【炭黑產業網】9 月 9 日消息,在化工材料領域,白色的二氧化硅粉體有著 “白炭黑” 這一通俗稱謂。不少人對這一名稱的由來感到好奇,事實上,它的命名與我們更為熟知的 “炭黑” 存在緊密關聯,要厘清白炭黑的名稱起源,需先從炭黑的發展歷程說起。
早在 3000 多年前,人類就已掌握通過燃燒產生煙炱來制作墨汁的技術,但在漫長的歷史時期里,炭黑的生產技術始終處于緩慢發展的狀態。直到 1872 年,世界范圍內首次實現了炭黑的工業化規模生產,“炭黑” 這一專門術語也隨之誕生,這一里程碑事件標志著近代炭黑工業正式拉開序幕。此后,炭黑的應用價值逐步被挖掘,1912 年,英國人莫特發現了炭黑對橡膠的補強作用,尤其是在大幅提升輪胎耐磨性能方面效果顯著。這一發現讓炭黑的市場需求量快速攀升,逐漸成為橡膠工業生產中不可或缺的關鍵原材料。
據炭黑產業網了解,白炭黑的出現與特殊歷史背景下的材料替代需求直接相關。第一次世界大戰期間,由于生產炭黑所需的能源材料供應緊張,德國率先嘗試采用沉淀法生產的白色二氧化硅來替代炭黑使用。在橡膠工業中,這種白色二氧化硅發揮的補強作用與炭黑相近,又因其外觀呈白色,“白色炭黑”(即白炭黑)這一名稱便由此產生。
隨著對白炭黑應用價值的認可,其工業化生產逐步推進。20 世紀 30 年代中期,德國、蘇聯、美國等國家開始著手白炭黑的研制工作,并實現了規模生產;到 40 年代末,白炭黑正式進入工業化穩定生產階段,至 80 年代時,全球白炭黑總生產能力已達到 70~80 萬噸 / 年。我國的白炭黑產業起步相對較晚,直到 60 年代才開始相關研究與生產,80 年代時僅有兩家千噸級規模的白炭黑生產廠家,年產量合計僅 5000~6000 噸,且當時產品存在品種單一、質量欠佳、能耗較高等問題,尚未形成系列化的產品體系。
盡管 “白炭黑” 的名稱最初源于對炭黑的替代需求,但隨著行業發展,其定義已不斷拓展,如今已成為一類功能性二氧化硅粉體的統稱,涵蓋了通過沉淀法、氣相法等多種制備工藝生產的相關產品。
在應用領域,白炭黑的用途極為廣泛,且不同類型的白炭黑產品對應著不同的應用場景。在橡膠工業中,它是合成橡膠的優質補強劑,補強性能僅次于炭黑,若對其進行超細化處理并搭配恰當的表面改性,補強效果甚至能超越炭黑,尤其在制造白色、彩色及淺色橡膠制品時,白炭黑的適用性更為突出。除橡膠領域外,白炭黑還可作為稠化劑或增稠劑,用于合成油類、絕緣漆的調和;作為油漆的退光劑、電子元件包封材料的觸變劑、熒光屏涂覆時熒光粉的沉淀劑以及彩印膠板的填充劑;在鑄造行業中可充當脫模劑。將其加入樹脂內,能提升樹脂的防潮性能與絕緣性能;填充至塑料制品中,可增加塑料的抗滑性與防油性;與硅樹脂混合,則可制成能耐受 200℃以上高溫的特種塑料。在造紙工業里,白炭黑可用作紙張的填充劑與表面配料;在農業領域,它可作為殺蟲劑及農藥的載體或分散劑;此外,還能發揮防結塊劑、液體吸附劑、潤滑劑等多種功能。
憑借獨特的化學特性與物理性能,以及豐富多樣的應用場景,白炭黑作為一種重要的功能性物質,在日常生產生活的諸多領域都發揮著不可替代的作用。