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白炭黑是白色無定形粉末狀硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱，主要是指沉淀二氧化硅、氣相法白炭黑、超細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。白炭黑按生產(chǎn)方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑（學(xué)名：氣相二氧化硅）。

氣相法白炭黑常態(tài)下為白色無定形絮狀半透明固體膠狀納米粒子，無毒，有巨大的比表面積（100-400m2/g）。氣相法白炭黑全部是納米級二氧化硅，產(chǎn)品純度達到99.8％以上，原生粒徑為10-40nm；沉淀法白炭黑又分為傳統(tǒng)沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑，前者是指以酸（硫酸、鹽酸等）、CO2與水玻璃為基本原料生產(chǎn)的二氧化硅，后者是指采用超重力技術(shù)、溶膠-凝膠法、化學(xué)晶體法、二次結(jié)晶法或反相膠束微乳液法等特殊方法生產(chǎn)的二氧化硅。

氣相法白炭黑

氣相法白炭黑產(chǎn)品分類

氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑的比較

一、氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑結(jié)構(gòu)上的區(qū)別

氣相法白炭黑既不是經(jīng)過簡單粉碎，也不是經(jīng)過特殊干燥而生產(chǎn)出來的。在任何情況下，最小的粒子就是原生粒子，但它或多或少都會發(fā)生團聚的現(xiàn)象（因其表面存在有大量的硅羥基），特殊的表面是它最重要的性質(zhì)。二氧化硅凝膠體具有極大的內(nèi)表面積，這是它具有極強吸附能力的原因。相比之下氣相法白炭黑的原生粒子是經(jīng)過火焰水解出來的，它只具有外表面積。這也解釋了為什么許多體系和氣相法白炭黑結(jié)合以后，它們的流變性得到了大大的改善，例如氣相法白炭黑在粉末涂料中的應(yīng)用。表1給出了氣相法白炭黑粒子的粒徑。

表1

圖1 氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑的結(jié)構(gòu)模型的比較

二、氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑硅羥基數(shù)目上的區(qū)別

白炭黑干燥減量的差別對產(chǎn)品特性和產(chǎn)品應(yīng)用性能有很大的影響。白炭黑干燥減量要求越低越好，例如，干燥減量越低，則用來做電纜的硅橡膠的絕緣性就越好。干燥減量低，能增加加入了白炭黑單組分的粘合劑和密封劑在存儲期間的穩(wěn)定性。其實白炭黑之間最主要的不同就在于它們的硅羥基數(shù)不一樣（也就是SiOH/nm2）。親水型氣相法白炭黑的硅羥基數(shù)量在2到3之間，相比之下沉淀法白炭黑的硅羥基含量在6左右，經(jīng)過表面改性的白炭黑（疏水型白炭黑）的硅羥基含量在1以下。

三、氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑硅純度上的區(qū)別

白炭黑在純度上的不同也是值得注意的。就陰離子來說，氣相法白炭黑只含有微量的氯離子和金屬氧化物雜質(zhì)。而沉淀法白炭黑的陰離子包括有酸根離子、堿性離子和堿土金屬離子（大約1000ppm）。工藝技術(shù)的差異導(dǎo)致產(chǎn)品純度的不一樣。

表2