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白炭黑的用途及作用橡胶概述白炭黑是一种由二氧化硅组成的无机化合物，其化学性质稳定，物理性质特殊。
在橡胶工业中，白炭黑被广泛应用于橡胶制品的填充剂和增强剂中，具有重要的作用。
本文将介绍白炭黑在橡胶中的用途及作用，旨在提供有关的科学知识和应用实例，以促进橡胶行业的发展和技术进步。
白炭黑的用途白炭黑在橡胶制品中有多种用途，主要包括以下几个方面：增强剂白炭黑的颗粒形状和表面积特性使其在橡胶制品中具有良好的增强作用。
它可以增加橡胶制品的强度、硬度和耐磨性，并能提高抗拉强度和疲劳寿命。
因此，白炭黑常被用作增强剂来改善橡胶制品的综合性能。
填充剂白炭黑的高比表面积和吸附性能使其成为一种优良的填充剂。
它可用于提高橡胶制品的体积和质量，并改善其加工性能。
通过添加适量的白炭黑，可以有效降低橡胶制品的成本，提高其性能和可靠性。
硫化活性促进剂白炭黑在橡胶的硫化过程中能够促进硫的分散，提高橡胶的硫化速度和程度。
这是因为白炭黑表面的氧化物可作为硫化反应的催化剂，促进硫化剂和橡胶之间的反应，并加速硫与橡胶的交联作用。
因此，白炭黑常被用作硫化活性促进剂，以提高橡胶制品的硫化效果和质量。
抗老化剂白炭黑在橡胶中的分散性能较好，能够有效分散并阻止橡胶中的氧气、光线和热能的深入渗透，从而减缓橡胶的老化过程。
因此，白炭黑常被用作抗老化剂，可以延长橡胶制品的使用寿命和稳定性。
导电填料白炭黑具有较高的导电性能，可用作橡胶导电填料。
通过添加适量的白炭黑到橡胶中，可以降低橡胶的电阻率，提高橡胶制品的导电性能。
这在一些特定的橡胶制品中十分重要，如防静电橡胶、导电密封圈等。
白炭黑的作用白炭黑在橡胶中的作用主要体现在以下几个方面：增强橡胶的物理性能白炭黑能够填充橡胶的空隙，增加橡胶的体积和质量，提高橡胶制品的硬度、强度和耐磨性。
通过调节白炭黑的用量和分散性能，可以有效控制橡胶制品的物理性能和力学性能。
促进橡胶的硫化反应白炭黑可促进橡胶的硫化反应，通过提高硫化速度和程度，加强橡胶的交联作用。
白炭黑研究报告
白炭黑是一种特殊的材料，它是由白炭黑微粒组成的黑色细粉末。
白炭黑具有特殊的光学、热学、化学和物理性质，因此在许多领域都有很多的应用。
白炭黑的生产工艺和应用技术正在不断地进行研究和探索，这些研究对于提高白炭黑的性能、降低生产成本以及拓展白炭黑的应用领域具有重要的意义。
近年来，白炭黑的研究重点主要集中在以下几个方面：
1. 白炭黑的生产工艺研究。
目前，白炭黑的生产主要采用炭黑反应法、氧化铝反应法和硅酸钠反应法等方法。
不同的生产方法对白炭黑的质量和性能有着明显的影响，因此需要进行更深入的研究和探索。
2. 白炭黑的性能研究。
白炭黑的性质对于其应用具有重要的影响。
目前，白炭黑的光学、热学、化学和物理性质正在得到深入研究，以便更好地满足不同领域的应用需求。
3. 白炭黑的应用研究。
随着对白炭黑性能的深入了解，人们对其应
用领域的拓展也越来越广泛。
目前，白炭黑已经广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨、纺织品、电子器件等领域。
未来，随着技术和研究的不断进步，白炭黑的应用领域还将进一步扩展。
总之，白炭黑的研究和应用具有重要的意义，它将为我们提供更多的材料选择和技术支持，创造更多的商业机会和社会价值。
白炭黑表面改性及应用研究进展白炭黑是水合SiO2，外观呈白色，一次粒径为20～40nm，属于纳米材料。
做为橡胶工业用增强填料，2005年世界沉淀法白炭黑消耗70万t，2010年可能会超过80万t。
白炭黑能大幅度提高胶料的物理机械性能，减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力受到广泛的关注[2]。
白炭黑具有特殊的表面结构(带有表面羟基和吸附水)、特殊的颗粒形态(粒子小，比表面积大等)和独特的物理化学性能，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、医药、日用化工诸多领域。
1.1 白炭黑的表面结构白炭黑是二氧化硅的无定形结构，系以Si原子为中心，O原子为顶点所形成的四面体不规则堆积而成的。
白炭黑表面存在三种羟基：一是孤立的自由羟基；二是连生的、彼此形成氢键的缔合羟基；三是双生的,即两个羟基连在一个Si原子上的羟基，孤立的和双生的羟基都没有形成氢键。
由于表面能较大，聚集体倾向于凝聚，产品的应用性能受到影响：如在橡胶硫化系统里不能与聚合物很好地相容和分散，在轮胎中大量使用需要同时加入硅烷偶联剂等等。
为了提高白炭黑与聚合物之间的相容性，提高炭黑粒子在胶料中的的分散能力，消除粒子表面电荷，需要对白炭黑进行表面改性，以改善其应用效果，提高产品的附加值，拓展产品的应用领域。
1.2 白炭黑表面改性方法白炭黑的表面改性就是利用一定的化学物质通过一定的工艺方法使其与白炭黑表面上的羟基发生反应，消除或减少表面硅醇基的量，接枝或包覆其他化学物质，使产品由亲水性变为疏水，以达到改变表面性质的目的[2]。
主要改性方法如下：（１）表面活性剂改性：采用钛酸酯偶联剂、硬脂酸或硬脂酸盐等覆盖在粒子表面，改变粒子的部分性能；（2）硅烷偶联改性：采用有机基团取代白炭黑的表面羟基，使其有机硅烷化。
（3）包覆改性：在粒子周围均匀地包覆一层其它物质的膜。
2.白炭黑改性研究现状2. 1表面活性剂改性国外白炭黑的表面改性研究起步于20世纪60~70年代，Thammathadanukul[3]等人比较了几种表面改性的沉淀SiO2对天然橡胶混合物的补强性能。
白炭黑为什么要进行表面改性？有哪些方法？效果如何评价？白炭黑即水合二氧化硅，是橡胶工业中非常重要的补强剂，目前市场上主要是采用沉淀法进行生产。
白炭黑一次粒子粒径在30~50nm，呈近似球形，粒子之间有接触，一次粒子通过范德华力形成聚集体，聚集体之间相互连接形成附聚体，一次粒子表面丰富的氢键是其易于团聚的主要原因。
1、白炭黑为什么要进行表面改性？由于这种特殊的物理化学结构，普通白炭黑粒子在形成聚集体时易产生表面大量吸附水分子、分子间易发生二次聚集、比表面积过大等问题，从而影响其工业应用的效果，具体表现为：（1）表面呈亲水性由于白炭黑聚集体表面含有大量极性的羟基，会对外界水分子产生极强的吸附作用，使其表面吸附大量水分子。
在橡胶制品加工过程中白炭黑粒子表面吸附的大量水分子在混炼胶硫化时会使混炼胶体出现气泡和空洞从而影响胶体的性能。
同时，橡胶制品表面一般不具有极性，而白炭黑表面含有大量的极性羟基，导致两者的相容性较差，从而影响白炭黑的补强效果。
（2）分散性差白炭黑的结构是链枝状聚集体，沉淀法生产出的普通白炭黑在形成聚集体时易发生二次聚集且结构不易被破坏。
相比于气相法制备的白炭黑粒子，沉淀法生产的普通白炭黑粒子在聚集时经常交联成一个整体，从而导致白炭黑粒子的分散性变差。
作为工业补强剂使用时，分散性较差不利于白炭黑与补强基体结合，会降低其补强效果。
（3）比表面积过大白炭黑粒子粒径较小比表面积大，虽然较大的比表面积在橡胶补强过程中通常起促进作用，但过大的比表面积会增强白炭黑粒子间内聚力，导致其在橡胶基体中不易分散，且在橡胶制品的加工过程中容易产生吸附大量促进剂、延迟硫化时间、产生过高的热量、烧焦基体等问题。
因此，白炭黑在工业应用前大多需要进行改性处理，以提高其工业应用性能。
2、白炭黑表面改性方法有哪些？化学改性法具有稳定性高、易于控制、产品性能好等特点，是目前白炭黑改性研究及工业应用的主要方向，主要包括：表面接枝改性、偶联剂改性、离子液改性、大分子界面改性及并用改性等。
我国白炭黑工业的现状与发展白炭黑的成份是水合二氧化硅，英文名称为Silica(二氧化硅、无水硅酸)，是橡胶工业重要的补强原材料，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。
工业生产的白炭黑主要有沉淀法白炭黑(PrecipitatedSilica)和气相法白炭黑(Pyrogenic Silica或FumedSilica)两类。
白炭黑表面存在有两种官能团：硅烷官能团和硅氧烷官能团，这两种官能团对白炭黑的物理性能和应用性能具有重要的影响，白炭黑的广泛应用都与此相关。
沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料主要用于鞋类、轮胎和其它浅色橡胶制品。
此外在农药、饲料等行业中用作载体或流动剂；在牙膏中用作摩擦剂；在涂料行业用作分散剂、抗沉降剂或消光剂等。
气相法白炭黑是硅橡胶的补强材料，也被用于涂料、油墨和塑料工业做分散剂、抗沉降剂或消光剂，还可在许多行业中做流动剂、吸附剂或载体等，但是由于价格昂贵，总的用量仅占沉淀法白炭黑的1/t0。
2005年和2006年世界白炭黑消费量分别为120万吨和145万吨。
其中沉淀法白炭黑消费比例见图1(略)。
鞋类，包括胶鞋和运动鞋是沉淀法白炭黑的最大用户，其消费比例在1980年曾达45%，由于轮胎行业用量增长很快，2002年已下降为40%，到2006年已下降到不足30%。
世界白炭黑的需求将以年平均4%-5%的速度增长，增长量主要来自于降低轮胎滚动阻力的新需求。
中国的沉淀法白炭黑工业，从1958年建立第一套生产装置开始，初期发展比较缓慢，近15年来，随着橡胶工业的快速发展而发展。
到2006年中国白炭黑生产能力已经达到75.6万吨，与此同时，其生产工艺技术、生产装备和产品质量水平都有很大提高。
一、中国的沉淀法白炭黑1.生产能力和产量截至2007年7月，中国沉淀法白炭黑的生产能力约为78.4万吨，实际产量约67.88万吨。
生产能力在1万吨(含1万吨)以上的企业32家，其总产能为70.5万吨；生产能力在5万吨以上的企业3家，分别是德固赛嘉联化工有限公司、株洲兴隆化工实业公司、无锡恒亨白炭黑有限公司。
白炭黑的工艺流程
白炭黑是一种无机填充剂，具有广泛的应用领域，包括橡胶、塑料、油墨、涂料等。
以下是白炭黑的工艺流程：
首先，白炭黑的制备需要采用一种称为煅烧法的方法。
这种方法使用高纯度的沥青或天然气作为原料，并通过一系列的化学反应将其转化为白炭黑。
煅烧法中的第一步是将原料加热至高温，使其分解生成气体和焦炭。
在第二步中，通过收集和处理焦炭和气体，将焦炭研磨成微小的颗粒，并利用气体中的一部分来控制煅烧反应的温度和氧气含量。
接下来，将煅烧后的焦炭送入高温炉中，通过一系列物理和化学反应，使其转化为白炭黑。
在这个过程中，需要精确控制温度和压力，以确保白炭黑的制备质量。
在制备过程中，还需要使用助燃剂和催化剂来促进反应的进行。
助燃剂可以增加反应产物的生成速率，催化剂则可以提高反应的选择性，从而得到更纯净的白炭黑。
完成反应后，把产生的白炭黑经过冷却和分离处理，并进行干燥和粉碎等后续加工步骤。
最后，通过筛分和包装等工艺，得到最终的白炭黑产品。
需要注意的是，在白炭黑的工艺流程中，要严格控制生产参数，以确保产品的质量和稳定性。
例如，控制煅烧的温度和氧气含
量可以影响白炭黑的比表面积和颗粒形态等性能。
此外，还需要对原料和副产物进行处理，以避免对环境的污染。
总结起来，白炭黑的工艺流程包括原料煅烧、焦炭制备、白炭黑转化以及后续加工等步骤。
通过精确控制各个环节的参数，可以获得质量稳定的白炭黑产品，满足各个领域的应用需求。
随着科学技术的进步，白炭黑的制备工艺也在不断革新和完善，将进一步提高产品的性能和品质。
白炭黑在橡胶中的应用一、白炭黑对胶料工艺性能的影响（1）胶料的混炼与分散白炭黑由于比表面积很大，总趋向于二次聚集，加之在空气中极易吸收水分，致使羟基间易产生很强的氢键缔合，进一步提高了颗粒间的凝聚力，所以白炭黑的混炼与分散要比炭黑困难得多，而且在多量配合时，还容易生成凝胶，使胶料硬化，混炼时生热大。
为获得良好的分散，就要求初始混炼时，保持尽可能高的剪切力，以便使白炭黑的这些聚集体粒子尽可能被破坏，而又不致使橡胶分子链发生过多的机械降解。
为此，白炭黑应分批少量加入，以降低生热。
适当提高混炼温度，有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分，降低粒子间的凝聚力，有助于白炭黑在胶料中的分散。
（2）白炭黑补强硅橡胶混炼胶中的结构控制白炭黑，特别是气相法白炭黑是硅橡胶最好的补强剂，但有一个使混炼胶硬化的问题，一般称为“结构化效应”。
其结构化随胶料停放时间延长而增加，甚至严重到无法返炼、报废的程度。
对此有两种解释，一种认为是硅橡胶端基与白炭黑表面羟基缩合；另一方面认为硅橡胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。
防止结构化有两个途径，其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质，如羟基硅油、二苯基硅二醇、硅氮烷等。
当使用二苯基硅二醇时，混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。
这样就可以防止白炭黑填充硅橡胶的结构化。
另一途径是预先将白炭黑表面改性，先去掉部分表面羟基，从根本上消除结构化。
（3）胶料的门尼粘度白炭黑生成凝胶的能力与炭黑不相上下，因此在混炼白炭黑时，胶料的门尼粘度提高，以致于恶化了加工性能，故在含白炭黑的胶料配方中软化剂的选择和用量很重要。
在IIR中往往加入石蜡烃类、环烷烃类和芳香烃类，用量视白炭黑用量多少及门尼粘度大小而异，一般可达15-30%。
在NR中，以植物性软化剂如松香油、妥尔油等软化效果最好，合成的软化剂效果不大，矿物油的软化效果最低。
（4）胶料的硫化速度白炭黑粒子表面有大量的微孔，对硫化促进剂有较强的吸附作用，因此明显地迟延硫化。
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。
2024年白炭黑湿法混炼橡胶市场分析报告1. 引言白炭黑湿法混炼橡胶是一种重要的橡胶生产工艺，它在橡胶制造业中具有广泛的应用。
本文将对白炭黑湿法混炼橡胶市场进行分析，包括市场规模、市场趋势、竞争情况等方面进行深入研究。
2. 市场规模分析白炭黑湿法混炼橡胶市场在过去几年里呈现了稳定增长的态势。
根据市场研究数据显示，2019年白炭黑湿法混炼橡胶市场的总产量达到了X吨。
预计到2025年，市场的总产量将达到Y吨，年复合增长率为Z%。
这说明白炭黑湿法混炼橡胶市场在未来几年将继续保持增长势头。
3. 市场趋势分析3.1 技术进步随着科技的不断发展，白炭黑湿法混炼橡胶的制造技术也在不断改进。
新的生产技术可以提高产量和质量，并降低生产成本。
这将进一步推动市场的发展。
3.2 环保意识增强近年来，全球环境问题日益严重，人们对环保问题的关注度也越来越高。
白炭黑湿法混炼橡胶作为一种环保型材料，受到了广泛关注。
预计在未来几年，市场对环保型橡胶的需求将进一步增加。
3.3 市场竞争加剧随着市场规模的扩大，白炭黑湿法混炼橡胶市场的竞争也越来越激烈。
国内外众多橡胶制造商进入市场，增加了市场竞争的压力。
在这种情况下，企业应不断提高产品质量和降低成本，以在市场竞争中占据优势。
4. 市场前景分析白炭黑湿法混炼橡胶市场的前景十分广阔。
随着工业化进程的推进和人们环保意识的提高，对橡胶制品的需求持续增长。
白炭黑湿法混炼橡胶作为一种高性能、环保的橡胶材料，将会得到更广泛的应用。
预计在未来几年，市场将继续保持稳定增长。
5. 总结通过对白炭黑湿法混炼橡胶市场的分析，可以得出以下结论： - 市场总体规模持续增长，预计未来几年仍将保持增长势头。
- 技术进步、环保意识增强将推动市场发展。
- 市场竞争将进一步加剧，企业应提高产品质量和降低成本以保持竞争优势。
- 市场前景广阔，白炭黑湿法混炼橡胶将会得到更广泛的应用。
综上所述，白炭黑湿法混炼橡胶市场具有良好的发展前景，各方面的因素将共同推动市场的稳步增长。
