氣相白炭黑的應(yīng)用課件

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1、氣相白炭黑的應(yīng)用連云港吉必盛硅材料有限公司2009-03一、氣相白炭黑的應(yīng)用特性1.1.氣相法白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用1.2.氣相法白炭黑的增稠觸變作用1.3.氣相法白炭黑的防沉降作用1.4.氣相法白炭黑的易流性1.5氣相法白炭黑的絕熱性1.6.氣相白炭黑的其它特性1.1.氣相法白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用所有添加了氣相法白炭黑的彈性體的機(jī)械特性都得到增強(qiáng)，例如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度。其典型使用的領(lǐng)域是HTV和RTV硅橡膠,氟橡膠,和氣相法白炭黑-NR(天然橡皮)和SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠)。其增強(qiáng)的原因可以理解為：由于氣相法白炭黑微粒表面缺陷大、非配對原子多，表面活

2、性高，產(chǎn)生巨大的表面及界面效應(yīng)，故復(fù)合材料對沖擊能量的分散是由相界面共同承擔(dān)的。一方面當(dāng)氣相法白炭黑粒子的粒徑變小時，比表面積、表面活性增大，發(fā)生物理結(jié)合和化學(xué)結(jié)合的可能性大，界面承擔(dān)了一定的載荷，吸收大量的沖擊能；另一方面，氣相法白炭黑粒子的粒徑小，應(yīng)力集中，可產(chǎn)生大量的細(xì)紋或小裂紋，這些細(xì)紋或小裂紋的發(fā)展需要消耗大量的能量，因而宏觀上表現(xiàn)出很強(qiáng)的增韌效果。1.2.氣相法白炭黑的增稠觸變作用氣相法白炭黑是非常好的增稠劑和觸變劑，其產(chǎn)生增稠性和觸變性的原因是由于氣相法白炭黑表面具有很多高活性的硅羥基，氣相法白炭黑的表面硅羥基一般以孤立羥基、相鄰羥

3、基和雙重羥基形式存在（見圖6）。表面硅羥基能夠通過液體中的極性分子直接或間接產(chǎn)生相互作用。這親和力理解為氫鍵結(jié)合而造成暫時的三維空間的晶格結(jié)構(gòu)。氫鍵作用使分散于體系中的二氧化硅聚集體連接成為一個完整的二氧化硅網(wǎng)絡(luò)充滿于整個體系，使得體系的粘度增加從而起到增稠性；由于氫鍵作用力非常弱，當(dāng)體系受到剪切力作用的時候，氫鍵可以被破壞，因此二氧化硅網(wǎng)絡(luò)也被破壞，導(dǎo)致體系的粘度在剪切力作用下而變?。欢坏┘羟辛ο?，二氧化硅網(wǎng)絡(luò)又可以再次形成（溶液的粘度恢復(fù)到原值（或接近原值）），體系的粘度又恢復(fù)到最初的狀態(tài)，從而體現(xiàn)出觸變性氣相法白炭黑的增稠效應(yīng)和觸變效果

4、依賴于體系的極性，最好的結(jié)果是在非極性體系中才能得到。給定濃度的氣相法白炭黑的增稠效應(yīng)和觸變性很大程度上依賴于分散的強(qiáng)度。借助葉片或螺旋攪拌器,適當(dāng)?shù)脑龀沓潭纫苍S能被達(dá)到,但是在許多情況其它的因素令人不滿意。要達(dá)到好的效果可以依靠高速攪拌機(jī)來實(shí)現(xiàn)。然而，最好的效果是用轉(zhuǎn)子－定子聯(lián)合機(jī)或三滾筒攪拌機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。1.3.氣相法白炭黑的防沉降作用氣相法白炭黑是一種理想的防沉劑，它形成的氫鍵結(jié)構(gòu)非常均勻穩(wěn)定，而且是三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，對于防止涂料體系中顏料的沉淀非常有效。特別是對于色漿體系，適當(dāng)?shù)奶砑恿繉⒋蟠筇岣呱珴{的穩(wěn)定性，而且能夠減少潤濕分散劑的量，以

5、提高色漿的適用性并減少色漿對涂料體系的影響。一般來說，少量的氣相法白炭黑足夠達(dá)到所希望的防沉降效果。本質(zhì)上防沉降效果是因?yàn)闅庀喾ò滋亢诘挠|變性晶格結(jié)構(gòu)（三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）,只有純粹粘度的增加是不會導(dǎo)致成功。和HL-200的應(yīng)用相比，疏水型氣相法白炭黑提供更有利的條件，它們不發(fā)生如此激烈的團(tuán)聚，而且因此更容易分散。氣相法白炭黑的防沉作用對涂料存放非常有利，特別是某些顏料如金屬粉和薄片，都極易沉淀及不能完全懸浮，使用氣相法白炭黑可保證其分散不沉淀，明顯改善涂料的開罐性能。以配方總量計(jì)，氣相法白炭黑用量在0.4%至0.8%的范圍內(nèi)，但特殊情況下，比如富鋅漆

6、，需增加到2%1.4.氣相法白炭黑的易流性由于固體物質(zhì)粒子會發(fā)生團(tuán)聚和結(jié)塊，因此包裝，儲藏和以粉狀形式傳遞就變得非常困難。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要粉體在高大氣濕度下和粉體受到壓縮機(jī)的壓迫力時有一個良好的流動性和存儲穩(wěn)定性。在粉末體系中，當(dāng)干（低水分含量）粒子小于75μm，粒子之間的作用力導(dǎo)致粉體通常粘結(jié)團(tuán)聚（特別是25μm尺寸以下的粒子），難以實(shí)現(xiàn)流態(tài)化，此時可以添加氣相法白炭黑解決這個問題。氣相法白炭黑的小粒徑和高表面能，使其吸附在涂料粉體的表面，并在粉體表面形成一個表層，提高粉料的分散性。要提高助分散劑在粉體顆粒的粘結(jié)附著力，最好采用疏水型白炭黑，

7、因?yàn)樵谛∥⒚壮叽绶秶鷥?nèi)，它們可以使粉體顆粒吸附力最大化，同時由于是疏水性產(chǎn)品，覆蓋在粉體顆粒時可減少水份的吸附，這樣可防止流動時結(jié)塊。1.5.氣相法白炭黑的絕熱性無定形二氧化硅具有非常弱的導(dǎo)熱性。尤其它的絕熱范圍可到1000℃，氣相法白炭黑在絕熱領(lǐng)域中的應(yīng)用已被證明是非常成功的。大體上，下列對高分散粉末熱傳導(dǎo)的貢獻(xiàn)：熱輻射、固體－固體傳導(dǎo)、氣體傳導(dǎo)和自然對流。因?yàn)樾∶壮叽绲淖匀粚α?而且也因?yàn)樾」腆w物質(zhì)容積率的固體-固體傳導(dǎo)，能導(dǎo)致第一個近似值被疏忽。HL-380在50-130℃的溫度內(nèi),由于輻射熱而造成的熱量損失占總損失熱量的10％,當(dāng)其余熱

8、量損失歸因于氣體傳導(dǎo)。在較高的溫度下(大約800℃)，熱輻射貢獻(xiàn)將會急劇上升超過50%。氣相法白炭黑也用在低溫絕緣領(lǐng)域，在這里也具有相同