白炭黑作為矽膠製品（pǐn）與（yǔ）橡膠製品主要功（gōng）效化學品之一，在矽膠原材料中取到了不可取代的用（yòng）處，至今氣相白炭（tàn）黑與沉（chén）澱白炭黑都是比較常（cháng）用的一種化合物，它們可分別用於不同的（de）行業（yè）與領域之中，特別在我們日常用品以及生活日用護理（lǐ）產品上都有它的身影，那麽你（nǐ） 真（zhēn）的有了（le）解過這種化學性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水性兩種。

　　1、親水性氣相白炭黑

　　親水性氣相白炭黑是通（tōng）過揮（huī）發性氯矽烷在氫氧焰中水解而製得的。從化學角度（dù）看（kàn），這些鬆（sōng）散的白色粉末由高純度的無定形白炭黑構（gòu）成 。親水性（xìng）白炭黑可用水潤濕，並能在水中分散。除了在傳統工業領域，如聚酯、有機矽、油漆和塗料中應用外，親水性氣相白炭黑產 品越來越多的成功應用於高科技領域中。氣相法白炭黑的（de）納米粒子特性和高純度使其在電子和光纖工業（yè）中的應用起了主導作用。親水（shuǐ） 性氣相白炭黑產品經×射線分析具有無定形（xíng）結構。根據（jù）市場和應用領域不同，我們可（kě）以提供不同（tóng）粒徑的原生顆粒和不同比表麵積的產 品。一些氣相白炭黑產品可以壓縮後供貨，一些產品是醫藥級的。

　　親水性（xìng）氣（qì）相白炭黑的功能：適於加工處理，調節到最佳的（de）流變性；有（yǒu）機矽彈性體的（de）補（bǔ）強；非極（jí）性液體的增稠；食品和工業（yè）粉末的（de）助流 劑；高化學純度；即使在高溫下仍具（jù）有優（yōu）異的絕緣（yuán）性能；液體轉變成粉末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水性氣相白（bái）炭黑

　　疏水（shuǐ）性（xìng）氣相白炭黑是通過親水性氣相白炭（tàn）黑與活性矽烷（例如（rú）氯矽烷或六甲基二矽胺烷）發生化學反應而（ér）製得。它具有疏水性（憎水（shuǐ） 性），而且（qiě）不能（néng）在水（shuǐ）中分（fèn）散。為了（le）解決工業中一些特殊的技術問（wèn）題，各種型號的疏水性氣相白炭黑被研發（fā）出來。如通過用（yòng）矽烷或（huò）矽氧 烷處理改（gǎi）性親水級別的氣相法白炭（tàn）黑生產疏水性的氣（qì）相（xiàng）白炭黑，在最終的產品中，化學處理劑以化學鍵（jiàn）方（fāng）式結合在原來的親水性氧化 物上。除了親水性產品的上（shàng）述優點外，疏水性氣相白炭（tàn）黑產品的（de）特點是：低吸濕性、很好的分散性、即（jí）使（shǐ）對（duì）於極性體係也有流變調節 能力。有（yǒu）些產品，在疏水處理的基礎上再（zài）經過結構改性，可為客戶研發新產品和提高（gāo）產品的性能提供進一步的幫助（zhù）。例如：在液體體 係中（zhōng），疏水性氣相白炭黑可以達到高添加量，而對體係的粘度影響很小。

　　疏水性氣相白炭黑的功能：加工使用中最適（shì）宜的流變性；極性液體的增稠，如環氧（yǎng）樹脂；有機矽彈性體的補強；高添加量，如在（zài）模壓 製品中；良好的疏（shū）水性，提高防腐（fǔ）性；改善介電性能，如在電（diàn）纜複（fù）合（hé）物中；粉末助流劑，如在粉末塗料及滅火劑等；在塗料（liào）和塑料中 提高（gāo）耐劃傷性（xìng）。

　　氣相白炭黑的應用（yòng）：

　　一、電子封裝材料

　　有機物（wù）電致發光器材（OELD）是目前新開發研製的一種新型平麵顯（xiǎn）示器件，具（jù）有開啟和驅動電（diàn）壓低（dī），且（qiě）可直流電壓驅動，可與規模集 成電路相匹配，易實（shí）現全彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優點，但（dàn）OELD器件使用壽命還不能滿足應用要求，其中需要解決的技 術難點之一就是器件的封裝材料和封裝技術。目前，國外（wài）（日、美、歐洲等）廣泛采用有機矽改性環氧樹脂（zhī），即通過兩者之間的共混 、共聚（jù）或接枝反（fǎn）應而達到既能降（jiàng）低環氧樹脂內應力又能形成分子內增（zēng）韌，提高耐高（gāo）溫性（xìng）能，同時也提高有機矽的防水、防油、抗（kàng）氧性（xìng） 能，但其需（xū）要的固化時間較長（幾個小時到幾天），要加快固化反應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大固化劑的使用量 ，這不但增加成本，而且（qiě）還難於（yú）滿足大（dà）規模器件生產線對（duì）封裝材料的要求（時（shí）間短、室溫封裝）。將經表（biǎo）麵活性處理後的氣相白炭（tàn）黑 [2]充（chōng）分分散在（zài）有機矽改性環氧（yǎng）樹（shù）脂封裝膠基質中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時間（為2.0-2.5h），且固化溫度可降低到室溫， 使OELD器件密封性能得到顯著（zhe）提高，增加OELD器件的使用壽命。

　　二、樹脂複合材料

　　樹脂基複合材料具有輕質、高強（qiáng）、耐腐蝕等特點（diǎn），但近年來材料（liào）界和國民經濟支柱產業（yè）對樹脂基材料使用性能的要求越來越高，如何 合成高性能的樹脂基（jī）複合材料（liào），已成為當前材料界和企業界的重要課題。氣相白炭黑的問世，為樹脂基複合材料的合成提供了新的機 遇，為傳統樹脂基材料的改性提供了（le）一條新的（de）途徑，隻要能將氣相白（bái）炭黑顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中，完全能達到全麵改（gǎi）善 樹脂基材料性能的目的（de）。

　　提高強度和延伸率。環氧（yǎng）樹脂是基本的樹脂材料，把氣相白炭黑添加到環氧樹脂中，在結（jié）構上（shàng）完全不同於（yú）粗晶（jīng）二氧化矽（白炭黑等） 添加的環氧樹脂基（jī）複合（hé）材（cái）料，粗晶（jīng）SiO2一般作為補強劑加入，它主要分布在高分（fèn）子材料的（de）鏈間中，而氣相白炭黑由（yóu）於表麵（miàn）嚴重的配位 不足、龐大的（de）比表麵積以及表麵欠氧等（děng）特點，使它表現出極（jí）強的活性，很容易和環氧（yǎng）環狀分子的氧起鍵合作用，提高（gāo）了分子（zǐ）間的鍵力 ，同時尚有一（yī）部分氣相白炭（tàn）黑顆粒仍然分布在高分子鏈（liàn）的空隙（xì）中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高的流漣性，從而使氣相白炭黑添 加（jiā）的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均（jun1）大幅度提高。

　　提高耐磨性和改善材（cái）料表麵的光潔度。氣相白炭黑顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環氧樹（shù）脂（zhī）中，有利於拉成絲。由於氣相 白炭黑的高（gāo）流動性和小尺寸效應，使材料表（biǎo）麵更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆（kē）粒的高強度，使材料的耐磨性大大增強。

　　抗老化性能。環氧樹脂基複合材料使用過（guò）程中一個（gè）致命的弱點是抗老化性能差，其原因主要是太陽輻（fú）射的280—400nm波段的紫外線中 、長波作用，它對樹脂基複合材（cái）料的破（pò）壞作用是十分（fèn）嚴重的，高（gāo）分子鏈的降解致使樹脂基複合材料迅速（sù）老化。而氣相白炭黑可以強烈 地反射紫外線，加入到（dào）環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。

　　三、塑料

　　利用氣相白炭黑透光、粒度小，可以使塑料變得更（gèng）加致密，在聚（jù）苯乙烯塑料薄膜中添加氣相白炭黑後，不但提高其透明度、強度、韌 性，而且防水性（xìng）能和抗老化性能也明顯提高。通過在普通塑料聚氯乙烯（xī）中（zhōng）添加少量氣相白炭黑後生產（chǎn）出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗 老化性能均大幅提高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯（xī）進行改性，主要技術指標（吸水率、絕緣電阻、壓（yā）縮殘餘變（biàn）形、撓曲強度等 ）均達到或（huò）超過工程塑料尼龍6的性能指標（biāo），實現了聚丙烯（xī）鐵道配件替代（dài）尼龍6使（shǐ）用，產品成本（běn）大幅下降，其經濟效益和社會效益十分 顯著。

　　四、塗料

　　我國是塗料生產和消費大國，但當前國產塗料普遍存在（zài）著性能方麵的不（bú）足，諸（zhū）如懸浮穩（wěn）定性差、觸（chù）變性差（chà）、耐候性差、耐（nài）洗刷性（xìng）差等 ，致使每（měi）年需進（jìn）口大量高質量的塗料。上海、北京、杭州、寧波等地的一些塗（tú）料生產企業敢於創新，成功地實現了氣相白炭黑在塗料 中（zhōng）的應用，這種（zhǒng）納米改性塗料一改（gǎi）以（yǐ）往產品的不足，經（jīng）檢測其主要性能指標除對比（bǐ）率不變外，其餘均大幅提高，如外牆塗料的耐洗刷 性由原來的一千多次提高到一萬多次，人工加速氣（qì）候老化（huà）和人工輻射暴（bào）露老化時間由（yóu）原來的250小時（粉化1級、變色2級）提高到600 小時（shí）（無粉化，漆（qī）膜無變色，色差值4.8），此外塗膜與牆體結合強度大幅提高，塗膜硬度顯著增加，表麵自潔能力（lì）也獲得改善。

　　五、矽膠（jiāo）與橡（xiàng）膠

　　矽膠和橡膠是一種（zhǒng）伸縮性優異的彈性體，但其綜合性能並不令人滿（mǎn）意，生產矽橡膠製品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提高（gāo）強度（dù）、 耐磨性和抗老化性（xìng），但由於炭黑的加入使得製品均為黑色，且檔次（cì）不高。而氣相白炭黑在我國的問（wèn）世為生產（chǎn）出色彩新（xīn）穎、性能優異的 新一代橡膠製品奠定了物質基礎（chǔ）。在普（pǔ）通膠中添加少量氣相白炭黑後，產品的強（qiáng）度、耐磨性和抗老化性（xìng）等性能均達到（dào）或超過（guò）高檔矽膠產品，而且可以保持顏（yán）色長久不變。

　　六、顏（染）料

　　有機顏（染（rǎn））料（liào）雖然（rán）具（jù）有鮮豔的色彩和很強的著色力，但（dàn）一般耐光（guāng）、耐熱、耐（nài）溶劑和耐遷移性能往往不及（jí）無機顏（yán）料。通過添加氣相白 炭黑對有機顏（染（rǎn））料進行表麵改性處理，不但使顏（染（rǎn））料抗老化（huà）性能大幅提高，而且（qiě）亮度、色調和飽和度等指標也（yě）均（jun1）出現一定（dìng）程 度的提高（gāo），性能可與進口高檔產品（pǐn）相媲美，極大的拓寬了有機顏（染）料的檔次和應用（yòng）範圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑代替納米A1203添加到95瓷裏，既可以起（qǐ）到納米（mǐ）顆粒的作用，同時它又是第二相的顆粒，不但（dàn）提高陶瓷材料的強度、韌 性，而且提高了材料的硬度和彈（dàn）性模量等性能（néng），其效果比（bǐ）添加A1203更理想。利用氣相白炭黑來複合陶瓷基片，不但提高了基片（piàn）的致 密性、韌性和光潔（jié）度，而且燒結溫度大（dà）幅降低。此外，氣相白炭黑在陶瓷（cí）過濾網、剛玉球等陶瓷產品中應用效果也十（shí）分顯著。

　　八（bā）、密封膠、粘結劑

　　密（mì）封膠（jiāo）、粘結劑是量大（dà）、麵廣、使用範圍寬的重（chóng）要（yào）產品（pǐn）。它要求產品粘度、流動性、固化速度達最佳條件。我國（guó）在（zài）這個領域的（de）產品比 較落後，高檔的（de）密封膠和粘（zhān）結劑都依賴進口。國（guó）外（wài）在這個領（lǐng）域的（de）產品已經采用納米材料（liào）作改性劑，而氣相白炭（tàn）黑是（shì）首選材料，它主要 是在氣相（xiàng）白炭黑表麵包敷一層有機材料，使之具有憎水性，將它添加到（dào）密封膠中很快形成一（yī）種矽石結構，即納米Si0X小顆粒形成網絡 結構抑製膠體流動，加快固化速度，提高粘結效果，由於氣相白炭黑顆粒尺小從而也增加了（le）產品的密封（fēng）性和（hé）防滲性。

　　九（jiǔ）、玻（bō）璃（lí）鋼製品

　　玻璃鋼製品雖（suī）然（rán）有輕質、高強、耐腐蝕等優點，但其本身硬（yìng）度較（jiào）低、耐磨性較差。有關專家通過超聲分散方法將氣相白炭黑添加到（dào）膠 衣樹脂中（zhōng），與未加氣（qì）相白炭黑的膠（jiāo）衣（yī）做性能對比實驗，發現其莫氏硬（yìng）度由原來的2.2級（相當於石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級 是天然（rán）大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒（lì）與有機高（gāo）分子產生接（jiē）枝和鍵合作用，使材料韌（rèn）性增加（jiā），故抗拉強度和抗（kàng）衝擊強 度提高1倍以上（shàng），耐熱性能也大幅提高。

　　十（shí）、藥（yào）物載體

　　隨著當前城市生活垃圾的（de）大幅增長以及環境汙染的日（rì）趨嚴重，加大消滅“四害”的力度、預防疾（jí）病的傳播已（yǐ）十分迫切。在樹幹上塗刷 石灰、向（xiàng）垃圾箱（xiāng）噴灑藥（yào）水已作用不大，現在大城（chéng）市已采用噴塗中樞神經麻醉藥類殺蟲劑來消滅蚊子、蒼蠅、蟑螂等（děng）昆蟲類害蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進口，價格較高，噴塗後有效期較短（隻有一個月）。采用氣相白炭黑（hēi）為載（zǎi）體吸（xī）附該類殺蟲（chóng）劑，起到了很好的緩釋 效果，據測定，其（qí）噴塗後有效期長達一年以上。

　　十一、化妝品

　　對於化（huà）妝品來說，要求對（duì）紫外線（xiàn）屏蔽能力強，最好是既能防（fáng）護紫外中波（UVB）對人（rén）體的危（wēi）害，亦能（néng）對紫外長波（UVA）起防護作用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方麵，一是前麵所述對紫外線的（de）吸收，另一方麵是對紫外線的反射，目前（qián），世界上從紫外反射性能角度開發 的抗紫外劑還未見報（bào）道。　　在防曬產品中以往多使用有機化合物為紫外線吸收劑，但是（shì）存在（zài）諸如為了盡可能保護皮膚不接觸紫外線 而提（tí）高添加量之後，會增加發生皮膚癌以及產生化學性過敏等問題，而氣相白炭（tàn）黑（hēi）為無機成分，易於與化妝品其它（tā）組分配伍，無毒、 無味，不存在上述問題，且自身為白色（sè），可以簡單（dān）地加（jiā）以著色，尤其可貴的是氣相白炭黑反射（shè）紫（zǐ）外能力強、穩定性好（hǎo），被（bèi）紫（zǐ）外線照射 後不分解，不變色，也不會與配方中（zhōng）其它組分起化學反應。氣相白炭黑的這些突出特點為防曬化妝品的（de）升級換代奠定了良好的基礎。

　　十二、抗菌材料

　　利用氣相白炭黑龐大的比表麵積、表麵多介孔結構和超（chāo）強的吸附能（néng）力（lì）以及奇異的（de）理化特性，將銀離子等功能離子均（jun1）勻地設計到氣相（xiàng）白 炭黑（hēi）表麵的（de）介孔中，並實施穩定，成功開發出高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米（mǐ）抗菌粉（粒徑隻有70納米（mǐ）左右），不但（dàn）填補國內 空白（bái），而且主要技術指標均達到或超過日本同類產品。經檢測，當納米抗菌粉在水中的濃度僅為0.315%時，對革蘭氏陽性代表菌（jun1）種與 革蘭氏陰性代表菌種的抗（kàng）菌能力就（jiù）可以非常明顯（xiǎn）的表露出來，抑菌圈出現（xiàn）2—3mm，且隨著納米抗菌粉在（zài）水中濃度（dù）的增加，抑菌圈明顯 增大。據測定，水中含（hán）Ag+為0.01mg/1時，就能完全殺滅水中的大腸杆菌（jun1），並能（néng）保持長達（dá）90天內不（bú）繁衍出新的菌叢。將納米抗菌粉應 用（yòng）於搪瓷釉料中（zhōng），生產出具有防黴、抗菌功（gōng）能的滾筒洗衣機，其抗菌率高達99%以上。應該指出的是，納米抗菌粉在搪瓷釉料中使用 條件較為苛刻，須在堿性較（jiào）強的液體中和高溫（wēn）（900℃左右）燒瓷後仍保持很強的抗菌性能，這是其它抗菌粉望塵莫及（jí）的。將納米抗 菌粉添加在內牆塗料中，生產出了具有（yǒu）長久抗菌防黴功能的內牆塗（tú）料。將納米抗菌粉用在婦女內褲洗滌劑（jì）、羊毛、羊絨洗滌劑、洗潔 精、洗手液中，經衛（wèi）生防疫部門檢測，其抗（kàng）菌性能十（shí）分顯（xiǎn）著。可以預見，隨著人們健康意識的增（zēng）強，納米抗菌粉將逐漸被相（xiàng）關應用（yòng）企 業的廣大民眾所接受，在票據、醫療衛（wèi）生、化學建材、家電製（zhì）品、功能纖維、塑料製品等行業中嶄露頭角（jiǎo）。