中國報告大廳網訊,白炭黑可以通過調整制備工藝滿足不通過應用需求,并且提供特定的功能。被炭黑是技術壁壘較高的行業,涉及相關處理技術、制備技術以及應用技術較多。以下是2023年白炭黑行業技術特點。
目前我國白炭黑產量居于全球領先地位,但國內白炭黑產品仍集中在低端市場,高分散白炭黑、納米級消光劑、電池隔板專用白炭黑等高端白炭黑產品仍依賴于進口,國內白炭黑企業還需不斷加大技術研發投入,不斷擴大高端白炭黑產品產量,進而促進行業不斷發展。
白炭黑行業技術特點提到制備白炭黑的傳統方法是利用硅酸鈉、四氯化硅、正硅酸乙酯作硅源,除硅酸鈉以外,其他成本都很高。新方法采用廉價的非金屬礦作為硅源,大大降低了白炭黑的生產成本。
氣相法又稱干法或熱解法,是使用四氯化硅與氧氣、氫氣在高溫條件下反應制備白炭黑,其產品具有純度高、分散性好和比表面積大等優勢。但氣相法的生產成本高、效率低、產量少。目前主要用于電子封裝材料、樹脂復合材料、藥物載體和化妝品等領域。
沉淀法也稱濕法,是采用硅酸鹽和強酸反應制備白炭黑。沉淀法所制備白炭黑純度較低、表面呈親水性且顆粒較大,但其生產成本和技術要求遠低于氣相法,且原料價格低廉、易于獲取,目前更適合大規模生產工業生產,這一類主要應用于橡膠制品、日用化工制品、造紙填料等領域。
近年來,在“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念指導下,白炭黑行業總體保持持續健康發展,產能方面,據白炭黑行業技術特點相關數據統計,截至到2019年中國沉淀法白炭黑產能為234.5萬噸,同比增長3.76%。產量方面,據統計,2019年中國沉淀法白炭黑產量為176萬噸,同比增長14.29%。
沉淀法白炭黑作為橡膠補強材料,主要用于鞋類、輪胎和其他淺色橡膠制品。中國制鞋業發展迅猛,已成為世界上最大的鞋類生產和出口國。鞋子作為日常生活必需品,白炭黑在鞋類制品中的消費量一直占有較大份額,消費量為41.2萬噸,占比29.01%,作為“綠色輪胎”配套專用材料,高分散白炭黑在輪胎產品中的用量不斷攀升,輪胎在白炭黑消費中占比36.62%,沉淀法白炭黑消費量為52萬噸。
1、白炭黑制備技術:1)氣相法制備:通過將氣態碳氣化生成碳煙(Carbon Black),再通過控制氣相條件使其結構偏向球形,從而得到氣相法白炭黑。2)熱法制備:通過熱分解碳氫化合物或熱解有機物質,在高溫下生成碳黑,并通過表面處理使其具有較高的親水性和分散性。3)燃燒法制備:通過燃燒油煙中的碳化物或油類原料產生的固體顆粒,經過表面處理后得到白炭黑。
2、白炭黑表面處理技術:硅烷偶聯劑處理:1)通過與白炭黑表面進行化學反應,引入有機硅基團,提高白炭黑的分散性和親水性。2)表面覆蓋處理:通過在白炭黑表面形成一層包覆物,使其具有特定的性質和功能。3)酸堿處理:通過酸堿處理調整白炭黑的表面電荷,改善其與基體材料的相容性和分散性。
綜上所述,這些技術在白炭黑的制備、處理和應用過程中起著重要的作用,可以實現白炭黑的功能改良和性能優化,滿足不同領域的需求。隨著科技的進步,還會涌現出更多創新的白炭黑相關技術。