氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑在多個方面存在顯著差異,主要包括制造方法、物理性質(zhì)、性能特點及應(yīng)用領(lǐng)域等。以下是對兩者區(qū)別的詳細(xì)分析:
一、制造方法
氣相法白炭黑:使用四氯化硅和空氣(或氧氣、氫氣)在高溫下反應(yīng),通過化學(xué)氣相沉積(CAV)法生成。這種方法又稱熱解法、干法或燃燒法,反應(yīng)過程中生成的氣相法白炭黑顆粒細(xì),不易捕集,需經(jīng)過聚集、分離、脫酸等步驟后得到成品。其反應(yīng)式大致為:SiCl4 + 2H2 + O2 → SiO2 + 4HCl。
沉淀法白炭黑:通過硅酸鈉與硫酸或鹽酸反應(yīng),使二氧化硅沉淀出來。這種方法生產(chǎn)的白炭黑含有結(jié)晶水,因此也被稱為水合二氧化硅(SiO2·nH2O)。沉淀法白炭黑又分為傳統(tǒng)沉淀法和特殊沉淀法,前者以硫酸、鹽酸、CO2與水玻璃為基本原料,后者則采用超重力技術(shù)、溶膠-凝膠法等特殊方法生產(chǎn)。
二、物理性質(zhì)
氣相法白炭黑沉淀法白炭黑
化學(xué)名二氧化硅(SiO2)二氧化硅(SiO2),又稱水合二氧化硅(SiO2·nH2O)
純度99.8%以上87%~95%
粒徑8~19nm11~100nm
密度2.00g/cm31.93~2.05g/cm3
pH值3.9~4.05.7~9.5
細(xì)度1000目以上300~400目
三、性能特點
氣相法白炭黑:由于其粒徑小、比表面積大、表面吸附力強,因此具有優(yōu)越的補強性、增稠性和觸變性。同時,其化學(xué)純度高、分散性能好,熱阻、電阻等方面也具有特異的性能。然而,氣相法白炭黑價格昂貴,加工性相對較差,且容易飛揚,生熱嚴(yán)重。
沉淀法白炭黑:與氣相法白炭黑相比,沉淀法白炭黑價格較為便宜,加工性也更好。其補強性雖然略遜于氣相法白炭黑,但仍具有較高的補強性和增粘作用。此外,沉淀法白炭黑還具有良好的分散、懸浮和振動液化特性。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
氣相法白炭黑:由于其優(yōu)越的性能特點,氣相法白炭黑被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)作為添加劑、催化劑載體等。特別是在光學(xué)領(lǐng)域、新型有機玻璃、電子封裝材料等方面具有獨特的應(yīng)用價值。
沉淀法白炭黑:沉淀法白炭黑則主要用于橡膠、塑料的填充補強劑、油墨增稠劑、油漆涂料添加劑等領(lǐng)域。在橡膠工業(yè)中,沉淀法白炭黑以其優(yōu)越的補強性和透明性居于前方位;在塑料工業(yè)中,利用白炭黑可以使塑料變得更加致密;在涂料工業(yè)中,納米白炭黑改性涂料可以大大提高涂料的性能。
綜上所述,氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑在制造方法、物理性質(zhì)、性能特點及應(yīng)用領(lǐng)域等方面均存在顯著差異。選擇哪種白炭黑取決于具體的應(yīng)用需求和成本考慮。