【炭黑產業網】8 月 12 日消息，在白炭黑的相關研究與應用中，原生粒徑和二次粒徑是描述其粒子結構的兩個核心概念。對于沉淀法白炭黑而言，這兩種粒徑在形成機制、穩定性、尺寸范圍以及對下游產品性能的影響上，都存在著顯著的區別。
從定義與形成機制來看，原生粒徑指的是白炭黑在合成反應(例如硅酸鈉與酸的反應)中最初形成的、獨立的基本粒子尺寸。這些粒子是通過化學反應直接生成的，堪稱白炭黑結構的 “最小單元”，它們通常借助共價鍵(像 Si-O-Si 鍵)形成穩定的晶體或無定形結構。而二次粒徑則是原生粒子因表面能較高，通過物理或化學作用團聚形成的更大結構的尺寸。依據團聚強度和穩定性，二次粒徑又可細分為聚集體和附聚體。其中，聚集體是原生粒子通過不可逆的化學鍵(如 Si-O-Si 鍵)緊密結合形成的團聚體，其結構穩定，很難通過機械分散的方式被打散;附聚體則是聚集體或原生粒子通過可逆的物理作用力(如范德華力、氫鍵)松散結合形成的團聚體，在加工過程中(比如攪拌、研磨)能夠被部分打散。
據炭黑產業網了解，在尺寸范圍方面，原生粒徑處于納米級，通常在 5-100nm 之間，具體的數值由合成工藝(如反應溫度、pH 值、反應物濃度等)決定。二次粒徑的范圍則有所不同，聚集體粒徑一般在幾百納米到幾微米(如 0.1-10μm);附聚體粒徑則在幾微米到幾十微米，甚至可能更大(如 10-100μm)，且受干燥、儲存及分散工藝的影響較為顯著。
原生粒徑和二次粒徑的差異，對下游產品性能有著重要影響。原生粒徑較小的白炭黑，因其比表面積大，在與橡膠等材料混合時，能更好地發揮補強作用，提升產品的力學性能，如拉伸強度、撕裂強度等。而二次粒徑的大小及分布則會影響白炭黑在下游產品中的分散性，若二次粒徑過大且分布不均，可能導致材料性能波動，影響產品質量的穩定性。例如在輪胎制造中，白炭黑的分散性直接關系到輪胎的耐磨性、抗濕滑性等關鍵性能，合適的粒徑分布能幫助輪胎在行駛過程中表現更優異。
