白炭黑
白炭黑，英文名 Silica 或 Precipitated Silica，是一种人工合成的、无定形的二氧化硅（化学式 SiO₂·nH₂O）。它不是炭，也不是黑色，而是一种白色、无毒、无味、无定形的精细粉末。
“白炭黑”这个名字源于它强大的补强性能，在某些应用中（尤其是在橡胶工业中）可以部分或全部替代传统的炭黑，并且颜色是白色的，因此得名。
关键特性
1. 高比表面积：颗粒内部多孔，表面积巨大，这是其具有优异吸附性、补强性和分散性的基础。
2. 高分散性：经过表面处理后，能在许多体系中均匀分散。
3. 化学稳定性：耐高温、不燃烧、耐酸（除氢氟酸外）、电绝缘性好。
4. 增稠和触变性：在液体体系中能形成三维网络结构，提供良好的增稠和触变效果（即静置时变稠，搅动时变稀）。
5. 补强性：能显著提高橡胶、弹性体等材料的力学性能（如拉伸强度、撕裂强度、耐磨性）。
主要生产方法
1. 气相法：
· 以四氯化硅在氢氧火焰中高温水解制成。
· 产品纯度极高（SiO₂ > 99.8%），粒径小（纳米级），补强性能优异，被称为“气相二氧化硅”。
· 成本高，主要用于硅橡胶、涂料、胶粘剂等高端领域。
2. 沉淀法：
· 以石英砂和纯碱为原料制成水玻璃，再与酸（通常是硫酸）反应，沉淀后经洗涤、干燥、粉碎得到。
· 产品比表面积和补强性略低于气相法，但成本低得多。
· 产量占白炭黑总产量的绝大部分，广泛应用于橡胶、塑料、牙膏、饲料等领域。
主要应用领域
1. 橡胶工业（最大应用领域）：
· 绿色轮胎：这是白炭黑最重要的应用突破。添加到轮胎胎面胶中，可以大幅降低滚动阻力，减少燃油消耗，同时提高湿路面抓地力和耐磨性。与硅烷偶联剂配合使用效果更佳。
· 鞋底：提高耐磨性、防滑性和柔韧性。
· 其他橡胶制品：如胶管、密封件、传送带等，用作补强填充剂。
2. 硅橡胶：
· 气相法白炭黑是硅橡胶不可替代的补强材料，能使其强度提升数十倍。
3. 日用化工：
· 牙膏：作为主要的摩擦剂和增稠剂，温和清洁牙菌斑而不损伤牙釉质。
· 化妆品：用作吸附剂、增稠剂和防晒剂（如纳米二氧化钛/氧化锌的载体）。
4. 食品与饲料工业：
· 作为抗结块剂，防止粉末状食品（如奶粉、咖啡伴侣、调味料）和饲料吸潮结块。
5. 涂料、油墨和胶粘剂：
· 用作触变剂和防沉剂，防止储存时颜料沉降，施工时防止流挂。
6. 其他领域：
· 农药：用作载体，提高流动性。
· 造纸：用作填料和消光剂。
· 医药：用作药物载体和崩解剂。
· 环保：用于废水处理中的吸附剂。
发展趋势
· 绿色化：随着全球对节能环保要求的提高，绿色轮胎的普及将继续驱动白炭黑，尤其是高分散性沉淀白炭黑的市场增长。
· 功能化：通过表面改性等技术，开发具有特殊功能（如疏水、高吸附、高透明）的白炭黑品种，拓展在高新技术领域的应用。
· 纳米化：纳米级气相二氧化硅在复合材料、电子信息、生物医药等高端领域的应用不断深化。
总结来说，白炭黑是一种性能优异、用途广泛的功能性硅酸盐材料，从日常的牙膏、轮胎到高端的硅橡胶和复合材料，都发挥着不可或缺的作用，是现代工业和生活中重要的“工业味精”。
