
白炭黑(英文:Precipitated Silica)是一种人工合成的无定形二氧化硅(SiO₂)粉末,化学式为SiO₂·nH₂O,外观呈白色蓬松状,具有高比表面积和多孔结构特性。其名称源于早期工业中作为炭黑的替代品,但因颜色洁白而得名。在橡胶、塑料、涂料等工业中,白炭黑作为补强剂、增稠剂和抗沉降剂被广泛应用。
从生产角度,白炭黑主要通过沉淀法制备:硅酸钠与硫酸或盐酸反应生成硅酸凝胶,经水洗、干燥后形成粒径10-40纳米的超细颗粒。该物质符合中国国家标准GB/T 20020-2013《沉淀水合二氧化硅》的技术指标,其比表面积范围通常为100-400 m²/g,pH值5.5-7.5,灼烧减量≤7.0%。
在材料科学领域,白炭黑的补强机理源于其表面硅羟基(Si-OH)与高分子链的相互作用,能有效提升橡胶制品的抗撕裂性和耐磨性。据国际二氧化硅协会数据,全球白炭黑年产能已超过300万吨,其中70%用于绿色轮胎制造。
白炭黑是一种以二氧化硅(SiO₂)为主要成分的无机非金属材料,其名称来源于外观为白色粉末状或粒状,与炭黑(碳元素材料)形成颜色对比。
白炭黑化学组成为水合二氧化硅,结构式可表示为SiO₂·nH₂O,其中结晶水以表面羟基形式存在。根据制备工艺不同,主要分为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶三类。
物理性质
化学性质
需注意,“白炭黑”在不同语境中可能指代不同形态的二氧化硅产品,例如气相法白炭黑(如Aerosil)具有更精细的纳米结构,而沉淀法产品成本较低但性能稍逊。
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