气相法白炭黑的应用领域——涂料

第!"卷第#期科技资讯・原材料槽相互流通外，还可以通过胶囊外表面和叶形网状结构相互流通。

用这种胶囊硫化的轮胎的内表面也是叶形网状结构。

!"市场与效益本项目目前品种相对较少，产品供不应求，能生产的品种只有$%&&’!&、"&%&&’!&、""%&&’!&、"!%&&’!&和$%&&(!&、"&%&&(!&、""%&&(!&和"!%&&(!&型号的胶囊，轿车胎和轻卡胎胶囊有待开发。

若按我国目前年产")*亿条轮胎计算，每年需胶囊约!*&万条，按平均价格*&&元+条计算，约有"!亿元的大市场。

叶形网状轮胶胶囊生产成本为,-&元+条，售价为*&&元+条。

若年产量按"万条计算，年销售收入超过.&&&万元。

该成果已通过青岛市计划单列技术鉴定，并申请了国家专利，现已批量生产。

!#$气相法白炭黑气相法白炭黑被广泛应用于硅橡胶、油漆涂料、油墨和复印机墨粉、粘胶剂、电缆料与不饱和聚酯树脂、植物保护、食品和化妆品领域，可起到补强、增稠、抗结块、控制体系流变等作用。

我国白炭黑市场几乎被国外的几个大公司，如德固萨、卡博特、瓦克公司所垄断，国内仅有几套小规模装置。

广州吉必时科技实业有限公司在吸收消化国外先进技术的基础上，进行技术创新，在国内建成了一条利用有机硅副产物生产气相法白炭黑的生产线，单机年产量达到*&&吨，目前可生产.个型号的亲水性产品；吉林化工研究院采用有机硅单体副产品生产气相法白炭黑。

国外气相法白炭黑单套装置生产能力一般都在.&&&吨+年以上，美国卡博特公司单套装置规模最大可达$&&&吨+年。

白炭黑（气相法）标准名称白炭黑（气相法）标准说明白炭黑（气相法）本标准适用于四氯化硅气估在氢氧焰中高温下水解制得的气相白炭黑。

白炭黑主要用于各种硅橡胶被强剂，农药分散剂，涂料的消光剂，处理各种纤维品塑料薄膜。

分子式：SiO2分子量：60（按1982年国际原子量）指标甲产品分五个品名：1号可用于涂料填加剂、电子原件包封料。

2号适用于硅橡胶的补强剂。

3号广泛用于树脂增粘剂、合成润滑油的稠化剂、电子原件包封料、玻璃钢制品的充填及触变剂。

4号适用一硅脂的稠化剂。

5号适用于特种硅橡胶的补强剂。

一、技术要求白炭黑（气相法）应符合下列要求甲乙项目 1# 2# 3# 4# 5# 2# 4# 指标外观高度分散白色絮状粉末比表面积，m2/g 75"105 ≥150 150"200 ≥200≥300吸油值，ml/g <2.90 2.60"2.90 ≥2.90≥3.45 2.60"2.80 表观密度，g/ml ≥0.05≤0.04 0.04 0.05PH值 4"6 4"6 3.5"6 3.5"5.5 4"6 3.5"5 3.5"5 干燥减量110℃2h，%≤3 3 3 3 3 5 5 机械杂质，个数/2≤30 20 30 15 20 微量微量灼烧减量900℃，2h,%≤5 5 5 5 5 氧化铝（Al2O3）,%≤——— 0.03 —氧化铁（Fe2O3）,%≤——— 0.01 —铵（以NH3计），% —≤0.03—微量—二、检验方法1 外观的测定目测。

2 比表面积的测定甲法（甲基红吸附法)：指标甲1号、2号、3号、4号用甲基红吸附法。

白炭黑表面羟基团以三Si—OH存在；对甲基红染料分子形成单分子层吸附。

根据吸附甲基红量，计算羟基吸附表面。

2.1 仪器吸附色层管（见图1）；吸液管（5ml）；容量瓶（500ml）。

气相法白炭黑生产方法及应用概述
气相法白炭黑(俗称纳米白炭黑)是人工合成物无定形白色流动性粉末，是一种松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物纳米材料。

其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于100㎡/g，是极其重要的纳米级无机原材料之一。

由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。

作为液体的触变剂和增稠剂，防沉淀、防流挂；改善颜料填料在液体体系中悬浮性和分散性；用作分散和研磨助剂；提高涂层耐腐蚀性；提高粉末流动性、贮存稳定性；改善粉末带电量及电荷稳定性；提高抗水性；提高漆膜抗刮伤性；提高颜色鲜艳性；固定特殊效果；提高漆膜物理机械性能；提高漆膜附着力和柔韧性；改善橡胶、弹性体粘弹性能,补强；消泡剂中的消泡作用；提高涂层表面硬度、抗刮擦；薄膜及弹性体中防止粘连；作为吸附剂和载体；用于喷墨打印涂层；作为齿科材料的高级填充物；作为催化剂载体，显著的热绝缘性，用于低温和高温绝缘。

 一、气相法白炭黑生产方法简介
 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。

我国从20世纪60年代开始小规模生产气相法白炭黑，目前国内主要生产企业有沈阳化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司和广州吉必时科技实业有限公司（下属吉林双吉新材料化工有限公司和开化新吉新材料有限公司）三家公司生产气相法白炭黑。

其中沈阳化工股份有限公司的生产能力为1500吨/年，上海氯碱化工股份有限公司为100吨/年左右，广州吉必时科技实业有限公司两家分公司合计2000吨/年。

气相法白炭黑的介绍这么久还是新手上路！找了篇文章，贴一贴，赚点收入。

气相法白炭黑（学名气相二氧化硅）是利用氯硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形粉体材料，平均原生粒径约为7-40纳米，聚集体粒径约为200-300纳米，比表面积50～380m2/g，产品纯度高，SiO2含量不小于99.8％，是一种多功能的添加剂，广泛应用于硅橡胶、涂料、胶粘剂、油墨、胶体蓄电池等行业,可起到增稠、触变、消光、防沉等作用。

本主题由 jzq0922 于 2010-3-10 11:25 移动收藏分享评分回复引用订阅 TOP小成有机硅熟练工UID3696帖子662#发表于 2007-5-17 15:24| 只看该作者2006年全球气相法白炭黑的产量已达210 kt/a。

气相法白炭黑的生产高度集中，主要由几家公司控制。

其中最大的生产厂是德国的Degussa公司，产量达60 kt/a，占世界气相法白炭黑总产量的2/5左右；其次为美国Cabot、德国Wacker、日本Tokuyama。

精华0 积分67 经验55 硅币0 阅读权限20 在线时间6 小时 注册时间 2006-1-5 最后登录 2010-6-8随着亚洲经济的快速增长，出现了巨大市场需求空间，低生产成本的吸引力以及发达国家的环保压力使国外气相法白炭黑生产厂家开始向亚洲转移。

近年，国外气相法白炭黑生产厂家不仅将大量的产品出口到我国市场，同时也纷纷在我国建设大型生产装置。

回复 引用TOP小成有机硅熟练工UID 3696 帖子66 精华0 积分3#发表于 2007-5-17 15:24 | 只看该作者 我国从20世纪60年代开始小规模生产气相法白炭黑，目前国内主要生产企业有沈阳化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司和广州吉必时科技实业有限公司（下属吉林双吉新材料化工有限公司和开化新吉新材料有限公司）三家公司生产气相法白炭黑。

白炭黑生产工艺白炭黑是一种无机颜料，其化学名为二氧化硅，化学式为SiO2。

白炭黑具有极高的白度和亮度，透明度高，具有良好的覆盖性和增艳性，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、造纸等工业领域。

下面将介绍白炭黑的生产工艺。

白炭黑的生产主要通过气相法和湿法两种工艺进行。

气相法主要是通过煅烧硅酸盐原料，在高温下进行氧化还原反应，制得白炭黑。

湿法生产主要通过硅酸盐溶液经过酸化、沉淀、离心、过滤等工序制得白炭黑。

气相法生产白炭黑的工艺较为复杂，具体分为下列几个步骤：首先是原料的准备，将硅酸盐原料和还原剂排列在炉子内部双层管道系统上方。

然后，通过将气体或液体反应介质引入到气相法反应装置中，使原料与介质进行反应。

第二步是反应过程，反应装置的温度一般在600℃~1500℃之间，通过高温条件使硅酸盐原料发生煅烧反应，生成白色的二氧化硅。

第三步是产物处理，将由反应产生的粉末产物通过气流、离心或过滤等方式进行分离和过滤，获取纯净的白炭黑产品。

湿法生产白炭黑的工艺相对简单，具体步骤如下：首先是原料的准备，将硅酸盐原料溶解在水中，得到硅酸盐溶液。

第二步是酸化过程，将硅酸盐溶液与酸进行反应，使其发生酸化反应，生成硅酸。

第三步是沉淀过程，通过搅拌或其他方式使酸化后的硅酸与一定浓度的盐酸或铝酸盐发生沉淀作用，生成白炭黑。

第四步是过滤和洗涤，将沉淀后的白炭黑产品用水进行洗涤，以去除残留的酸性物质和杂质。

第五步是产物干燥，将洗涤后的白炭黑产品通过干燥设备进行干燥，去除水分，得到干燥的白炭黑产品。

无论是气相法还是湿法，生产白炭黑都需要满足一定的生产条件和工艺要求。

例如，在气相法中需要控制合适的温度和反应时间，以及优化反应装置的结构和设计；在湿法中要保证原料浓度、酸化反应条件和沉降速度的控制。

总结起来，白炭黑的生产工艺主要包括气相法和湿法两种方法。

无论采用哪种方法，都需要经过一系列的步骤，包括原料准备、反应过程、产物处理和干燥等环节。

这些工艺要求严苛，需要合理的设备和操作条件，以确保生产出高质量的白炭黑产品。

气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响及应用江苏兰陵高分子材料有限公司陈明峥金顺玉程军潘锎周建新1、前言气相二氧化硅，又叫气相白炭黑，分子式是SiO2,是多孔性、耐高温、无毒无味的白色蓬松粉末。

气相二氧化硅由于粒径很小（粒径在7～40nm），因此比表面积大(100～400m2/g)，表面能大，表面吸附力强；同时它具备纯度高(二氧化硅含量不小于99.8%)，化学稳定性、补强性、耐磨性、松散性、增稠性、以及特殊的触变性等特点，在橡胶、塑料、涂料、医药等领域得到广泛应用。

由于气相二氧化硅的上述特点，在一般涂料和粉末涂料中也是常用的助剂。

在粉末涂料中主要利用气相二氧化硅比表面积大和吸油量大等的特点，在粉末涂料中最常用的是作为松散剂（疏松剂），在制造粉末涂料时，在漆片的粉碎过程中干法分散到粉末涂料产品中；还有时加到配制粉末涂料的原材料中，用熔融挤出混合的方法分散到粉末涂料中去。

另外，还利用气相二氧化硅降低粉末涂料熔融水平流动性的作用，作为涂膜边角覆盖力改性剂添加到粉末涂料中使用。

气相二氧化硅对不同树脂型粉末涂料及涂膜性能的影响是有明显差别的，在本文中主要论述气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响及应用试验情况。

2、试验部分2、1 试验用原材料我们选用经典的白色聚酯环氧粉末涂料配方原料，气相二氧化硅选用无锡、湖州龙祥公司的，还有德国徳固赛公司AeroSil 200（亲水性，简称AS200）和AeroSil R972（疏水性，简称R972）,上海迪祥公司HB215（疏水性）和广州天珑公司A200等六个品种。

2、2 试验方法我们选择经典的聚酯环氧粉末涂料的白色配方，经过试验室粉末涂料制备方法制备，用180目标准筛过筛，测定粉末涂料胶化时间和熔融水平流动性，然后粉末涂料在0.5mm冷轧钢板上静电喷涂后,在规定条件下烘烤固化制备试验样板，测定涂膜各种性能。

3、结果与讨论3、1 气相二氧化硅品种的影响我们选用不同商家的五个品种气相二氧化硅，在经典的白色聚酯环氧粉末涂料配方体系中，固定气相二氧化硅以外的所有配方的组成和用量（包括气相二氧化硅的用量），只改变气相二氧化硅的品种配制粉末涂料，测定粉末涂料和涂膜的性能，比较不同气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响，其试验配方和试验结果见表1。

1气相法白炭黑的用途1.1赋予材料的特性气相法二氧化硅又称气相法白炭黑，是千种极其重要的高科技无机化工产品，也是目前唯一能够实现大规模工业化生产的纳米材料。

它是一种无定形、半透明、流动性很强的絮状胶态物质，是由硅或硅的氯化物在氢氧焰的高温条件下水解而成，是表面带有羟基官能团的超微细粒子。

其原生粒径为1-40nm，平均原生粒径为7～18 nm(接近于分子直径)，聚集体粒径为1μm左右，具有较大的比表面积(通常为50-400m2/g)。

它的分子间由Si-O共价键结合在一起，形成结构稳定的晶格场。

当物质颗粒的粒径达到纳米级时，也就是接近分子状态时，粒子的量子效应使物质的物理化学性质发生显著的变化，粒子表面不再是传统意义上的物体表面，更多的表征是表面原子、化学键、内能、焓、熵及分子间的作用力等。

气相法二氧化硅的高比表面积和孔结构对许多物质的物理化学性能产生显著的影响。

它具有高触变性、高分散性、抗温变性、高耐磨性、高折光性，在材料中具有“分子桥”作用，可改善材料的性能，赋予材料与众不同的性能，因此在新型材料中占有特殊的地位，尤其是在国防与航天工业中占有极其重要的地位。

(1)高张力性。

在纺织材料表面涂含气相法二氧化硅的涂料，可以极大地提高材料表面的张力，如现代防弹衣。

(2)热屏蔽性。

橡胶在实际应用中，局部受热后会产生热聚积效应，使该部位的力学强度下降。

气相法二氧化硅在橡胶中可以起到热屏蔽作用和热传导作用。

在能量转换元件中，损失的能量会产生大量的热，而气相法二氧化硅可以起到良好的热屏蔽作用和表面热传导作用，使损失的能量减少，提高材料的安全性。

(3)憎水性。

普通陶瓷绝缘子的表面能较高，容易形成水膜，降低绝缘性能，给电力安全生产带来隐患。

由硅橡胶制成的复合绝缘子主要是由混有憎水性气相法二氧化硅的甲基乙烯基硅橡胶制成，每片耐10kV电。

当硅橡胶材料表面有微小雾珠和雨滴时，绝大部分雾珠和雨滴都呈球状，不连续地散落在表面。

气相法白炭黑在涂料中的应用（1）消光剂气相法白炭黑折光指数1.46 , 与成膜树脂的折光指数接近，对漆膜颜色没有影响。

在成膜过程中迁移到漆膜表面，能使漆膜表面产生预期粗糙度，明显地降低其表面光泽，是一种良好的消光剂。

消光效果主要取决于产品的三个性能：孔积率，粒径和表面处理。

使用气相法白炭黑时要注意与漆膜厚度的匹配，在厚膜漆里采用颗粒非常细的气相法白炭黑，是不能产生适当的粗糙度的微细表面，反之如在薄膜漆里采用颗粒粗大气相法白炭黑，虽然其消光效果非常好，但是漆膜表面的粗糙度将不能为绝大多数用户接受。

（2）流变助剂流变性是涂料的重要性能，它直接影响到涂料的外观、施工性能及贮存稳定性等性能，而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异。

对于油性体系而言，大部分流变助剂都是形成氢键而起作用，表面未处理的气相法白炭黑聚集体是含有多个羟基，一是孤立的、未受干扰的自由羟基；二是连生、彼此形成氢键的键合羟基。

这一特性赋予油性涂料非常好的贮存性能和施工性能，特别是厚浆型涂料（如船舶漆），既能保证涂料在一定的施工剪切力下有良好的流动性，又能保证涂膜的一次施工厚度。

同时，气相法白炭黑由于能形成氢键而提高体系的中低剪切粘度，从而起到增稠作用。

因此，气相法白炭黑在油性体系当中的应用非常广泛。

不过在水性体系中，由于水分子也会与气相法白炭黑形成氢键，大大影响其作用，所以通常会对其表面进行封端处理，并引入氧化铝等改性，利用配位效应而起流变作用，以避开水的影响。

但从目前应用的情况来看，都不是很理想，需要反复搭配实验，而且使用不当时还会导致体系有肝化的趋势。

（3）防沉剂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。

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。

产品介绍及应用济南东亮化工有限公司气相法白炭黑为白色无定型絮状半透明固体胶态极微粒子，其化学式可以写作SiO2?nH2O，外观为蓬松的白色粉末，无毒无味，不溶于水和酸，化学性质稳定，耐高温，不燃烧，具有很高的电绝缘性。

气相法白炭黑以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸等诸多工业领域得到广泛的应用，并为许多工业领域的发展提供了新材料和技术保障，已成为当今世界材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一。

◆气相法白炭黑在硅橡胶上的应用气相法白炭黑在硅橡胶中的用量非常大，尤其是在热硫化硅橡胶中，其添加量可达40%～50%。

虽然沉淀法白炭黑也可作为硅橡胶的补强填料使用，但由于吸水性和杂质含量较高，导致用其填充的硅橡胶的电性能、耐热性等不如用气相法白炭黑填充的硅橡胶；因此，气相法白炭黑在该应用领域中占据着主导地位。

未经补强的硅橡胶，其强度不超过0.4ＭＰａ，没有使用价值，经气相法白炭黑补强之后，其强度可提高40倍。

所以，气相法白炭黑是硅橡胶的优良补强剂。

关于气相法白炭黑的补强机理及模型非常多。

比较认可的解释是白炭黑表面的自由羟基与硅橡胶分子形成了物理或化学结合，在白炭黑表面形成硅橡胶分子吸附层，构成气相法白炭黑粒子与硅橡胶分子联成一体的三维网络结构，从而起到补强作用。

由于白炭黑表面的羟基与硅橡胶分子链形成氢键结合，在硅橡胶混炼胶的贮存过程中容易造成结构化效应，随着贮存时间的延长，混炼胶的塑性降低，加工性能变差，因此一般都需要添加适当的加工助剂(如羟基硅油等)或者选择表面经过处理的气相法白炭黑。

白炭黑经过预处理后，表面的羟基数减少，有助于白炭黑在生胶中的分散以及减少白炭黑与硅橡胶分子链间形成的氢键，从而防止结构化效应。

加工助剂的加入与表面处理的效果相同。

随着表面处理程度或加工助剂的增加，混炼胶的混炼时间缩短、可塑性增加，硫化胶的硬度下降。

◆气相法白炭黑在橡胶中的应用白碳黑的最重要应用是用作橡胶的补强剂，其用量约占总产量的80-90%。

气相法白炭黑又称气相二氧化硅、烟化二氧化硅，是利用硅烷的卤化物，如四氯硅烷(SiCl4)、甲基三氯硅烷(CH3SiCl4)等，是在氢氧燃烧火焰中高温水解制得的一种无定形二氧化硅。

其原生粒子粒径为5-50nrn，比表面积一般为50-400m2/g。

无机纳米粉体材料气相法白炭黑以其优异的补强、增稠和触变性能和粒子的纳米效应，广泛地应用于有机硅材料、涂料、油漆、胶黏剂、电器、电子、造纸、化妆品、医药等领域。

近年来，气相法白炭黑作为高分子材料的添加剂、补强剂，对聚合物性能的提高和改善越来越受到科研工作者的关注。

1 气相法白炭黑的制备生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl4和CH3SiCl3两种。

1941年，德国Degussa公司成功开发了气相法白炭黑的生产技术，使用的卤化物就是SiCl4。

此外，随着全球有机硅工业的发展，有机硅甲基单体生产的副产物甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)的处理问题成为制约有机硅发展的一大障碍，国际上通常的做法是将副产物作为原料生产气相法白炭黑，为解决CH3SiCl3的堆积和促进有机硅甲基单体工业的良性发展提供了一条新的途径。

气相法白炭黑的制备原理是硅烷卤化物在氢氧焰生成的水中发生高温水解反应，温度一般高达1200-1600℃，然后骤冷，再经过聚集、旋风分离、空气喷射脱酸、沸腾床筛选、真空压缩包装等后处理获得成品。

反应原理如下：SiCl4+2H2+O2→(高温水解)SiO2+4HClCH3SiCl3+2H2+3O2→(高温水解)SiO2+CO2+3HCl+2H2O成品的质量(粒径、表面积、纯度等)与原料(包括氢气和氧气)的纯度、原材料的配比、进料温度、氢气和氧气的流量、合成炉和分离器的结构与精度等因素有关。

硅烷卤化物的纯度要高，不能含过多的杂质，否则不但会影响成品的色泽，还会导致其使用效果变差。

而原料中的气体也必须经过预处理，使之不含有水分，因为水分的存在会导致硅烷卤化物的水解。

气相法白炭黑用途
气相法白炭黑是一种高效、低成本的填充剂和增塑剂，具有广泛的应用领域。

以下是其主要用途：
1.橡胶工业中作为填充剂，提高橡胶制品的强度、硬度和耐磨性
2.印刷油墨中作为增稠剂和抗沉剂，使油墨具有稠度和润滑性。

3.塑料工业中作为增塑剂，提高塑料制品的柔软度和可加工性。

4.粉体涂料中作为白色或黑色颜料，增加颜色的便宜和涂层的保护能力。

5.食品和化妆品中作为悬浮剂、乳化剂和稳定剂，使产品具有更好的质感和口感。

6.医药工业中作为分散剂和吸附剂，用于制备药物和医疗材料。

总之，气相法白炭黑是一种高效、多功能的化工原料，在各个领域都有广泛的应用。

浅谈影响气相法白炭黑质量的因素及处理措施气相法白炭黑即气相法二氧化硅，化学名水合二氧化硅，化学式SiO2·nH2O ，是由卤硅烷在氢氧焰中高温水解而得到的一种极其微细的纳米级无定形二氧化硅，粒径小、粒度分布均匀、比表面积大，因此具有很高的表面活性。

广泛应用于高分子复合材料、硅橡胶、涂料、电子封装材料、胶体蓄电池、陶瓷、塑料、玻璃钢、密封剂、造纸、食品、化妆品、胶衣树脂、化学机械抛光等行业，可起到补强、增稠、触变、消光等作用。

气相法白炭黑工艺主要用于有机硅生产中的副产物和多晶硅生产中的副产物的环保处理，但因国内气相法白炭黑起步较晚，生产工艺不够成熟，生产过程中还存在很多问题，致使整条多晶硅生产线不能完全无害化循环生产。

本文简要介绍气相法白炭黑生产的影响因素，并根据实际生产经验提出其处理措施，以期提高产品质量，延长生产周期。

1、气相法白炭黑的生产工艺气相法白炭黑的反应原理如下：SiCl4 + 2H2 + O2 SiO2 + 4HCl （1）CH3SiCl3+ 2H2 + 3O2 SiO2 + 3HCl+H2O+CO2（2）作为多晶硅生产企业，采用副产品四氯化硅作为白炭黑生产的原料，原理为（1）式。

生产工艺流程为：预热至100—110℃的净化空气与加热后的四氯化硅蒸汽混合后被输送至燃烧器，在燃烧器处与100℃的氢气均匀混合，并在燃烧器出口点燃，氢气在空气中燃烧，四氯化硅发生高温水解反应，生成纳米二氧化硅颗粒、水蒸气和氯化氢等物质的气固混合物，再送入燃烧炉，彻底进行高温水解反应，产生的气固混合物在冷却管内初步冷却后进入聚集器进行自然冷却，并不断碰撞长大成7—20微米的粒子。

然后进入旋风分离器进行气固分离。

气相经三级旋风分离后，送入尾气处理系统水吸收氯化氢生产25—30%的盐酸，尾气合格后排空；固相送入脱酸炉进行高温脱酸，脱酸后成为合格的气相法白炭黑产品，输送至料仓进行真空包装、码垛、出库销售。

附件1：气相法白炭黑相关标准概述1 气相法白炭黑概况气相法白炭黑(又名气相二氧化硅)是利用卤硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种精细、特殊的无定形二氧化硅产品，该产品的原生粒径在7- 40nm 之间，比表面积一般在100m,/g ---400m'/g范围内，产品纯度高，sio:含量不小于99.8%，是一种极其重要的无机纳米粉体材料。

由于其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在橡胶、塑料、蓄电池、涂料、医药、农业和CMP等领域得到了广泛的应用。

气相法白炭黑一般有亲水型和疏水型两种产品，其中疏水型产品是利用亲水型产品通过表面化学处理而获得。

自1941年德国Degussa公司成功开发出气相法白炭黑的生产技术以来，目前全世界的气相法白炭黑年生产能力已超过20万吨，而且生产技术高度集中，主要由德国Degussa, Wacker,美国Cabot 及日本Tokuyama等少数几家公司控制全球市场，技术也控制得非常严密。

世界上气相法白炭黑发展的一个基本模式是生产企业与有机硅单体和后加工企业密切结合，气相法白炭黑生产厂家利用有机硅单体厂生产过程中的副产物为主要料制备气相法白炭黑，而在气相法白炭黑生产过程中所产生的副产物HCl则返回有机硅单体厂用于有机硅的合成，此外气相法白炭黑产品出来之后又大量用于有机硅产品的后加工，这样形成一个资源利用、相互促进发展的良性循环。

所以在全球最大的有机硅企业Dowcorning和GE公司单体工厂附近有最大的气相法白炭黑生产企业Cabot和Degussa公司，而Wacker公司则本身是两大类产品的生产企业。

(国内气相法白炭黑早期主要用于军工领域，但现在大量用于民用工业，如有机硅材料、电器、电子、胶粘剂、涂料、油墨、造纸等领域，为传统产品的升级换代提供了坚实的基础。

据初步统计，我国目前气相法白炭黑的总用量已经超过11000吨/年，并以极快的速度增长，预计到201。

年将达到20000吨/年。

白炭黑的生产工艺及其应用何李军工艺2011（卓越）11031010504摘要：白炭黑属于硅系白色补强型粉体材料，是合成水合硅酸和硅酸盐的总称，包括沉淀SiO2、气相SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3等。

由于它们具有与炭黑媲美的性能和外观上为白色的特性，故统称为白炭黑。

不过通常讲的白炭黑大多是指SiO2而言。

白炭黑经典的制造方法分3类：气相法、沉淀法和离解法。

工业上的制备方法都是这3种方法的组合或改良。

由于生产方法不同，其性能和用途也有所不同。

本文就白炭黑的不同生产工艺其应用展开论述。

关键词：白炭黑生产工艺应用沉淀法气相法离解法Production processes and application of silica whiteLijun HeAbstract:Silica white is white reinforced silicon powder materials, It is the collectively of Silicate Hydrate of synthesis and silicates.including precipitation of SiO2,gas phase SiO2、Ca·SiO3、Mg·SiO3、Al2(SiO3)3 and so on.But generally speaking mostly refers SiO2 silica white terms.The classic method of manufacturing a silica white three categories: vapor phase method, a precipitation method and from the solution. Industrial preparation methods are a combination of these three methods or improved. As production methods, the properties and uses are different. In this paper, silica white different production processes of its application to start on.Key word:silica white Production processes application vapor phase method precipitation method pyrolysis method前言白炭黑即水合二氧化硅是微细粉末状或超细粒子状的二氧化硅，高纯者SiO2达99.8％，质轻，原始粒径<0.0003mm，比重2.319—2.653，熔点1750℃。