Phương pháp điều chế và điều chế cacbon đen trắng

26/08/2021

Cacbon đen trắng là một thuật ngữ chung cho bột mịn hoặc hạt siêu mịn, silic điôxít hoặc silicat khan và ngậm nước. Nó là chất dạng hạt hoặc bột mịn màu trắng, không độc, vô định hình và hàm lượng silicon dioxide lớn hơn 90%, kích thước hạt ban đầu thường là 5-40nm, do bề mặt chứa nhiều nhóm hydroxyl hơn nên dễ hấp thụ nước và trở thành các hạt mịn kết tụ.

Sản phẩm carbon đen trắng có thể được chia thành phương pháp kết tủa carbon đen trắng và phương pháp pha khí carbon đen trắng tùy theo nhà sản xuất, và có thể được chia thành phương pháp pha khí carbon đen trắng, carbon đen kết tủa trắng thông thường và carbon đen trắng kết tủa phân tán cao theo tới chợ.

Carbon đen trắng pha khí có kích thước hạt nhỏ (15-25nm), tạp chất thấp và độ tinh khiết cao, khả năng chống thấm nước vượt trội, tính chất điện môi tốt, tính bay hơi lớn và tính gia cường cao, nhưng quy trình phức tạp và giá thành cao.

Silica kết tủa có kích thước hạt lớn (20-40nm), độ tinh khiết thấp, tính gia cường và điện môi kém, nhưng nó có thể thay đổi tính chất uốn và nứt của cao su, đồng thời có hiệu suất quá trình tốt và giá thành rẻ.

Điều chế carbon đen trắng

Phương pháp truyền thống để điều chế muội than trắng là sử dụng natri silicat, silic tetraclorua, và etyl orthosilicat làm nguồn silic. Ngoại trừ natri silicat, các chi phí khác đều rất cao. Phương pháp mới sử dụng khoáng phi kim loại rẻ tiền làm nguồn silicon, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất carbon đen trắng.

Việc sử dụng khoáng phi kim loại để tạo ra muội than trắng là khả thi về mặt kỹ thuật và mang lại lợi ích kinh tế tốt. Nguyên liệu thô thường được sử dụng là diatomit, serpentine, bentonit, kaolin, wollastonit, cát thạch anh, sepiolit và các vết sưng. Đá que, tro bay, axonit, than đá, photphorit vàng, v.v.

Sửa đổi bề mặt của carbon đen trắng

Sự biến đổi bề mặt của carbon đen trắng là sử dụng chất điều chỉnh để làm cho các nhóm hydroxyl trên bề mặt carbon đen trắng phản ứng với chất điều chỉnh thông qua một quá trình hóa học để loại bỏ hoặc giảm nhóm silanol trên bề mặt để đạt được mục đích thay đổi tính chất bề mặt .

Có ba loại nhóm hydroxyl trên bề mặt cacbon trắng: nhóm hydroxyl cô lập và không bị xáo trộn, nhóm hydroxyl liền kề tạo liên kết hydro với nhau, và hai nhóm hydroxyl nối với nguyên tử Si.

Quá trình biến đổi khô rất đơn giản, ít thủ tục sau chế biến và dễ dàng sản xuất quy mô lớn. Quy trình sản xuất biến tính ướt rất đơn giản, sử dụng ít thiết bị hơn và chi phí sản xuất thấp hơn.