中國報告大廳網(wǎng)訊,白炭黑可以通過調(diào)整制備工藝滿足不通過應(yīng)用需求,并且提供特定的功能。被炭黑是技術(shù)壁壘較高的行業(yè),涉及相關(guān)處理技術(shù)、制備技術(shù)以及應(yīng)用技術(shù)較多。以下是2023年白炭黑行業(yè)技術(shù)特點。
目前我國白炭黑產(chǎn)量居于全球領(lǐng)先地位,但國內(nèi)白炭黑產(chǎn)品仍集中在低端市場,高分散白炭黑、納米級消光劑、電池隔板專用白炭黑等高端白炭黑產(chǎn)品仍依賴于進(jìn)口,國內(nèi)白炭黑企業(yè)還需不斷加大技術(shù)研發(fā)投入,不斷擴(kuò)大高端白炭黑產(chǎn)品產(chǎn)量,進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)不斷發(fā)展。
白炭黑行業(yè)技術(shù)特點提到制備白炭黑的傳統(tǒng)方法是利用硅酸鈉、四氯化硅、正硅酸乙酯作硅源,除硅酸鈉以外,其他成本都很高。新方法采用廉價的非金屬礦作為硅源,大大降低了白炭黑的生產(chǎn)成本。
氣相法又稱干法或熱解法,是使用四氯化硅與氧氣、氫氣在高溫條件下反應(yīng)制備白炭黑,其產(chǎn)品具有純度高、分散性好和比表面積大等優(yōu)勢。但氣相法的生產(chǎn)成本高、效率低、產(chǎn)量少。目前主要用于電子封裝材料、樹脂復(fù)合材料、藥物載體和化妝品等領(lǐng)域。
沉淀法也稱濕法,是采用硅酸鹽和強(qiáng)酸反應(yīng)制備白炭黑。沉淀法所制備白炭黑純度較低、表面呈親水性且顆粒較大,但其生產(chǎn)成本和技術(shù)要求遠(yuǎn)低于氣相法,且原料價格低廉、易于獲取,目前更適合大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn),這一類主要應(yīng)用于橡膠制品、日用化工制品、造紙?zhí)盍系阮I(lǐng)域。
近年來,在“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念指導(dǎo)下,白炭黑行業(yè)總體保持持續(xù)健康發(fā)展,產(chǎn)能方面,據(jù)白炭黑行業(yè)技術(shù)特點相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至到2019年中國沉淀法白炭黑產(chǎn)能為234.5萬噸,同比增長3.76%。產(chǎn)量方面,據(jù)統(tǒng)計,2019年中國沉淀法白炭黑產(chǎn)量為176萬噸,同比增長14.29%。
沉淀法白炭黑作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料,主要用于鞋類、輪胎和其他淺色橡膠制品。中國制鞋業(yè)發(fā)展迅猛,已成為世界上最大的鞋類生產(chǎn)和出口國。鞋子作為日常生活必需品,白炭黑在鞋類制品中的消費量一直占有較大份額,消費量為41.2萬噸,占比29.01%,作為“綠色輪胎”配套專用材料,高分散白炭黑在輪胎產(chǎn)品中的用量不斷攀升,輪胎在白炭黑消費中占比36.62%,沉淀法白炭黑消費量為52萬噸。
1、白炭黑制備技術(shù):1)氣相法制備:通過將氣態(tài)碳?xì)饣商紵?Carbon Black),再通過控制氣相條件使其結(jié)構(gòu)偏向球形,從而得到氣相法白炭黑。2)熱法制備:通過熱分解碳?xì)浠衔锘驘峤庥袡C(jī)物質(zhì),在高溫下生成碳黑,并通過表面處理使其具有較高的親水性和分散性。3)燃燒法制備:通過燃燒油煙中的碳化物或油類原料產(chǎn)生的固體顆粒,經(jīng)過表面處理后得到白炭黑。
2、白炭黑表面處理技術(shù):硅烷偶聯(lián)劑處理:1)通過與白炭黑表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),引入有機(jī)硅基團(tuán),提高白炭黑的分散性和親水性。2)表面覆蓋處理:通過在白炭黑表面形成一層包覆物,使其具有特定的性質(zhì)和功能。3)酸堿處理:通過酸堿處理調(diào)整白炭黑的表面電荷,改善其與基體材料的相容性和分散性。
綜上所述,這些技術(shù)在白炭黑的制備、處理和應(yīng)用過程中起著重要的作用,可以實現(xiàn)白炭黑的功能改良和性能優(yōu)化,滿足不同領(lǐng)域的需求。隨著科技的進(jìn)步,還會涌現(xiàn)出更多創(chuàng)新的白炭黑相關(guān)技術(shù)。