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材料，可以提高塑料的弹性强度和耐磨性，以及硬度的热稳定性能。用于电缆还可以提高电缆的电绝缘性，如甲基乙烯基硅橡胶高压线就要用气相白炭黑或高质量的沉淀白炭黑。在两层塑料薄膜之间往往不易分开，装袋时袋口很难打
白炭黑 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。 目录 [隐藏] 1 基本信息 2 物化性质 3 成分 4 制备 1. 4.1 新方法 5 用途 1. 5.1 橡胶制品 2. 5.2 农业化学制品 3. 5.3 日用化工制品 4. 5.4 胶结剂 5. 5.5 抗结块剂 6. 5.6 造纸填料 6 气相应用 1. 6.1 电子封装材料 2. 6.2 树脂复合材料 3. 6.3 塑料 4. 6.4 涂料 5. 6.5 橡胶
6. 6.6 颜（染）料 7. 6.7 陶瓷 8. 6.8 密封胶、粘结剂 9. 6.9 玻璃钢制品 10. 6.10 药物载体 11. 6.11 化妆品 12. 6.12 抗菌材料 13. 6.13 其它 白炭黑 - 基本信息 中文名称：白炭黑 图 中文别名：白炭黑(燃烧法));气相白炭黑;造粒白炭黑;药用级白炭黑;GH-7型白炭黑;GH-1A 型白炭黑;GH-1B型白炭黑;水合二氧化硅;白碳黑;白烟;沉淀水合二氧化硅;纯乳胶;胶体二氧化硅;沉淀二氧化硅 英文名称：Whitecarbonblack 英文别名： whitecarbon;Whitecarbonblack,combustionmethod;PelletedHydratedSilica;HydratedSi lica;Silicondioxidehydrate;Silica,hydrate;SILICA;Precipitatedsilica; CAS号：10279-57-9 EINECS号：238-878-4 分子式：SiO2.x(H2O) 白炭黑 - 物化性质
白炭黑 一、简介 白炭黑的主要成份是SiO2，因其为白色，且主要物性及用途与炭黑相似而得名。 白炭黑按生产方法的不同可分为沉淀白炭黑（沉淀水合二氧化硅）和气相法白炭黑（气相二氧化硅），两种产品的生产方法不同，性质及用途也有很大区别，以下介绍的产品是用硫酸沉淀法生产的，也即沉淀法白炭黑，以下所涉及的白炭黑均为沉淀法白炭黑。 二、名称定义及分子式 白炭黑的学名为：沉淀水合二氧化硅。 定义：沉淀水合二氧化硅是从可溶性硅酸盐水沉液中沉淀而获得的无定形粒子组成的材料。 化学分子式：SiO2〃nH2O 三、主要性质 1、物理性质 外观：白色粉末或粒状或不规则造块。 真密度：约2.0g/ml 假密度：约0.2g/ml（普通产品）。 耐高温、不燃烧；电绝缘性好。 2、化学性质： 能与烧碱发生反应SiO2nH2O+2NaOH=Na2SiO3+（n+1）H2O
能与氢氟酸发生反应SiO2nH2O+4HF=SiF4+（n+2）H2O 2、主要化学指标 SiO2含量（干品）≥90% 筛余物（4.5цm）≤0.5% 加热减量：4.0-8.0% 灼烧减量：（干品）≤7.0% PH值：5.0-8.0 总铜含量：≤30mg/kg 总锰含量：≤50mg/kg 总铁含量：≤1000mg/kg DBP吸收值：2.00-3.50cm3/g 比表面积：不同用途有不同范围，我厂产品控制 145-165m2/g（HT2#） 165-185m2/g（HT1#） 200-300m2/g（HT3#） 3、主要物理性能（配合橡胶品） 拉伸强度≥17.0Mpa 500%定伸强度≥6.3Mpa 扯断伸长度≥675% 四、生产原理 水玻璃和硫酸反应生成水合硅酸 加热 Na2O·mSiO2+H2SO4+nH2o-→Na2SO4+mSiO2·（n+1）H2O↓ 反应完成液经压滤脱水，洗涤、并通过打浆制得白炭黑料浆，经喷
疏水白炭黑是经表面改性处理的高纯度疏水二氧化硅粉体，白色透明、无毒、无味、分散性好，具有较大的比表面和孔容。白炭黑经改性后，阻止了表面二次团聚现象，改善了无机相与有机相的界面相容性，对有机溶剂及油类有很高的吸附能力，具有良好的疏水性。适用于涂料、硅橡胶、塑料、造纸、印刷、陶瓷、食品、医药、电子、纺织等行业中。主要质量技术指标项目含量项目含量SiO2(干基)≥99.5％PH值 6.9-7.1 灼烧失重≤3％DBP 吸收值 2.9-3.5ml/g 加热减量≤1％比表面积200-300m2/g 粒度(平均)≤2um 白度≥96 疏水型白炭黑在聚合物基复合材料中获得了广泛应用，主要用于光学、电学及杂化材料、疏水白炭黑填充的丙烯酸酯类粘合剂，用于多孔性材料，性能好，固化时间短，用于纸张的粘合具有高撕裂强度和耐水性。填充的合成橡胶或热固性树脂粘胶用于化学电镀、印刷电路板具有良好的耐热性能和焊接性能。疏水型白炭黑具有许多普通填料无可比拟的优越性，在耐高温、高强度材料和电子、光学、生物等领域中有更大的使用价值。 本发明公开了一种高孔容二氧化硅的制备方法，它采用可溶性硅酸钠为原料，通过离子交换生成一定浓度的硅酸，在与氨水进行中和反应时，加入碳酸氢铵作扩孔助剂、聚乙二醇作表面活性剂合成高孔容浆料，经压滤、洗涤、有机溶剂置换、蒸馏脱水干燥时加入正丁醇固孔、煅烧及气流粉碎得到颗粒均匀的高孔容二氧化硅超细粉末，生产的二氧化硅具有杂质少、吸油值及孔容高的特点，用于中、高档涂料中消光性能好、透明度高、不黄变。 又称孔体积。单位质量多孔固体所具有的细孔总容积，称为孔容或比孔容Vg。这是多孔结构吸附剂或催化剂的特征值之一。 比孔容常由颗粒密度ρp和真密度ρt按照Vg=1/ρp-1/ρt算出。式中1/ρp-为1g多孔固体的表观体积；1/ρt为lg多孔固体中骨架的体积；两者之差等于孔容。 孔容一般用四氯化碳法测定，利用在一定的四氯化碳蒸气压力下，四氯化碳在多孔固体的内孔凝聚，把孔充满，此凝聚了四氯化碳的体积就是吸附剂孔的体积。 吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示（cm3/g）。 孔容是吸附剂的有效体积，它是用饱和吸附量推算出来的值，也就是吸附剂能容纳吸附剂的体积，所以孔容越大越好。 孔容不一定等于孔体积，因为孔容中不包括粗孔而孔体积包括了所有孔的体积。 (二)色谱柱中多孔填充剂的所有孔洞中流动相所占有的体积。 许多超细粉体材料的表面是不光滑的，甚至专门设计成多孔的，而且孔的尺寸大小、形状、数量与它的某些性质有密切的关系，例如催化剂与吸附剂。因此，测
电子显微学报 科技期刊 Journal of Chinese Electron Microscopy Society 1998年 第17卷 第2期 总第76期 谢 泉*刘让苏 徐仲榆**彭 平 (湖南大学应用物理系，**化学化工系，长沙 410082) 张友玉 (湖南师范大学测试中心，长沙 410081) 摘 要 本文用SEM技术对石墨、炭黑及白炭黑三种导电粒子在导电硅橡胶中的结构 分布形态进行了分析，结果发现：石墨在橡胶基体中均匀分布，且不聚集。炭黑和白 炭黑在橡胶基体中都有聚集成环球的现象，当炭黑和白炭黑共存时，其聚集程度增 大，由此可见，白炭黑对炭黑的聚集有影响。此外，有关导电粒子对导电硅橡胶导电 机制的影响也进行了分析。 关键词 SEM技术 导电粒子 液体硅橡胶 导电机制 导电高分子复合材料是材料领域的一大体系，其导电率的大小与导电粒子的种 类，数量及其在橡胶中的分布形态具有重要的关系。而作为导电高分子复合材料的主 要导电粒子如石墨和炭黑具有许多其它导电粒子不具备的优点，因此，国内外对石墨 和炭黑在导电橡胶中的导电机理以及对导电橡胶的各种性能的影响进行了研究［1， 2，3］，但对石墨和炭黑在橡胶中的微观结构未进行详细的分析。白炭黑对橡胶具有 补强作用，且对橡胶的性能具有重要影响［4］，本文用SEM技术详细研究了石墨和炭 黑及白炭黑在硅橡胶中的分布形态，并对其在橡胶基体中的导电机制进行了分析。 试验方法 原材料选用GMX332型液体硅橡胶作为基体，交联剂为正硅酸乙脂，催化剂为二 月桂酸二丁基锡，导电填料为HG3型炭黑和石墨的混合粉，其重量比为1∶2，白炭黑 为光谱纯。将配比好的橡胶，催化剂，交联剂溶液与导电粒子，白炭黑混合，搅拌至 均匀为止，然后装模，待完全硫化后，将样品制成薄条。扫描电镜(SEM)制样是采用 冷冻修面和裂解刻蚀方法，以此研究三种粒子在橡胶中的实际分布形态，加速电压为 20kV，型号为日立S-570扫描电镜。 结构分布形态
在白炭黑表面上有很多的亲水性签? ( 在澳化聚丁二烯中配合时化和三 . 一应力一应变曲线。 < < , 通过表面的疏水 , 一 2 基团。 , 亲水性粒子与疏水性橡胶难以 2 2 基的活性化““ 。得出了良好的相容通过热处理把二? ( 一硅醇纂? 2 墓保持活变为二 . 一一 . 二硅氧烷基?时亲水白炭黑与硅烷化合物的配合也有许多研“+ + ? Δ 究报告?Σ Λ 犷χ δ 把约# . β 的硅醉簇变为三甲基硅氧烧基的气相法白炭黑配人性降低性’ , 可望残存的Π . 一, “ ” ’ 。一般来说为了使亲水性的无机填充剂以及改善操作性能和赋于疏、、丁苯橡胶中时其墓舒果是提高了分散性改善 , , 易于混合分散 , 了扯断强度和耐磨性。其次 , 对于硅橡胶来水渔说, Ι , 所以用脂肪酸脂肪酸盐松香、、界面醋、说 ! , 当肥入将约. 5 β 硅醉基变为三甲基硅烷 , 活性剂醛胜、油等迸行表面处理、、。对白炭黑来、寿约气相法白炭黑时程中发生硬化可居 , , 。可防止胶料在贮存 过 , 也王在厄用醉碳酸指 3 、烷氧基亿合物、、扯断强度虽略有降低“ ’ 。但因拼砍酸 ! 、氯硅烷次其诱导体季胺盐’ 。、、、伸氏较高而增大了破坏能无机卤化物、异淤度盐六甲班二接 , 一在两端具有不同官能团的硅烷化有孔哇诱导体?。各种高分子化合物合物可有效地提高硫化胶的物理机械性能“ 艺。枝反应等各种方法进行处理 0 < 车为偶我剂已开发出许多硅烷化合‘ ? Ε 二: Δ Ε 把白炭黑作丁隋化处理物用 于康胶的主要偶联剂如表 & 所示, “ ” ?。表& ’ 主要的硅烷偶联剂及其应用范围 2 一。一一。‘ ‘ 一‘ 一缸石勃福 4 与” ” 一” Δ ” ’ 一’ ε ! 7 ? Μ、一 02 4 ? % 一Μ 一‘ ? 2 ! ?。Ο ” 一’ 一’ 一’ 应用、围枪、 . 、7 ε 2 ! ?。」? … ? α Λ Σ 9 Ν 、工Ν 、. ? Ν 、Ν 、9 ? Ν ?Ν / Ν 。二 % 一三乙氧硅烷基丙幕?四硫化物 ! 2 ?一 0 2 % ?一从。 0 2 % ? % 扛护? Σ ? 之 φ 、、、. ? Ν 、、0 Ν 、、9 ? Ν 、、一琉旅两瑟三甲氧基硅烷/ Ν < 9 Ν = Ν 0 5 ? 0 。 2 三一 0 2 ! ?。一. 0 ! 2 。?。一?α Λ 五工? Ν , 、、 . ? Ν 、、0 Ν = Ν 、9 ? Ν 、、忍一疏挤乙丛三乙氧墓硅烷卫/ Ν ?9 Ν 、 φ 、 0 、? 0 。 2 % ! 9一 02 ! ? % 一. ( 0 。 2 ?? % 一胺基内墓三乙氧基硅烷4 Κ ? _ Λ Σ 。φ ——. ? Ν 、、0 Ν 、9 ? Ν 、 2 9 9 一一# ! 02 ?一 9 2 0 2 ?
白炭黑概述及其生产工艺 硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6%，仅次于氧（47.2%）为第二位。无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。 纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。 我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来，至今才有几十个品种，因此差距还较大。我国具有优质而丰富的资源，为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。近十多年来，不仅得到了化工部的重视，并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。可
以预料，我国的硅化合物的发展速度必将越来越快，与世界发达国家的差距必将越来越小。 白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产，八十年代总生产能力达70～80万吨/年。我国六十年代开始起步，八十年代千吨级的厂有两家，年产量总共仅5000～6000吨，而且品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。 1.物理化学性质 外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末，也有加工成颗粒状作为商品的。比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。不溶于水及绝大多数酸，在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。能溶于苛性钠和氢氟酸。对其它化学药品稳定，耐高温不分解，不燃烧。具有很高的电绝缘性，多孔性。内表面积大，在生胶中有较大的分散力。经表面改性处理的憎水性白炭黑易溶于油内，用于橡胶和塑料等作为补强填充剂，都会使其产品的机械强度和抗撕指标显著提高。由于制造方法不同，白炭黑的物化性质、微观结构均会有一定差异，故其应用领域和应用效果也不同。 2.用途。 白炭黑的用途很广，且不同产品具有不同的用途，现再概述如下：用作合成橡胶的良好补强剂，其补强性能仅次于炭黑，若经超细化和恰当的表面处理后，甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。用作稠化剂或增稠剂，合成油类、绝缘漆的调合剂，油漆的退光剂，电子元件包封材料的触变剂，荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂，彩印胶板填充剂，铸造的脱模剂。加入树脂内，可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内，可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中，可制成耐200℃以上的塑料。在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。还有用作杀虫剂及农药的载体或分散剂，防结块剂以及液体吸附剂和润滑剂等。 3.生产方法概述
沉淀白炭黑用途说明 沉淀白炭黑(二氧化硅)用途说明 型号应用范围一般性质 WL-180、橡胶、鞋底、电缆具有特殊的物理化学性质，使之在以橡胶为基体的共混物配方中成为最佳的透明性补强的添加剂，可以大大提高硫化橡胶的拉伸强度和耐磨性，Una-180 减少了橡胶的用量，降低了成本。WL-180具有较强的亲和力，使之在生胶中具有较大的分散能力，白炭黑的粒子与橡胶分子形成的物理性，在 增强硫化橡胶的机械强度和撕力的补强性方面优于炭黑，是橡胶的高补强的填充剂。 Una-180E 饲料作为一种精选特殊饲料原材料，重金属含量符合欧洲饲料工业规定值，无毒无害，并拥有较大的比表面积和更强的吸附能力，能作为各种饲料添加剂的载体和分散剂，在转换各种水和油到固体状态时有良好的表现。 Una-700 纺织染整、消泡剂、润滑油、主要将一般亲水性二氧化硅在适当条件下与硅烷偶联剂反应而成，制得一种表面具有聚硅氧烷( polysiloxane )接枝的固体粉末状二氧化硅， 不饱和聚酯树脂、粉末灭火其疏水接触角可达70至150，不仅具有良好疏水性，同时还有消泡功能。 剂、硅橡胶 Una-100 饲料小颗粒白炭黑，主要用于饲料行业，增加饲料流动性，防止结块，并且颗粒外形能在生产过程中起到一定的防尘作用。 Una-100Gr 浅色、彩色及透明橡胶造粒状白炭黑，具有WL-180白炭黑的所有优点，同时改变了粉状白炭黑使用中造成粉尘污染的影响。具有高的分散性，高的粘结强度，很容
易与橡胶混合。 YH-200 硅橡胶、涂料、造纸、农药更高品质、多孔、超细的二次粒子，亲水性、吸附、稀释等作用，使产品更加稳定。 Una-205 高级透明橡胶制品、涂料、具有高的比表面积和吸油值，能部分替代气相法白炭黑用于硅橡胶制品，使得产品具有很好的拉伸强度和耐磨性，而且制品的通明性好，拉伸 油墨、造纸不返白不变型。另可用于涂料、油墨、饲料、农药、洗衣粉行业。 Una-350 透明橡胶、涂料、油墨更高比表面积和吸油值，同WL-180相比较，在硫化橡胶中具有更高的透明度和物理性能，可部分替代气相法白炭黑。 Una-350B 透明橡胶、饲料添加剂、农此产品具有高的比面积和吸油值，能部分替代气相法白炭黑用于饲料添加剂、农药、洗衣粉行业作载体。另外，专业用于大理石石材中，起填 药、洗衣粉、造纸、石材补缝隙的作用。特别在硅橡胶里使用具有很好的透明度、拉伸强度和耐磨性，拉伸不返白、不变型。 QS-15 胶粘剂…… 此产品比表面积高、细度小，能替代气相法白炭黑用于硅酮胶与胶粘剂行业，用作透明填充补强剂，使产品取得很好的使用效果。 QS-16 涂料、油墨…… 此产品具有高的比面积和吸油值，能部分替代气相法白炭黑用于涂料、油墨制造。在粉末体系中，主要作为分散剂使用;在液态体系中，主要作为流变控制剂使用，并有很好的增稠与防沉作用。 QS-300 环氧树脂体系、聚酰胺、在塑料中添加SiO可提高材料的强度、韧性、耐磨性、防水性和耐老化性，改善材料的加工性能及制品的外观。使PS塑料薄膜易于张口，不2 PMMA、PS 会粘结。
炭黑与白炭黑上市公司一览 1912年人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。目前世界橡胶工业原材料耗用量排在第一位的是生胶,第二位的是炭黑;换言之,炭黑已成为 消费量最大的橡胶配合剂。炭黑的耗用量一般占橡胶耗用量的40%～50% ,也就是说,在橡胶配方中,通常每使用2 份橡胶就会搭配使用1 份炭黑。 白炭黑分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑,广泛应用于轮胎、胶带、胶管、胶鞋、电线电缆等橡胶制品中.白炭黑与硅烷偶联剂并用于轮胎胎面胶中,在降低轮胎滚动阻力的同时可改善轮胎的耐磨性和抗湿滑性.使用白炭黑的胶料拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等均有提高,在透明和彩色橡胶制品中更有其优势.随着人们环境意识的增强、轮胎工业的发展及白炭黑品质的不断提高,其应用范围还将进一步扩大.白炭黑自1948年开始生产并作为填料应用于橡胶工业，到20世纪80年代全世界沉淀法白炭黑约有67%用于橡胶工业，其中45%用于鞋类，16%用于轮胎，6%用于其他橡胶制品。从1991年法国米其林公司宣布大力开展“绿色轮胎”的研究开始，欧洲、美国和日本等地的各大轮胎公司相继加快了研制步伐。“绿色轮胎”已成为21世纪轮胎工业发展的主流，白炭黑可以高比例配用或全部替代炭黑做补强剂生产“绿色轮胎”。1999年欧洲在轿车原，配胎胎面中使用白炭黑已是标准做法，轿车原配胎胎面中白炭黑的用量已达到10万t。受燃油税的压力影响，为了降低耗油量，汽车制造商积极开发低滚动阻力和低耗油量的“绿色轮胎”。 1.海印股份【000861】： 公司的高岭土业务主要由控股子公司茂名高岭科技有限公司开展，目前是国内最大的造纸涂料用高岭土产品生产企业，其生产的MM01产品质量能与进口媲美，被国内造纸厂广泛使用。公司为了满足市场的需求，2008年投产的年产10万吨超细土生产线来迎合市场。08 年公司向海印集团收购了北海高岭科技有限公司100%股权。该公司拥有广西省合浦县新屋面矿区高岭土矿的采矿权，该矿山初步探明高岭土资源储量6,070.71万吨，精矿量2,425.01万吨，矿山开采生产总年限为45年。目前，该公司的一期30万吨高岭土项目已开工建设，预计将于2009年年底投产，达产后年产30万吨高岭土产品，其中：造纸涂料级土10万吨/年；陶瓷级土20万吨/年。公司经营的12家主题商场的营业面积总计约15.74万平米（不包括托管经营的江南粮油城和总统数码港）,综合经营规模在广州市零售企业中处于龙头地位；拥有商铺约2,700家，各主题商场的出租率基本保持在95%以上。报告期内，公司经营的12家主题商场共实现营业收入36,078.11万元，净利润14,383.82万元。全资子公司茂名环
白炭黑概述及其生产工艺 硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6%，仅次于氧（47.2%）为第二位。无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。 纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。 我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来，至今才有几十个品种，因此差距还较大。我国具有优质而丰富的资源，为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。近十多年来，不仅得到了化工部的重视，并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。可以预料，我国的硅化合物的发展速度必将越来越快，与世界发达国家的差距必将越来越小。 白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产，八十年代总生产能力达70～80万吨/年。我国六十年代开始起步，八十年代千吨级的厂有两家，年产量总共仅5000～6000吨，而且品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。 1.物理化学性质 外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末，也有加工成颗粒状作为商品的。比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。不溶于水及绝大多数酸，在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。能溶于苛性钠和氢氟酸。对其它化学药品稳定，耐高温不分解，不燃烧。具有很高的电绝缘性，多孔性。内表面积大，在生胶中有较大的分散力。经表面改性处理的憎水性白炭黑易溶于油内，用于橡胶和塑料等作为补强填充剂，都会使其产品的机械强度和抗撕指标显著提高。由于制造方法不同，白炭黑的物化性质、微观结构均会有一定差异，故其应用领域和应用效果也不同。 2.用途。
白炭黑 射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气X-白炭黑是白色粉末状白炭黑是相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。是以表面羟基的形式存在。能溶于SiO2·nH2O表示，其中nH2O多孔性物质，其组成可用苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。目录隐藏] [ 基本信息 1 2 物化性质 3 成分制备 4 新方法1. 4.1 用途5 5.1 橡胶制品1. 农业化学制品5.2 2. 日用化工制品3. 5.3 4. 5.4 胶结剂 5. 5.5 抗结块剂 6. 5.6 造纸填料 6 气相应用 1. 6.1 电子封装材料 2. 6.2 树脂复合材料 3. 6.3 塑料 4. 6.4 涂料 橡胶 6.5 5. 6. 颜（染）料6.6 6.7 陶瓷 7. 6.8 密封胶、粘结剂8. 玻璃钢制品9. 6.9 药物载体10. 6.10 化妆品11. 6.11 抗菌材料12. 6.12 其它13. 6.13 白炭黑 - 基本信息中文名称：白炭黑
图 中文别名：白炭黑(燃烧法));气相白炭黑;造粒白炭黑;药用级白炭黑;GH-7型白炭黑;GH-1A型白炭黑;GH-1B型白炭黑;水合二氧化硅;白碳黑;白烟;沉淀水合二氧化硅;纯乳胶;胶体二氧化硅; 沉淀二氧化硅 英文名称：Whitecarbonblack 英文别名： whitecarbon;Whitecarbonblack,combustionmethod;PelletedHydratedSilica;HydratedSilica ;Silicondioxidehydrate;Silica,hydrate;SILICA;Precipitatedsilica; CAS号：10279-57-9 EINECS号：238-878-4 分子式：SiO2.x(H2O) 物化性质 - 白炭黑． C(lit.) 1610°熔点：C(lit.) >100°沸点：C(lit.) 2.6g/mLat25密度：°n20/D1.544(lit.) 率：折射C °储存条件：2-8formtablets(~0.5geach) 成分白炭黑 - 气相法白炭黑常态下为白色无定白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。），无毒，有巨大的比表面积。气相法白形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm，但制备工艺复杂，价格炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99%，粒径可达10~20nm盐酸、昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、凝胶法、化学-CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶沉淀白炭黑主要用作二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。晶体法、涂料气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。天然橡胶和合成橡胶的补强剂、塑料薄膜超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、和不饱和树脂增稠剂，开口剂等。纺织、（包括高温硫化硅橡胶）白炭黑作为一种环保、性能优异的助剂，、主要用于橡胶制品年这四年产量的增速来看，四年复合增2004-2008造纸、农药、食品添加剂领域。从白炭黑万吨，万吨，产量13.3%。200975年我国共有白炭黑生产企业超过60家，产能约100长率中国产销量居全球首位。新能源等领域的需求增长，预计未来我国沉淀得益于轮胎制造业、硅橡胶产业、涂料工业、亚洲将成为高分散白炭黑最大年，。(二氧化硅)的年均需求增长速度约为10%2015法白炭黑，40%15%市场，其需求增速将远高于全球平均9%的增速，达到或更高。中国占亚洲市场的将成为全球最大的单一市场。 白炭黑 - 制备其它除硅酸钠以外，制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正 硅酸乙酯做硅源，成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。
白炭黑生产工艺 硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在，一切植物皆含有少量的二氧化硅，动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。硅在地壳中的含量是绝对丰富的，硅在地壳中的重量百分数为27.6%，仅次于氧（47.2%）为第二位。无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品，尤其是近些年来发展更为迅速。在德温特中心专利索引的无机化学品类中，硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。由此可以看出，无机硅化合物，在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。 纵观世界情况，硅化合物的新品种近些年来增加并不多，而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。例如硅化合物中最老的品种硅酸钠，目前也在向高性能、高附加价值化发展；美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格，几乎可用于石油化工的各个催化过程；氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。因此，从目前开发趋势看，无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域，一定大有发展前途。 我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来，至今才有几十个品种，因此差距还较大。我国具有优质而丰富的资源，为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。近十多年来，不仅得到了化工部的重视，并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。可以预料，我国
的硅化合物的发展速度必将越来越快，与世界发达国家的差距必将越来越小。 白炭黑是硅化合物中较老的一个品种，三十年代中叶，德、苏、美等国就开始研制，到四十年代末就进入了工业生产，八十年代总生产能力达70～80万吨/年。我国六十年代开始起步，八十年代千吨级的厂有两家，年产量总共仅5000～6000吨，而且品种少，质量差，能耗高，未形成系列化。因此，研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。 1.物理化学性质 外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末，也有加工成颗粒状作为商品的。比重为2.319～2.653，熔点为1750℃。不溶于水及绝大多数酸，在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。能溶于苛性钠和氢氟酸。对其它化学药品稳定，耐高温不分解，不燃烧。具有很高的电绝缘性，多孔性。内表面积大，在生胶中有较大的分散力。经表面改性处理的憎水性白炭黑易溶于油内，用于橡胶和塑料等作为补强填充剂，都会使其产品的机械强度和抗撕指标显著提高。由于制造方法不同，白炭黑的物化性质、微观结构均会有一定差异，故其应用领域和应用效果也不同。
白炭黑 白炭黑定义 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。 白炭黑的成分及传统用法 成分 白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半白炭黑透明固体胶状纳米粒子（粒径小于 100nm），无毒，有巨大的比表面积。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达99%，粒径可达10~20nm，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂，超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。 制备 制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源，除硅酸钠以外，其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源，大大降低了白炭黑的生产成本。 传统方法 （1）气相法
主要为化学气相沉积（CAV）法，又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气（或空气）和氢气，高温下反应而成。反应式为： SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后，在蒸发器中加热蒸发，并以干燥、过滤后的空气为载体，送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化（火焰温度1000~1800℃）后，与一定量的氢和氧（或空气）在1800℃左右的高温下进行气相水解；此时生成的气相二氧化硅颗粒极细，与气体形成气溶胶，不易捕集，故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4～6即为成品。 德国迪高沙（Degussa）公司和美国卡伯特（Cabot）公司的气相法生产技术全球领先。 他们的生产装置规模大，自动化程度高，产品成本低，牌号（尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号）多，品质好，如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产，但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。广州吉必盛科技实业有限公司是目前国内产量最大，牌号最全，技术最先进的气相二氧化硅供应商，是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位。 （2）沉淀法 沉淀法又叫硅酸钠酸化法，采用水玻璃溶液与酸反应，经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为：Na2SiO3 + 2H+—>白炭黑+ 2Na+ + H20国内大部分生产企业采用沉淀法。新方法 新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源，采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。
沉淀白炭黑的开发与应用进展 汪多仁 （中国石油吉林石化公司，吉林 132101） 摘要：综述了国内外沉淀白炭黑的生产方法、工艺进展和主要应用领域，阐述了国内外研究开发的现状与发展趋势。并探讨了扩大应用范围等的前景与市场需求。 关键词：沉淀白炭黑；工艺；生产；应用 1 理化性能 沉淀白炭黑（precipitated silica）又称水合二氧化硅、活性二氧化硅、轻质二氧化硅、沉淀二氧化硅和沉淀水合二氧化硅，简称白炭黑；分子式：SiO2 · nH2O，主要成分SiO2。性能与炭黑相似，外观为白色无定形微细粉末，质轻，原始粒径0.3μm以下，相对密度 2.319～2.653，熔点1750℃，吸潮后形成聚合细颗粒，有很高的绝缘性，不溶于水和酸；溶于苛性钠和氢氟酸，高温不分解，有吸水性，对基质和活性成分及添加剂显示出化学惰性，对维生素、激素、氟化物、抗生素、酶制剂及化妆品中常用的许多活性成分都有良好的相容性。 2 工艺开发 2.1 操作过程[1] 用水玻璃和硫酸进行二步反应制备出活性白炭黑的工艺。工艺包括选择原料和溶液配制，制 作者简介：汪多仁（1956—），男，高级工程师、翻译、信息调研员、研究员。早年毕业于吉林化工学院（原吉林化学工业专科学校）有机合成系。长期在中石油吉林石化公司石井沟联合化工厂总工程师（办公）室任职，从事新产品开发、信息调研、多语种外文翻译等工作。在中央级及各级报刊如中国化工报、中国化工信息等各级刊物上发表科技文章千余篇，有数百篇被国外权威部门与《美国化学文摘》(CA)、《中国化工文摘》、清华同方《中国学术期刊》(光盘版)、中国核心期刊数据库收录。为中国管理科学学会高级会员。中科欧亚管理科学研究院专家委员会委员兼客座教授。中国增塑剂编委会委员。备硅溶胶、二步反应、过滤、洗涤、粉碎、包装。 生产标准白炭黑最初的原材料为硅酸钠（水玻璃）溶液和硫酸。在一定的pH范围内制备出溶胶母液；合成出粒度均匀、密实的硅溶胶粒子作为“晶种”。将硅酸钠溶液稀释、过滤并加入预制晶种，采用蒸汽加热，搅拌升温至85℃，在不断搅拌下控制反应温度为85℃，反应时间为1～2h，在控制条件下将酸加入装有硅酸盐溶液的罐或釜中，用流量计控制加酸速度，在规定时间内加入定量的硫酸，待反应浆料的pH值达到一定值时停止加酸，同时升温熟化，此过程为反应工序的一段反应。升温熟化完毕后，加入定量的水玻璃和硫酸进行中和反应，此时要求控制浆料的pH值在7.5~11之内，并严格控制整个中和反应阶段的温度，此过程为反应工序的二段反应。 在常温下沉化后生成的沉淀白炭黑用板框过滤机过滤，滤饼渣（即白炭黑）经水洗除杂再配制成浆料，浆料经高压喷雾在高温中干燥除去水分即为白炭黑成品。[5~7] 以水玻璃和硫酸为原料，硫酸钠盐是作为沉淀反应的副产物而生成的。随后过滤生成的水蒸汽在过滤过程中清除掉过剩的盐。通常在鼓式旋转干燥器中将所得的滤渣干燥，碾磨成细粉末并靠压缩空气输送到储藏罐中。将白炭黑以粉末状包装成袋或装入散装容器内出售，或在制粒机中进一步加工，形成低尘、体积重量较高的形态。