濟(jì)南翔邦化工(圖)|氣相法白炭黑|白炭黑
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新方法主要以非金屬礦及其延伸物為硅源，采用沉淀法制備白炭黑。其技術(shù)關(guān)鍵是將結(jié)晶的二氧化硅和硅酸鹽轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄欖石、蛇蚊石、高嶺土、硬質(zhì)高嶺土、煤矸石、粉煤灰等。著重介紹以高嶺土或硬質(zhì)高嶺土、煤矸石或粉煤灰為原料制備白炭黑的工藝技術(shù)。（1）以高嶺土或硬質(zhì)高嶺土為原料先將高嶺土或硬質(zhì)高嶺土粉碎至50~60目，然后在500~600℃高溫下焙燒2小時(shí)，再將焙燒土與濃度30%的工業(yè)鹽酸按1：2.5（重量）配料，在90℃左右酸浸7小時(shí)，經(jīng)中和、過(guò)濾、洗滌、干燥得到白炭黑，產(chǎn)品質(zhì)量符合GB10507-89標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)得到高校凈水劑聚合氯化鋁。焙燒及酸浸反應(yīng)式如下：焙燒：Al2O3·2Si02·2H20 —> Al2O3·2Si02 + 2H20酸浸：Al2O3·2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3·6H20 + 2SiO2（2）以煤矸石或粉煤灰為原料先將煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目，然后分兩步：一步生產(chǎn)硅酸鈉：將粉碎的煤矸石或粉煤灰與純堿按重量比1：50混合均勻，經(jīng)高溫冶融（1400~1500℃，二氧化硅白炭黑，1小時(shí)）、水萃浸溶（100℃以上，4~5小時(shí)）、過(guò)濾去雜質(zhì)、濃縮濾液到45~46波美度即得到硅酸鈉。第二步生產(chǎn)白炭黑：先將硅酸鈉配成水玻璃溶液（模數(shù)為2.4~3.6，SiO2含量為4~10%），然后在5~20%的硫酸中酸浸（28~32℃，8~16小時(shí)），再升溫至80℃，白炭黑，攪拌，調(diào)節(jié)PH值為5~7，熟化20分鐘，高補(bǔ)強(qiáng)透明白炭黑，再經(jīng)過(guò)濾洗滌、干燥、分選，氣相法白炭黑，得到白炭黑。該白炭黑為活性，純度高。
提高耐磨性和改善材料表面的光潔度。氣相白炭黑顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環(huán)氧樹脂中，有利于拉成絲。由于氣相白炭黑的高流動(dòng)性和小尺寸效應(yīng)，使材料表面更加致密細(xì)潔，摩擦系數(shù)變小，加之納米顆粒的高強(qiáng)度，使材料的耐磨性大大增強(qiáng)。
抗老化性能。環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料使用過(guò)程中一個(gè)致命的弱點(diǎn)是抗老化性能差，其原因主要是太陽(yáng)輻射的280—400nm波段的紫外線中、長(zhǎng)波作用，它對(duì)樹脂基復(fù)合材料的破壞作用是十分嚴(yán)重的，高分子鏈的降解致使樹脂基復(fù)合材料迅速老化。而氣相白炭黑可以強(qiáng)烈地反射紫外線，加入到環(huán)氧樹脂中可大大減少紫外線對(duì)環(huán)氧樹脂的降解作用，從而達(dá)到延緩材料老化的目的。
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