環氧樹脂催化劑白炭黑

㈠ 用白炭黑增強高分子樹脂基體制備復合材料需要對白炭黑做何預處理為什麼

纖維增強樹脂基復合材料常用的樹脂為環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。目前常用的有：熱固性樹脂、熱塑性樹脂，以及各種各樣改性或共混基體。熱塑性樹脂可以溶解在溶劑中，也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體，冷卻後又變硬。熱固性樹脂只能一次加熱和成型，在加工過程中發生固化，形成不熔和不溶解的網狀交聯型高分子化合物，因此不能再生。復合材料的樹脂基體，以熱固性樹脂為主。早在40年代，在戰斗機、轟炸機上就開始採用玻璃纖維增強塑料作雷達罩。60年代美國在F—4、F—111等軍用飛機上採用了硼纖維增強環氧樹脂作方向舵、水平安定面、機翼後緣、舵門等。在導彈製造方面，50年代後期美國中程潛地導彈「北極星A—2」第二級固體火箭發動機殼體上就採用了玻璃纖維增強環氧樹脂的纏繞製件，較鋼質殼體輕27%；後來採用高性能的玻璃纖維代替普通玻璃纖維造「北極星A—3」，使殼體重量較鋼制殼體輕50%，從而使「北極星A—3」導彈的射程由2700千米增加到4500千米。70年代後採用芳香聚醯胺纖維代替玻璃纖維增強環氧樹脂，強度又大幅度提高，而重量減輕。碳纖維增強環氧樹脂復合材料在飛機、導彈、衛星等結構上得到越來越廣泛的應用。

在化學工業上的應用
編輯
環氧乙烯基酯樹脂在氯鹼工業中，有著良好的應用。
氯鹼工業是玻璃鋼作耐腐材料最早應用領域之一，目玻璃鋼已成為氯鹼工業的主要材料。玻璃鋼已用於各種管道系統、氣體鼓風機、熱交換器外殼、鹽水箱以至於泵、池、地坪、牆板、格柵、把手、欄桿等建築結構上。同時，玻璃鋼也開始進入化工行業的各個領域。在造紙工業中的應用也在發展，造紙工業以木材為原料，造紙過程中需要酸、鹽、漂白劑等，對金屬有極強的腐蝕作用，唯有玻璃鋼材料能抵抗這類惡劣環境，玻璃鋼材料已、在一些國家的紙漿生產中顯現其優異的耐蝕性。
在金屬表面處理工業中的應用，則成為環氧乙烯基酯樹脂重要應用，金屬表面處理廠所使用的酸，大多為鹽酸、基本上用玻璃鋼是沒有問題的。環氧樹脂作為纖維增強復合材料進入化工防腐領域，是以環氧乙烯基酯樹脂形態出現的。它是雙酚A環氧樹脂與甲基丙烯酸通過開環加成化學反應而製成，每噸需用環氧樹脂比例達50%，這類樹脂既保留了環氧樹脂基本性能，又有不飽和聚酯樹脂良好的工藝性能，所以大量運用在化工防腐領域。
其在化工領域的防腐主要包括：化工管道、貯罐內襯層；電解槽；地坪；電除霧器及廢氣脫硫裝置；海上井架；防腐模塑格柵；閥門、三通連接件等。為了提高環氧乙烯基酯樹脂優越的耐熱性、防腐蝕性和結構強度，樹脂還不斷進行改性，如酚醛、溴化、增韌等環氧乙烯基酯樹脂等品種，大量運用於大直徑風葉、磁懸浮軌道增強網、賽車頭盔、光纜纖維牽引桿等。
樹脂基復合材料作為一種復合材料，是由兩個或兩個以上的獨立物理相，包含基體材料（樹脂）和增強材料所組成的一種固體產物。樹脂基復合材料具有如下的特點：
（1）各向異性（短切纖維復合材料等顯各向同性）；
（2）不均質（或結構組織質地的不連續性）；
（3）呈粘彈性行為；
（4）纖維（或樹脂）體積含量不同，材料的物理性能差異；
（5）影響質量因素多，材料性能多呈分散性。
樹脂基復合材料的整體性能並不是其組分材料性能的簡單疊加或者平均，這其中涉及到一個復合效應問題。復合效應實質上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互補充的結果。它表現為樹脂基復合材料的性能在其組分材料基礎上的線性和非線性的綜合。復合效應有正有負，性能的提高總是人們所期望的，但有進材料在復合之後某些方面的性能出現抵消甚至降低的現象是不可避免的。
復合效應的表現形式多樣，大致上可分為兩種類型：混合效應和協同效應。
混合效應也稱作平均效應，是組分材料性能取長補短共同作用的結果，它是組分材料性能比較穩定的總體反映，對局部的擾動反應並敏感。協同效應與混合效應相比，則是普遍存在的且形式多樣，反映的是組分材料的各種原位特性。所謂原位特性意味著各相組分材料在復合材料中表現出來的性能並不只是其單獨存在時的性能，單獨存在時的性能不能表徵其復合後材料的性能。
樹脂基復合材料的力學性能
力學性能是材料最重要的性能。樹脂基復合材料具有比強度高、比模量大、抗疲勞性能好等優點，用於承力結構的樹脂基復合材料利用的是它的這種優良的力學性能，而利用各種物理、化學和生物功能的功能復合材料，在製造和使用過程中，也必須考慮其力學性能，以保證產品的質量和使用壽命。
1、樹脂基復合材料的剛度
樹脂基復合材料的剛度特性由組分材料的性質、增強材料的取向和所佔的體積分數決定。樹脂基復合材料的力學研究表明，對於宏觀均勻的樹脂基復合材料，彈性特性復合是一種混合效應，表現為各種形式的混合律，它是組分材料剛性在某種意義上的平均，界面缺陷對它作用不是明顯。
由於製造工藝、隨機因素的影響，在實際復合材料中不可避免地存在各種不均勻性和不連續性，殘余應力、空隙、裂紋、界面結合不完善等都會影響到材料的彈性性能。此外，纖維（粒子）的外形、規整性、分布均勻性也會影響材料的彈性性能。但總體而言，樹脂基復合材料的剛度是相材料穩定的宏觀反映。
對於樹脂基復合材料的層合結構，基於單層的不同材質和性能及鋪層的方向可出現耦合變形，使得剛度分析變得復雜。另一方面，也可以通過對單層的彈性常數（包括彈性模量和泊松比）進行設計，進而選擇鋪層方向、層數及順序對層合結構的剛度進行設計，以適應不同場合的應用要求。
2、樹脂基復合材料的強度
材料的強度首先和破壞聯系在一起。樹脂基復合材料的破壞是一個動態的過程，且破壞模式復雜。各組分性能對破壞的作用機理、各種缺陷對強度的影響，均有街於具體深入研究。
樹脂基復合材強度的復合是一種協同效應，從組分材料的性能和樹脂基復合材料本身的細觀結構導出其強度性質。對於最簡單的情形，即單向樹脂基復合材料的強度和破壞的細觀力學研究，還不夠成熟。
單向樹脂基復合材料的軸向拉、壓強度不等，軸向壓縮問題比拉伸問題復雜。其破壞機理也與拉伸不同，它伴隨有纖維在基體中的局部屈曲。實驗得知：單向樹脂基復合材料在軸向壓縮下，碳纖維是剪切破壞的；凱芙拉（Kevlar）纖維的破壞模式是扭結；玻璃纖維一般是彎曲破壞。
單向樹脂基復合材料的橫向拉伸強度和壓縮強度也不同。實驗表明，橫向壓縮強度是橫向拉伸強度的4～7倍。橫向拉伸的破壞模式是基體和界面破壞，也可能伴隨有纖維橫向拉裂；橫向壓縮的破壞是因基體破壞所致，大體沿45°斜面剪壞，有時伴隨界面破壞和纖維壓碎。單向樹脂基復合材料的面內剪切破壞是由基體和界面剪切所致，這些強度數值的估算都需依靠實驗。
雜亂短纖維增強樹脂基復合材料盡管不具備單向樹脂基復合材料軸向上的高強度，但在橫向拉、壓性能方面要比單向樹脂基復合材料好得多，在破壞機理方面具有自己的特點：編織纖維增強樹脂基復合材料在力學處理上可近似看作兩層的層合材料，但在疲勞、損傷、破壞的微觀機理上要更加復雜。
樹脂基復合材料強度性質的協同效應還表現在層合材料的層合效應及混雜復合材料的混雜效應上。在層合結構中，單層表現出來的潛在強度與單獨受力的強度不同，如0/90/0層合拉伸所得90°層的橫向強度是其單層單獨實驗所得橫向拉伸強度的2～3倍；面內剪切強度也是如此，這一現象稱為層合效應。
樹脂基復合材料強度問題的復雜性來自可能的各向異性和不規則的分布，諸如通常的環境效應，也來自上面提及的不同的破壞模式，而且同一材料在不同的條件和不同的環境下，斷裂有可能按不同的方式進行。這些包括基體和纖維（粒子）的結構的變化，例如由於局部的薄弱點、空穴、應力集中引起的效應。除此之外，界面粘結的性質和強弱、堆積的密集性、纖維的搭接、纖維末端的應力集中、裂縫增長的干擾以及塑性與彈性響應的差別等都有一定的影響。
樹脂基復合材料的物理性能
樹脂基復合材料的物理性能主要有熱學性質、電學性質、磁學性質、光學性質、摩擦性質等（見表）。對於一般的主要利用力學性質的非功能復合材料，要考慮在特定的使用條件下材料對環境的各種物理因素的響應，以及這種響應對復合材料的力學性能和綜合使用性能的影響；而對於功能性復合材料，所注重的則是通過多種材料的復合而滿足某些物理性能的要求。
樹脂基復合材料的物理性能由組分材料的性能及其復合效應所決定。要改善樹脂基復合材料的物理性能或對某些功能進行設計時，往往更傾向於應用一種或多種填料。相對而言，可作為填料的物質種類很多，可用來調節樹脂基復合材料的各種物理性能。值得注意的是，為了某種理由而在復合體系中引入某一物質時，可能會對其它的性質產生劣化作用，需要針對實際情況對引入物質的性質、含量及其與基體的相互作用進行綜合考慮。
樹脂基復合材料的化學性能
大多數的樹脂基復合材料處在大氣環境中、浸在水或海水中或埋在地下使用，有的作為各種溶劑的貯槽，在空氣、水及化學介質、光線、射線及微生物的作用下，其化學組成和結構及各種性能會發生各種變化。在許多情況下，溫度、應力狀態對這些化學反應有著重要的影響。特別是航空航天飛行器及其發動件在更為惡劣的環境下工作，要經受高溫的作用和高熱氣流的沖刷，其化學穩定性是至關重要的。
作為樹脂基復合材料的基體的聚合物，其化學分解可以按不同的方式進行，它既可通過與腐蝕性化學物質的作用而發生，又可間接通過產生應力作用而進行，這包括熱降解、輻射降解、力學降解和生物降解。聚合物基體本身是有機物質，可能被有機溶劑侵蝕、溶脹、溶解或者引起體系的應力腐蝕。所謂的應力腐蝕，是摜材料與某些有機溶劑作用在承受應力時產生過早的破壞，這樣的應力可能是在使用過程中施加上去的，也可能是鑒於製造技術的某些局限性帶來的。根據基體種類的不同，材料對各種化學物質的敏感程度不同，常見的玻璃纖維增強塑料耐強酸、鹽、酯，但不耐鹼。一般情況下，人們更注重的是水對材料性能的影響。水一般可導致樹脂基復合材料的介電強度下降，水的作用使得材料的化學鍵斷裂時產生光散射和不透明性，對力學性能也有重要影響。不上膠的或僅只熱處理過的玻璃纖維與環氧樹脂或聚酯樹脂組成的復合材料，其拉伸強度、剪切強度和彎曲強度都很明顯地受沸水影響，使用偶聯劑可明顯地降低這種損失。水及各種化學物質的影響與溫度、接觸時間有關，也與應力的大小、基體的性質及增強材料的幾何組織、性質和預處理有關，此外還與復合材料的表面的狀態有關，纖維末端暴露的材料更易受到損害。
聚合物的熱降解有多種模式和途徑，其中可能幾種模式同時進行。如可通過"拉鏈"式的解聚機理導致完全的聚合物鏈的斷裂，同時產生揮發性的低分子物質。其它的方式包括聚合物鏈的不規則斷裂產生較高分子量的產物或支鏈脫落，還有可能形成環狀的分子鏈結構。填料的存在對聚合物的降解有影響，某些金屬填料可通過催化作用加速降解，特別是在有氧存在的地方。樹脂基復合材料的著火與降解產生的揮發性物質有關，通常加入阻燃劑減少著火的危險。某些聚合物在高溫條件下可產生一層耐熱焦炭，這些聚合物與尼龍、聚酯纖維等復合後，因這些增強物本身的分解導致揮發性物質產生可帶走熱量而冷卻燒焦的聚合物，進一步提高耐熱性，同時賦予復合材料以優良的力學性能，如良好的坑震性。
許多聚合物因受紫外線輻射或其它高能輻射的作用而受到破壞，其機理是當光和射線的能量大於原子間的共價鍵能時，分子鏈發生斷裂。鉛填充的聚合物可用來防止高能輻射。紫外線輻射則一般受到更多的關注，經常使用的添加劑包括炭黑、氧化鋅和二氧化鈦，它們的作用是吸收或者反射紫外線輻射，有些無面填料可以和可見光一樣傳輸紫外線，產生熒光。
力學降解是另一種降解機理，當應力的增加頻率超過一個鍵通過平移所產生的響應能力時，就發生鍵的斷裂，由此形成的自由基還可能對下一階段的降解模式產生影響。硬質和脆性聚合物基體應變小，可進行有或者沒有鏈斷裂的脆性斷裂，而較軟但粘性高的聚合物基體大多是力學降解的。
樹脂基復合材料的工藝特點
樹脂基復合材料的成型工藝靈活，其結構和性能具有很強的可設計性。樹脂基復合材料可用模具一次成型法來製造各種構件，從而減少了零部件的數量及接頭等緊固件，並可節省原材料和工時；更為突出的是樹脂基復合材料可以通過纖維種類和不同排布的設計，把潛在的性能集中到必要的方向上，使增強材料更為有效地發揮作用。通過調節復合材料各組分的成分、結構及排列方式，既可使構件在不同方向承受不同的作用力，還可以製成兼有剛性、韌性和塑性等矛盾性能的樹脂基復合材料和多功能製品，這些是傳統材料所不具備的優點。樹脂基復合材料在工藝方面也存在缺點，比如，相對而言，大部分樹脂基復合材料製造工序較多，生產能力較低，有些工藝（如製造大中型製品的手糊工藝和噴射工藝）還存在勞動強度大、產品性能不穩定等缺點。
樹脂基復合材料的工藝直接關繫到材料的質量，是復合效應、"復合思想"能否體現出來的關鍵。原材料質量的控制、增強物質的表面處理和鋪設的均勻性、成型的溫度和壓力、後處理及模具設計的合理性都影響最終產品的性能。在成型過程中，存在著一系列物理、化學和力學的問題，需要綜合考慮。固化時在基體內部和界面上都可能產生空隙、裂紋、缺膠區和富膠區；熱應力可使基體產生或多或少的微裂紋，在許多工藝環節中也都可造成纖維和纖維束的彎曲、扭曲和折斷；有些體系若工藝條件選擇不當可使基體與增強材料之間發生不良的化學反應；在固化後的加工過程中，還可進一步引起新的纖維斷裂、界面脫粘和基體開裂等損傷。如何防止和減少缺陷和損傷，保證纖維、基體和界面發揮正常的功能是一個非常重要的問題。
樹脂基復合材料的成型有許多不同工藝方法，連續纖維增強樹脂基復合材料的材料成型一般與製品的成型同時完成，再輔以少量的切削加工和連接即成成品；隨機分布短纖維和顆粒增強塑料可先製成各種形式的預混料，然後進行擠壓、模塑成型。
組合復合效應
復合體系具有兩種或兩種以上的優越性能，稱為組合復合效應貧下中農站這樣的情況很多，許多的力學性能優異的樹脂基復合材料同時具有其它的功能性，下面列舉幾個典型的例子。
1、光學性能與力學性能的組合復合
纖維增強塑料，如玻璃纖維增強聚酯復合材料，同時具有充分的透光性和足夠的比強度，對於需要透光的建築結構製品是很有用的。
2、電性能與力學性能的組合復合
玻璃纖維增強樹脂基復合材料具有良好的力學性能，同時又是一種優良的電絕緣材料，用於製造各種儀表、電機與電器的絕緣零件，在高頻作用下仍能保持良好的介電性能，又具有電磁波穿透性，適製作雷達天線罩。聚合物基體中引入炭黑、石墨、酞花菁絡合物或金屬粉等導電填料製成的復合材料具有導電性能，同時具有高分子材料的力學性能和其它特性。
3、熱性能與力學性能的組合復合
①耐熱性能
樹脂基復合材料在某些場合的使用除力學性能外，往往需要同時具有好的耐熱性能。
②耐燒蝕性能
航空航天飛行器的工作處於嚴酷的環境中，必須有防護材料進行保護；耐燒蝕材料靠材料本身的燒蝕帶走熱量而起到防護作用。玻璃纖維、石英纖維及碳纖維增強的酚醛樹脂是成功的燒蝕材料。酚醛樹脂遇到高溫立即碳化形成耐熱性高的碳原子骨架；玻璃纖維還可部分氣化，在表面殘留下幾乎是純的二氧化硅，它具有相當高的粘結性能。兩方面的作用，使酚醛玻璃鋼具有極高的耐燒蝕性能。

㈡ 白炭黑在環氧樹脂中起到的作用

觸變劑，方便立面施工，減小流掛

㈢ 增加環氧樹脂的硬度的添加劑

環氧樹脂增硬陶瓷粉是其中一種，添加劑採用納米陶瓷粉體材料精心配製而成，內合肥翔正化學，產容品介紹：該環氧樹脂增硬陶瓷粉添加劑 XZ-TC56顯白色蓬鬆粉末狀態，粒徑小；比表面積≥80m2/g。粒度分布均勻、純度高、極好分散，其比表面高，具有耐高溫的惰性，高活性；多孔性；硬度高、尺寸穩定性好，具有較強的表面酸性和一定的表面鹼性，耐酸鹼，對環氧樹脂的增加硬度，耐磨性增加尤其明顯，同時可廣泛應用於各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料等產品的補強增韌，對提高產品的緻密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性、抗蠕變性能和高分子材料產品的耐磨性能尤為顯著。極好分散，在水中，溶劑無水酒精、丙醇、丙二醇、異丙醇、乙二醇單丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯內，不需加分散劑，攪拌攪拌即可以充分的懸浮分散均勻。長期不沉降。經過長期實踐驗證，普通的在環氧樹脂，硬化後硬度約為2H，添加3%的含量的環氧樹脂增硬陶瓷粉添加劑XZ-TC56後，硬度可達到4H。技術指標：超細蓬鬆白色粉末。納米陶瓷粉平均粒度(nm) 20±5。熔點：2000℃左右，相對密度（水=1）。

㈣ 如何改性白炭黑，用什麼偶聯劑好，和它的制備工藝

1.制備氣相法白炭黑技術

氣相法白炭黑為白色無定型絮狀半透明固體膠態極微粒子，其化學式可以寫作SiO2·nH2O， 外觀為蓬鬆的白色粉末，無毒無味，不溶於水和酸，化學性質穩定，耐高溫，不燃燒，具有很高的電絕緣性。氣相法白炭黑以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性而在橡膠、塗料、醫葯、造紙等諸多工業領域得到廣泛的應用，並為許多工業領域的發展提供了新材料和技術保障，已成為當今世界材料科學中最能適應時代要求和發展最快的品種之一。
當前生產狀況
20世紀六、七十年代，氣相法白炭黑主要以四氯化硅為原料，生產工藝較易控制，但成本較高。目前氣相法白炭黑工業的一個發展趨勢是氣相法白炭黑製造公司與有機硅單體生產公司密切合作，利用廉價的有機硅副產物為主要原料，生產氣相法白炭黑。而氣相法白炭黑生產過程中副產的鹽酸，則返回有機硅單體廠用於有機硅單體的合成，同時所生產的氣相法白炭黑又大部分用於有機硅產品的後加工，形成一個資源循環利用、相互促進發展的良性循環，具有極好的社會經濟效益。

氣相法白炭黑的制備原理是硅鹵化合物在氫氣氧氣燃燒生成的水中進行高溫(>1000℃)水解反應；然後驟冷，經過聚集、脫酸等後處理工藝而獲得產品。其化學反應方程式如下：
SiCl4+2H2+O2 →SiO2+4HCl
CH3SiCl3+2H2+3O2 →SiO2+3HCl+CO2+2H2O
其中，CH3SiCl3是直接法合成甲基氯硅烷生產過程中不可避免的副產物，其比例約占單體總產量的10%～15%；由於Si原子上多出一個甲基，用其合成白炭黑的機理要比用SiCl4復雜得多。隨著甲基氯硅烷生產能力的大幅度提高，副產物CH3SiCl3的積壓也越來越嚴重，傳統方法是用於合成硅樹脂和防水塗料，但用量十分有限。由於這些副產物都是低沸點、高腐蝕的物質，其出路已成為我國有機硅單體工業發展的瓶頸。國際上通行的方法是將其用於制備氣相法白炭黑。如果實現了HCl的循環使用，還將有助於提高有機硅單體廠的氯利用率，對其提高綜合利用水平，降低單體生產成本有很重要的作用。
目前，世界上能夠生產氣相法白炭黑的國家有美國、德國、比利時、英國、日本、烏克蘭和中國，全世界氣相法白炭黑的生產能力已經超過11萬t/a， 我國氣相法白炭黑的生產廠家有沈陽化工股份有限公司、上海氯鹼化工股份有限公司。其中沈陽化工股份有限公司的產品規模和產量大、品種多，技術水平較高，產品質量和裝置消耗定額已經達到國外同類產品水平，該公司近幾年來通過消化吸收國外先進技術建成兩套親水性氣相法白炭黑生產裝置，生產能力為500t/a。
氣相法白炭黑的應用

◆ 在硅橡膠上的應用
氣相法白炭黑在硅橡膠中的用量非常大，尤其是在熱硫化硅橡膠中，其添加量可達40%～50%。雖然沉澱法白炭黑也可作為硅橡膠的補強填料使用，但由於吸水性和雜質含量較高，導致用其填充的硅橡膠的電性能、耐熱性等不如用氣相法白炭黑填充的硅橡膠；因此，氣相法白炭黑在該應用領域中占據著主導地位。未經補強的硅橡膠，其強度不超過0.4MPa，沒有使用價值，經氣相法白炭黑補強之後，其強度可提高40倍。所以，氣相法白炭黑是硅橡膠的優良補強劑。關於氣相法白炭黑的補強機理及模型非常多。比較認可的解釋是白炭黑表面的自由羥基與硅橡膠分子形成了物理或化學結合，在白炭黑表面形成硅橡膠分子吸附層，構成氣相法白炭黑粒子與硅橡膠分子聯成一體的三維網路結構，從而起到補強作用。由於白炭黑表面的羥基與硅橡膠分子鏈形成氫鍵結合，在硅橡膠混煉膠的貯存過程中容易造成結構化效應，隨著貯存時間的延長，混煉膠的塑性降低，加工性能變差，因此一般都需要添加適當的加工助劑(如羥基硅油等)或者選擇表面經過處理的氣相法白炭黑。白炭黑經過預處理後，表面的羥基數減少，有助於白炭黑在生膠中的分散以及減少白炭黑與硅橡膠分子鏈間形成的氫鍵，從而防止結構化效應。加工助劑的加入與表面處理的效果相同。隨著表面處理程度或加工助劑的增加，混煉膠的混煉時間縮短、可塑性增加，硫化膠的硬度下降。
◆ 在橡膠中的應用
白碳黑的最重要應用是用作橡膠的補強劑，其用量約占總產量的80-90%。當它用於製造透明或不透明淺色的橡膠製品時，可以提高製品的耐磨性、耐撕裂強度和硬度。用作紡織、糧食加工器材的膠輥和膠帶時，不僅可以大大提高其抗張力，而且能提高製品的硬度和耐磨性能。白碳黑加到合成膠中，除了能提高合成膠的強度和改善性能外，還能使產品美觀透明。在輪胎製作中，白碳黑的使用量急速上升，特別在改善輪胎的耐磨性，提高輪胎的壽命等方面白碳黑表現出獨特作用。據有關專家預測，至2005年將有85％的轎車輪胎使用白碳黑，在載重輪胎配料中使用白碳黑也會大幅度增加，輪胎中白碳黑的年使用量可達到12－80萬噸。
與炭黑相比，未經處理的白碳黑添加於橡膠中可能會干擾硫磺對橡膠的硫化過程，同時由於橡膠與填充料之間的相互作用較弱，因而使膠料的耐磨性較差。但是，白碳黑表面存在的活性羥基易於進行化學反應，因此白碳黑可以通過選定的偶聯劑的作用使白碳黑進行表面改性，改性後的白碳黑可以消除上述兩個方面的影響。
◆ 在塑料中的應用
塑料中添加白炭黑，可提高材料的強度、韌性，明顯提高防水性和耐老化性。在工程塑料中，利用共混法將氣相法白炭黑添加到不飽和聚酯中，當SiO2的質量分數達到5%時，試樣的耐磨性提高2倍，拉伸強度提高1倍以上，莫氏硬度為2
9，硬度接近大理石，沖擊強度也大大提高。在環氧樹脂中添加質量分數為3%的氣相法白炭黑，材料的抗沖擊強度提高40%，拉伸強度提高21%。若用硅烷偶聯劑對氣相法白炭黑進行改性後，沖擊強度可以提高124%，拉伸強度提高30%。用納米級白炭黑改性聚醯亞胺(PI)，拉伸強度可提高15倍， 斷裂伸長率提高3倍。在通用塑料中，利用氣相法白炭黑的高強度、高流動性和小尺寸效應，可提高塑料的緻密性、光潔度和耐磨性能。若通過適當的表面改性，則可在增強塑料的同時，對塑料增韌。將氣相法白炭黑添加到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中製成的SiO2/PMMA復合材料，缺口沖擊強度提高80%以上，且光學性能良好。
小結
目前世界上只有美國、德國、日本、烏克蘭、中國等少數幾個國家的少數企業可以生產氣相法白炭黑產品，而大規模的生產技術被Degussa、Carbot等幾個大公司壟斷，我國自己生產的白炭黑打破了西方國家多年來對我國的技術封鎖，但我國的白炭黑工業也存在生產規模小、品種牌號單一、科技開發落後、產品應用技術開發和市場開發工作不夠等不足，而我國白炭黑的需求增長很快，市場潛力巨大，所以熟悉掌握大規模生產白炭黑的技術已成為當務之急，此外，抓住當前的有利時機加強有機硅單體、氣相法白炭黑和有機硅後加工企業緊密合作，提高技術水平，也是發展的重點問題

2.氯氫化制備三氯氫硅技術（最理想技術）
SiCl4氫化新工藝,是將粉末狀鎳觸媒與硅粉按一定比例混合,裝入反應器中,在氫氣氛中和430℃溫度下對其進行4小時活化處理後,即可通入SiCl4與H2的混合氣體,進行氫化反應,反應溫度為400-500℃,壓力10-20Kg/cm2.在觸媒的壽命有效期內,不必添加,氫化反應可連續進行.$這種新工藝,操作簡單,SiCl4一次轉化率高、能耗較低.

一種將氣體SiCl↓〔4〕與氫氣混合後，通過含有一定比例觸媒的硅粉層進行氫化反應而生成SiHCl↓〔3〕的方法，其特徵在於所選用的觸媒為粉末狀鎳觸媒，該觸媒一次加入反應器中，經活化處理，氫化反應可連續進行，反應溫度為400～500℃、壓力10～20kg／cm↑〔2〕。

SiCl－〔4〕氫化新工藝，是將粉末狀鎳觸媒與硅粉按一定比例混合，裝入反應器中．在氫氣氛中和430℃溫度下對其進行4小時活化處理後，即可通入SiCl－〔4〕與H－〔2〕的混合氣體，進行氫化反應，反應溫度為400－500℃，壓力10－20Kg／cm＋〔2〕．在觸媒的壽命有效期內，不必添加，氫化反應可連續進行．這種新工藝，操作簡單，SiCl－〔4〕一次轉化率高、能耗較低．

一種將氣體SiCl↓〔4〕與氫氣混合後，通過含有一定比例觸媒的硅粉層進行氫化反應而生成SiHCl↓〔3〕的方法，其特徵在於所選用的觸媒為粉末狀鎳觸媒，該觸媒一次加入反應器中，經活化處理，氫化反應可連續進行，反應溫度為400～500℃、壓力10～20kg／cm↑〔2〕。

四氯化硅還原製取多晶硅少不了原料精製這一關鍵環節。
精製提純方法主要有：精餾法、吸附法、部分水解法、絡合法。根據原料的組成，可以單獨使用，也可組合使用。
1、精餾法
使用兩級篩板塔（每塔100塊塔板）即可得到較高純度的四氯化硅。但對於完全除去硼、磷的氯化物，還可以結合吸附法進行。
為避免精餾過程的污染，精餾設備一般可選用石英玻璃、聚四氟乙烯、高純不銹鋼等。
流程：原料經蒸發器蒸發後進入第一精餾塔的頂部，塔頂連續排放低沸物，釜液連續進入第二塔的塔釜，第二塔塔釜連續排放高沸物，純四氯化硅由第二塔塔頂連續派出。第一塔只有提留段，主要分離低沸物，第二塔只有精餾段，主要分離高沸物。
2、吸附法
固體吸附的基本原理是基於化合物中各組分化學鍵極性不同來進行吸附分離。吸附劑可選用硅膠、活性氧化鋁、，難點是超純吸附劑的制備。
資料介紹：經過精餾後的四氯化硅經過一次吸附，硼的質量分數可降低到6x10-9方，二次吸附可降低到2x10-10方。
3、部分水解法
原理是：鹵化硼和其他含硼絡合物以及鈦、鋁等元素的氯化物比四氯化硅更容易水解，形成不揮發的化合物。
水的加入方式最好用一股含水的濕氣體通過液態四氯化硅。
4、絡合法
效果較好的絡合劑是四氫呋喃吡咯二硫代氨基甲酸鈉，它能將硼、鈣、鋁、鈦、銅、鎂、鐵的質量分數降低到0.01--1x10-9次方。
5、其他方法
氯化法 ：氯化、氣提、精餾。
當四氯化硅含有微量有機物時，常加入少量硫酸，一方面硫酸中的水與四氯化硅形成硅膠，硅膠慢慢分散、吸附雜質、分層 、分離。

㈤ 環氧樹脂和固化劑（低分子聚醯胺樹脂）怎麼使用

用常溫固化快的、粘度大的環氧樹脂就行了，把你的要求說明，我給你調配：5分鍾固化？15分鍾固化？我郵箱：[email protected]
加白炭黑可以增加粘度，最好是氣相白炭黑，不過縮短不了固化時間，要想縮短固化時間用改性樹脂。

㈥ 白炭黑的氣相應用

氣相白炭黑是極其重要的高科技超微細無機新材料之一,由於其粒徑很小，因此比表面積大，表面吸附力強，表面能大，化學純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有特異的性能，以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性，在眾多學科及領域內獨具特性，有著不可取代的作用。氣相白炭黑俗稱「納米白炭黑」，廣泛用於各行業作為添加劑、催化劑載體，石油化工，脫色劑，消光劑，橡膠補強劑，塑料充填劑，油墨增稠劑，金屬軟性磨光劑，絕緣絕熱填充劑，高級日用化妝品填料及噴塗材料、醫葯、環保等各種領域。並為相關工業領域的發展提供了新材料基礎和技術保證。由於它在磁性、催化性、光吸收、熱阻和熔點等方面與常規材料相比顯示出特異功能，因而得到人們的極大重視。以下是氣相白炭黑在各行業的應用 樹脂基復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點，但當前來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基材料使用性能的要求越來越高，如何合成高性能的樹脂基復合材料，已成為當前材料界和企業界的重要課題。氣相白炭黑的問世，為樹脂基復合材料的合成提供了新的機遇，為傳統樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑，只要能將氣相白炭黑顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中，完全能達到全面改善樹脂基材料性能的目的。
1、提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂材料，把氣相白炭黑添加到環氧樹脂中，在結構上完全不同於粗晶二氧化硅（白炭黑等）添加的環氧樹脂基復合材料，粗晶SiO2一般作為補強劑加入，它主要分布在高分子材料的鏈間中，而氣相白炭黑由於表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點，使它表現出極強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用，提高了分子間的鍵力，同時尚有一部分氣相白炭黑顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高的流漣性，從而使氣相白炭黑添加的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提高。
2、提高耐磨性和改善材料表面的光潔度。氣相白炭黑顆粒比SiO2要小100—1000倍，將其添加到環氧樹脂中，有利於拉成絲。由於氣相白炭黑的高流動性和小尺寸效應，使材料表面更加緻密細潔，摩擦系數變小，加之納米顆粒的高強度，使材料的耐磨性大大增強。
3、抗老化性能。環氧樹脂基復合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差，其原因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線中、長波作用，它對樹脂基復合材料的破壞作用是十分嚴重的，高分子鏈的降解致使樹脂基復合材料迅速老化。而氣相白炭黑可以強烈地反射紫外線，加入到環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。 1、在光學領域的應用納米微粒應用於紅外反射材料主要是製成薄膜和多層膜來使用。納米微粒的膜材料在燈泡工業上有很好的應用前景。高壓鈉燈以及各種用於拍照、攝影的碘弧燈都要求強照明，但是燈絲被加熱後69%的能量轉化為紅外線，這就表明有相當多的電能轉化為熱能被消耗掉，僅有一少部分轉化為光能來照明，同時，燈管發熱也會影響燈具的壽命，如何提高發光效率，增加照明度一直是急待解決的關鍵問題。納米微粒的誕生為解決這個問題提供了一個新的途徑。80年代以來，科研技術人員用納米Si0X和納米TiO2微粒製成了多層干涉膜，總厚度為微米級，襯在燈泡罩的內壁，結果不但透光率好，而且有很強的紅外線反射能力。據專家測算同種燈光亮度下，該種燈具與傳統的鹵素燈相比，可節約15%的電能。

㈦ 環氧樹脂加白炭黑硬化後表面不光滑

白炭黑沒有分散好，有大顆粒在環氧樹脂中，表面會變粗糙，不光滑。需要用高速分散機分散白炭黑，檢查一下有無顆粒後，再加入固化劑。
此外，環氧樹脂中含有大量的氣泡，也會造成硬化後表面不光滑。

㈧ 環氧樹脂加入白碳黑之間的比例是多少

要是環氧樹脂不變色，要不用改性環氧樹脂（就是把環氧樹脂的不飽和鍵加H）要不就添加防止黃變的時間，我們公司有這種試劑。白炭黑加入多少要看對產品的要求了，多加觸變性會增加！

㈨ 環氧樹脂膠黏劑配製原理，具體給出的某一種環氧樹脂膠黏劑配方（包括含量比）,給出這種配方的成本價

環氧導電膠製作配方導電粘合劑配方和一般粘合劑配方相近，下述環氧導電粘合劑配方可以在不同溫度條件下使用。常溫或中溫固化環氧導電粘合劑配合實例(1)低分子聚醯胺 35銀粉 130〔固化條件〕25℃／1天或75℃／2小時，在中溫固化可以使電阻率降低。配方實例(2)液體雙酚A環氧樹脂 100二乙氨基丙胺 6～8或二乙烯三胺 8～10銀粉 170鄰苯二甲酸二丁酯 適量〔固化條件〕75℃／4小時，本方劑可在60℃以下使用。配方實例(3)液體雙酚A環氧樹脂 100間苯二胺與4，4－二氨基二苯甲烷低融共混物 20或2－乙基－4－甲基咪唑 6～8銀粉 175〔固化條件〕本配方為高溫固化環氧導電膠，固化條件為100～120℃／4～6小時，此配方可在100～150℃范圍內使用。一組分環氧導電膠配方實例(4)液體雙酚A環氧樹脂 100雙氰胺(200目) 4～10銀粉 170〔固化條件〕此配方混煉均勻後可在室溫下貯存半年以上。固化條件為150～170℃／2～4小時。使用溫度為120℃。

㈩ 環氧樹脂加了白炭黑沉澱是怎麼回事白炭黑不怎麼溶解樹脂里怎麼辦

白炭黑是二氧化硅的一種稱呼，之所以叫白炭黑是因為其最重要的補強性能和炭黑類似，而二氧化硅粉末是白色的，所以叫白炭黑。
你說情況是大概是因為你使用的是親水性的白炭黑，你可以換清親油性的試試。