白炭黑作为硅胶制品与（yǔ）橡胶（jiāo）制品主（zhǔ）要功效化学品之一，在硅胶原（yuán）材料中取到了不可取代的用处，至今气相白（bái）炭黑与沉淀白炭黑都是比较常用的一种化合物，它们可分别用于不同的行业与领域之中，特别在我们日常用品以及（jí）生活日用护理产品上都有它的身影，那么你 真的有（yǒu）了解过这种化学性物质吗？

　　气相白炭黑分为亲水（shuǐ）性（xìng）和疏水性两种（zhǒng）。

　　1、亲水性气相白（bái）炭黑

　　亲水性气相白炭（tàn）黑是通过挥（huī）发性氯硅烷在氢氧焰中水解而制得的。从化学角度看，这些松散的（de）白色（sè）粉末由高纯度的无定形白炭黑构成 。亲水性（xìng）白炭黑（hēi）可用（yòng）水润湿，并能在水中分（fèn）散。除了（le）在传统工业领域，如聚酯、有（yǒu）机硅、油（yóu）漆和涂料中应用外，亲水性气（qì）相白炭（tàn）黑产 品越来（lái）越多的成功应用于高科技领（lǐng）域中。气相法白（bái）炭黑的纳米（mǐ）粒子特性和（hé）高纯度使其在电子和光（guāng）纤工业中的应（yīng）用起（qǐ）了主导作用。亲水 性气相白炭黑产品（pǐn）经×射线分析具有无定形结构。根据市场和应用领域不同，我（wǒ）们可以提供不同粒（lì）径的原生颗粒和不同比表面积的产 品。一（yī）些气（qì）相白炭黑产品可（kě）以压缩（suō）后（hòu）供货，一（yī）些产品是医药级的（de）。

　　亲水性气相（xiàng）白炭黑的功（gōng）能：适于加工处理，调节到最佳的流变性；有（yǒu）机硅弹性体的补（bǔ）强；非极性液体的增（zēng）稠；食品和工业粉末的助流 剂；高化学纯度；即使在高（gāo）温下仍具有优异的绝缘性能；液体转变成粉末，如医（yī）药、化妆品。

　　2、疏水性气（qì）相（xiàng）白炭黑

　　疏水性气相白炭黑（hēi）是通过亲水（shuǐ）性气相白炭黑与（yǔ）活性硅烷（例如氯硅烷或（huò）六甲基二硅胺烷）发生化学反应而制得。它具有（yǒu）疏水性（憎（zēng）水 性），而且不能在水中分散。为（wéi）了解（jiě）决（jué）工业中（zhōng）一些特殊的技术问题，各种型号的疏水性气相白炭黑（hēi）被研发出来。如通（tōng）过用硅烷或硅氧 烷处理改性亲水级别的气相法白炭黑生产疏水性的气相白炭黑，在（zài）最终的产品中，化学处理剂以化学键方式结合在（zài）原来（lái）的亲水性氧化 物上。除了亲水性产品的上述优点外，疏水性（xìng）气相白炭黑产品的特点（diǎn）是：低（dī）吸湿性、很好的分散性、即（jí）使对于极性体系也有流变调（diào）节 能力。有些产品，在疏水处理的（de）基础上再经过结构改性，可为客户研发新（xīn）产品（pǐn）和提高产品的性能提供进一步的帮助。例如：在液体体 系中，疏水性（xìng）气相（xiàng）白炭黑可（kě）以达到高添加量，而对（duì）体系的（de）粘度影响很小。

　　疏水性气相白炭黑的功（gōng）能：加工使用中最（zuì）适宜的流（liú）变性；极性液体的增稠，如环氧树脂；有机硅弹性体的补强；高添加量，如在（zài）模压 制品中；良好的疏水性，提高防腐性；改善介电性能，如在电（diàn）缆复合物（wù）中；粉末助流剂，如在粉末（mò）涂料及灭（miè）火剂等（děng）；在涂料和塑料中 提高耐划伤性。

　　气相白炭黑的应用：

　　一、电子封装材料

　　有机物电致发光（guāng）器材（OELD）是目前新开发研制的一种新（xīn）型平面显（xiǎn）示器（qì）件，具（jù）有开启和驱动电压低（dī），且可直流电压驱动，可与规模集 成电路相匹配，易（yì）实现全彩色化，发光亮度高（>105cd/m2）等优（yōu）点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解（jiě）决的（de）技 术难点之一就是器件的封（fēng）装材料和封装技术。目前，国外（wài）（日、美、欧洲等）广泛采用有机硅（guī）改性环氧树脂，即通过两者之（zhī）间的共混 、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又（yòu）能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机（jī）硅的防水、防油、抗氧（yǎng）性 能，但其需要（yào）的固化时间较（jiào）长（几个小时到几天），要加快固化反应（yīng），需要在较（jiào）高温度（60℃至100℃以上）或增（zēng）大固化剂的（de）使用量 ，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生（shēng）产线对封装材料的要（yào）求（时间短、室温封装）。将（jiāng）经表面活性处理后的气相白炭黑 [2]充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地（dì）缩短（duǎn）封装材料固化时间（jiān）（为2.0-2.5h），且固化温度可降低到室温， 使OELD器件密封性能得到（dào）显（xiǎn）著提高，增加OELD器件的使用寿命。

　　二、树脂复合材料

　　树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的（de）要（yào）求越（yuè）来越高（gāo），如何 合成高性能的树脂基（jī）复合材料，已成为当前材料界和企业界的（de）重要（yào）课题。气相白炭黑的问世（shì），为树脂基复合材料的合（hé）成提（tí）供了新（xīn）的机 遇，为传统树脂基材（cái）料的改性提供了（le）一条新的途径，只要能将气相（xiàng）白炭（tàn）黑颗粒充（chōng）分、均匀地分散到（dào）树脂材料（liào）中，完全能达到全面改（gǎi）善 树脂基材料性能的目的。

　　提高强度和延伸率（lǜ）。环氧树脂是（shì）基本的树（shù）脂材料，把气相白炭黑添加到环氧树脂中，在结（jié）构上（shàng）完全不同于粗晶二氧化硅（guī）（白炭黑等） 添加的环氧树脂基复合材料，粗晶SiO2一（yī）般（bān）作为补强剂加入，它主要分布在高分子材料的链（liàn）间中，而气相白炭黑由于表面严重的配位 不足、庞大（dà）的比表面积以及表面欠氧等特点，使（shǐ）它表现出极强的活性，很容易（yì）和环氧环状分子的氧起键合作用，提高了分子间的键力 ，同时尚有（yǒu）一部分气相白炭黑颗粒仍然分布在高分子链的空隙中，与粗晶SiO2颗粒相（xiàng）比（bǐ）较，表现很高的流涟性，从而使气（qì）相（xiàng）白炭黑添 加的环氧树脂材料强度、韧性、延展性均大幅度提高。

　　提（tí）高耐磨性和改善材料表面的光洁度。气相白（bái）炭黑颗粒比SiO2要小100—1000倍，将其添加（jiā）到环氧树脂中，有利于拉（lā）成丝。由于气相 白炭黑的高流动性（xìng）和小尺寸效应，使材料（liào）表面更加致密（mì）细洁，摩擦系数变（biàn）小，加之纳（nà）米颗粒的（de）高强度，使材料的耐磨性大大增强。

　　抗老化性能。环氧树脂基复合材料使用过程中一个致（zhì）命的弱点是（shì）抗老（lǎo）化性能差，其原因主要（yào）是太阳（yáng）辐射的（de）280—400nm波（bō）段（duàn）的紫外线中 、长波（bō）作用，它对树脂基复合材料的破坏作（zuò）用是十分严重的，高分子链的降（jiàng）解致使树脂基复合材料迅（xùn）速老化。而气（qì）相（xiàng）白炭黑可以（yǐ）强烈 地反射紫（zǐ）外线，加入到环氧树脂中可大大减少紫外线对环氧（yǎng）树脂的降解作用，从（cóng）而达到延缓材料老化的目的。

　　三、塑料

　　利用气相白炭黑透（tòu）光、粒度小，可以使塑（sù）料变得（dé）更（gèng）加致密，在聚（jù）苯乙烯塑料薄膜中添加气相白炭（tàn）黑后，不但提高其（qí）透明度（dù）、强度、韧 性，而且防水性能和抗（kàng）老化性能（néng）也明显提高。通过在普通塑料（liào）聚氯乙烯中添（tiān）加少量气相白炭黑后生产出的塑钢门窗硬度、光洁度和（hé）抗 老化性能均大（dà）幅提高（gāo）。利用气相白炭黑对普通塑料聚丙（bǐng）烯进行改性，主要技术指标（吸水率、绝缘电阻、压缩（suō）残余变形、挠曲强度等（děng） ）均达到或超过工程塑料尼（ní）龙6的性（xìng）能（néng）指标，实现了聚丙烯铁道配件替代尼龙6使用，产品成（chéng）本大幅下降，其经济效益和社会效益十分 显著。

　　四、涂料

　　我国是涂料生产和消费大国，但当前国产涂料普遍存（cún）在着性能方面的不足，诸如悬浮稳（wěn）定性差、触变（biàn）性差、耐候性差、耐洗刷性差等 ，致使每年需进（jìn）口大量高质量（liàng）的涂料（liào）。上海、北京（jīng）、杭（háng）州、宁波等地的一些涂料生产企业敢于创新，成功地实现了气相白炭黑在涂（tú）料 中的应用，这种纳（nà）米改性涂料一改以往（wǎng）产品的不足，经（jīng）检测其（qí）主要性能指标除对比率不变外，其余均大幅（fú）提高，如（rú）外墙涂料的耐洗刷 性（xìng）由原（yuán）来的一千多次提高到一万多次，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来（lái）的250小时（粉化1级、变色2级）提高（gāo）到600 小时（无粉化，漆膜无变色，色差值4.8），此（cǐ）外涂膜与墙体结合强度大幅提高，涂（tú）膜（mó）硬（yìng）度显（xiǎn）著增加，表面自洁（jié）能力也获得改善。

　　五、硅胶与橡胶

　　硅胶和橡（xiàng）胶是（shì）一种伸缩性优异的弹性体，但其综合性能并不令（lìng）人（rén）满意，生产硅橡胶制品过程中通常需在胶料中加入炭黑来提高强度、 耐磨性和抗老（lǎo）化性，但由于炭（tàn）黑（hēi）的加入使得制品均为（wéi）黑色，且档次不高（gāo）。而（ér）气相白炭黑在我国的问世为生（shēng）产出色彩新颖、性能优异的 新一代橡胶（jiāo）制品奠定了物质基础。在普通胶中添加少量气相（xiàng）白炭黑后，产品的强度、耐（nài）磨性和抗老化性等性能均达到或超（chāo）过高档硅胶产品，而且可以保持颜色长久不变。

　　六、颜（染）料（liào）

　　有机颜（染）料虽然具有鲜艳的色彩和很强的着色力，但（dàn）一般耐光、耐热、耐（nài）溶剂和耐迁移性能往往不及无机颜料（liào）。通过添加气相白 炭（tàn）黑对有机颜（染）料（liào）进行表面改性处理，不（bú）但使颜（染）料抗老化性能大幅提高，而且亮度、色调和饱和度等指标也均出现一定程（chéng） 度的提高，性能可（kě）与进口高档产（chǎn）品相媲美，极大的拓宽了（le）有（yǒu）机颜（染）料的档次和应用范围。

　　七、陶瓷

　　用气相白炭黑代（dài）替纳米A1203添加到95瓷里，既可以起到纳米颗粒的作用，同时它又是第二（èr）相的颗粒，不但提高陶瓷材料的强（qiáng）度、韧 性，而且提高了材料的硬度和弹性模量等性能，其效（xiào）果比添加A1203更理（lǐ）想。利（lì）用气相白炭黑来复合陶瓷基片，不但提高了基片的致 密性、韧性和光洁度，而且烧（shāo）结温度（dù）大幅（fú）降低。此外，气相白炭黑在陶瓷过滤网、刚玉球等陶（táo）瓷产品（pǐn）中应用效果也十分显著（zhe）。

　　八、密封胶、粘结剂

　　密封胶、粘（zhān）结剂是量大（dà）、面广、使用范围宽的重要产品。它要求产（chǎn）品粘度、流动性、固化速度达最佳条件。我国在这个领域的产品比 较落后，高档的密封胶和粘结剂都依赖进（jìn）口。国（guó）外在这个领域的产品已经采用纳米（mǐ）材料作改（gǎi）性剂，而气（qì）相白炭黑是（shì）首选材料，它主要 是在气相白炭黑表面包敷一层有机材料，使之具有憎水性，将它添加到密封胶中（zhōng）很快形成一种硅石（shí）结构，即纳米Si0X小颗粒形成网络 结构抑制胶（jiāo）体流动，加快固化速度（dù），提高粘结（jié）效果，由于气相白炭黑颗粒尺小从（cóng）而也增加（jiā）了产（chǎn）品的密（mì）封性和防渗性。

　　九、玻璃钢制品

　　玻（bō）璃钢制品（pǐn）虽然有轻质、高强、耐腐蚀等（děng）优点（diǎn），但其本身硬度较低、耐（nài）磨性（xìng）较差。有关专家通过超（chāo）声分散方法将气相白炭黑添加到胶（jiāo） 衣树脂中，与未加气相白炭黑的胶衣（yī）做性能对（duì）比实验，发现其莫氏硬度由原来的2.2级（jí）（相当于石膏（gāo）的硬度）提高到2.8~2.9级（3级 是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因纳米颗粒与有机高分子产生接枝和键合作（zuò）用，使材料韧性增加，故抗拉强度和抗冲击强 度提高（gāo）1倍以上，耐热性能也大幅提高。

　　十（shí）、药物载体

　　随着当（dāng）前城市生活垃圾（jī）的大幅增长以及环境污染的日趋严重，加大消灭（miè）“四害”的（de）力度、预防疾病的（de）传播已十分迫切。在树干上涂（tú）刷 石（shí）灰、向垃圾箱喷洒药水已作用不大，现在大城市已采用喷涂中（zhōng）枢神经麻醉药类杀虫剂来消灭蚊子、苍蝇、蟑螂等昆虫类害虫，但这 些杀虫剂多从国（guó）外进口，价格较高，喷涂后有效期较短（只（zhī）有一个月）。采用气相白（bái）炭黑为载体吸附该类杀虫剂，起到（dào）了很好的缓释 效（xiào）果，据测定，其喷涂后有（yǒu）效期长达一年以上。

　　十一、化妆品

　　对于（yú）化妆（zhuāng）品来说，要求对紫外线（xiàn）屏蔽能力强，最好是既能防护紫外（wài）中（zhōng）波（UVB）对人体的危害，亦能对紫外长波（bō）（UVA）起防（fáng）护作用。 实（shí）质上，紫外屏蔽包括两方面，一是前面所述对紫外线的吸收，另一方面是对紫外线的（de）反射，目前，世界上从紫外反射性能角度开发 的抗紫外剂还未见（jiàn）报道。　　在（zài）防（fáng）晒产品中（zhōng）以往多使用有（yǒu）机化合物为紫外线吸收剂，但是存在诸如为了尽可能保护皮肤不接（jiē）触紫外线 而提高添加量之后，会（huì）增加发生皮肤癌以及产生化学性（xìng）过敏等问题，而气相白炭黑为无机（jī）成分，易于与化妆品其它组分（fèn）配伍，无毒、 无味，不存在上述问题，且自身为白色，可以简单地加以（yǐ）着色，尤其可贵的是气相白炭黑反射紫外能力强、稳定性好，被（bèi）紫外线照射 后不分解，不变色，也不会与配方中其它组分起（qǐ）化学反应。气（qì）相白炭黑（hēi）的这些突出特点为防晒化妆品的升级换代奠定了良好的基础。

　　十二（èr）、抗菌材料（liào）

　　利用气相白炭黑庞大的比表面积（jī）、表面多介（jiè）孔结（jié）构（gòu）和超强的吸附（fù）能力以及奇异的理化特性，将银离子等功能离子均匀地设计到气相白 炭黑表面的介孔中，并（bìng）实（shí）施稳定，成功开发出高效、持久、耐高温、广谱抗菌的（de）纳米抗（kàng）菌粉（粒径只有70纳米左右），不但填（tián）补国内 空白，而且主要技术指标均达到或超过日本同类产品。经检测，当纳（nà）米（mǐ）抗菌（jun1）粉在水中的浓度仅为0.315%时，对革兰氏阳性代表菌种与 革兰氏阴性代表（biǎo）菌种的抗菌能（néng）力就可（kě）以非常（cháng）明显的表露出来，抑菌圈出现2—3mm，且随着纳米抗菌粉在水中浓（nóng）度的增加，抑菌圈明显 增大。据测定，水中含Ag+为0.01mg/1时，就能完全杀灭水（shuǐ）中的大肠杆菌，并能保持长达90天内不繁衍出新的菌丛。将纳米抗菌粉应 用于搪瓷釉料中，生产出（chū）具有防霉、抗菌功能的滚筒洗衣机，其抗菌率高达99%以上。应该指出的是，纳米抗菌粉在搪瓷釉料（liào）中使用 条件较为苛刻，须在碱性较强的液体中和高温（wēn）（900℃左右）烧瓷后仍（réng）保持很强的抗菌性（xìng）能，这是其它抗菌粉望尘（chén）莫及（jí）的（de）。将纳米抗 菌粉（fěn）添加在（zài）内墙涂料中，生产出了具有长久（jiǔ）抗菌防霉功能的内墙涂料。将纳米抗菌粉用在妇女内裤洗涤（dí）剂（jì）、羊毛、羊绒洗涤剂、洗洁 精、洗手液中，经卫生防疫部门检测，其抗菌性能十分显著。可（kě）以预见，随着人们健康意识的增强，纳米抗菌粉将逐渐被相关应用企 业（yè）的广大民众所接受，在票据、医疗卫生、化学建材、家电制品、功能纤维、塑料制品等行业中崭露头角。