白炭黑作為矽膠製（zhì）品與橡（xiàng）膠製品主要功效化學品之一，在矽膠原材料中取到了（le）不可取代的用處，至今（jīn）氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較常用的一（yī）種化合物，它們可分別用於不同的行業與領域之中，特別在我們日常用品以及生活日用護理產品上都有（yǒu）它的身影，那麽（me）你 真的有了解過這種化學（xué）性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水性兩種。

　　1、親水（shuǐ）性氣相白炭黑

　　親水性氣相白炭黑是通過揮發性氯矽烷在（zài）氫氧焰中水解而製得的。從化學角度（dù）看（kàn），這些鬆散的白色粉末由高（gāo）純度的無定形白炭黑構成 。親水性白炭黑可（kě）用水（shuǐ）潤濕，並（bìng）能在水中分散。除了在傳統工業（yè）領域，如聚酯、有機矽、油漆和塗料中應用外，親水性氣相白炭黑產 品越來越多的成功應用於高（gāo）科（kē）技領域中。氣相法白炭黑的納米粒子特性和高純（chún）度使其在電（diàn）子和光纖工業中的應（yīng）用起了主導作用。親水 性氣相白炭黑產品經×射線分析具有無定（dìng）形結構。根（gēn）據市場（chǎng）和（hé）應用領域不（bú）同，我（wǒ）們可以提供不同粒徑的原生顆（kē）粒和不（bú）同比表麵積的產 品（pǐn）。一些氣相白炭黑產品可以壓縮後供貨，一些（xiē）產品是醫藥級的。

　　親水性氣相白炭黑的功能：適（shì）於加工（gōng）處理，調節到最佳的流變性；有機矽彈（dàn）性體的補強；非極性液體的增稠；食品和工業粉末的助流 劑；高化學純度；即使在高溫下（xià）仍具有（yǒu）優異的絕緣性能；液體轉變成粉末，如（rú）醫藥、化妝品（pǐn）。

　　2、疏水性氣相白炭黑

　　疏水性氣相白炭（tàn）黑是通過（guò）親水性（xìng）氣相白（bái）炭黑與活性矽烷（例如氯矽烷或六甲基二矽胺烷）發生化學反應（yīng）而（ér）製（zhì）得。它具有疏水性（憎（zēng）水 性），而且不能（néng）在水中分散。為了（le）解決工業中一些特（tè）殊的技（jì）術問題，各（gè）種型號的疏水性氣相白炭黑被研發出來。如通過用矽烷（wán）或矽氧 烷處理改性親水級別的氣相法白炭黑生產疏水性的氣相白炭黑，在最（zuì）終的產品中，化學處理劑以化（huà）學鍵方式結合在原（yuán）來的（de）親水性氧化 物上。除了親水（shuǐ）性產品（pǐn）的上述優點外，疏水性氣相白炭黑產品的特點是：低吸濕性、很好的分散性（xìng）、即使對於極性（xìng）體係也有流變調節 能力。有些產品，在疏水處理的基（jī）礎上再經過結（jié）構改性，可（kě）為（wéi）客戶研發新產品和提高產品的性能提供進一步的幫助。例如：在液體體 係中，疏水性氣相白炭黑可以達到高添加量，而對體係的粘（zhān）度影響（xiǎng）很小。

　　疏水性氣相白炭黑的功能（néng）：加工使用中最適宜的流變性；極性液體的增稠，如環氧樹脂；有機矽彈性體的補強（qiáng）；高添加量，如在模壓 製品中；良好的疏水性，提高防腐性；改善介電性能，如在電纜（lǎn）複合物中；粉末助流劑，如在粉末塗料（liào）及滅火劑等；在塗料和塑料中 提高耐劃傷性。

　　氣相白炭黑的應用：

　　一、電子封裝材料

　　有機（jī）物電致發（fā）光器材（OELD）是目前新開發研製的一（yī）種新（xīn）型平麵顯（xiǎn）示器件，具有開啟（qǐ）和驅動電壓低（dī），且可直流電（diàn）壓驅動，可與規模集（jí） 成電路相匹配，易實（shí）現全彩色化，發光亮度（dù）高（>105cd/m2）等優點，但OELD器件使用壽命還不能滿足應用要（yào）求，其中需要（yào）解決的技 術難點（diǎn）之（zhī）一就是器件的封裝材料和封裝技術。目前，國外（日、美、歐（ōu）洲等）廣泛采用有機矽改性環氧樹（shù）脂，即通過兩者之間的共混 、共聚或接枝（zhī）反應而達到（dào）既能降低環（huán）氧樹脂內應（yīng）力又能形成（chéng）分子內增韌（rèn），提高（gāo）耐高溫性能，同時也提高有機矽的防水、防（fáng）油、抗氧（yǎng）性 能，但其需要的固（gù）化（huà）時間較長（幾個小時到（dào）幾天），要（yào）加快固（gù）化反應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大（dà）固化劑的使用量 ，這不（bú）但增加成（chéng）本，而且（qiě）還難於滿足大規（guī）模（mó）器件生產線對封裝材料（liào）的要求（時間（jiān）短、室溫封裝）。將經表麵（miàn）活（huó）性處理後的氣（qì）相白（bái）炭黑 [2]充分分散在有機矽改（gǎi）性環氧樹脂封裝膠基質中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時間（為2.0-2.5h），且固化溫度可降低到室溫， 使OELD器件密封（fēng）性能得（dé）到顯著（zhe）提高，增加OELD器件的（de）使用（yòng）壽（shòu）命。

　　二（èr）、樹（shù）脂複合材（cái）料

　　樹脂基複合材料（liào）具（jù）有輕質、高強、耐（nài）腐蝕等特點，但（dàn）近年來材（cái）料界（jiè）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（yuè）高，如何 合成高性能的樹脂基複合材料（liào），已成（chéng）為當前材料界和企業界的重要課題。氣相白炭黑（hēi）的（de）問世，為樹脂基複合材料的合（hé）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，隻要能將（jiāng）氣相白炭（tàn）黑顆粒充（chōng）分、均勻地分散到（dào）樹脂材料中，完全能達到（dào）全麵（miàn）改善 樹脂基材料（liào）性能的目的。

　　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（tàn）黑添加到環氧樹脂中，在結構上完全不同於粗晶二氧化矽（白炭黑等） 添加的環氧樹（shù）脂基複合材料，粗晶SiO2一般作為補強劑加入，它主要分布在高（gāo）分子材料的鏈間中，而（ér）氣相白（bái）炭黑由於表麵嚴重的配位 不足、龐大的（de）比表麵積以及表麵欠氧等特點，使它表現出極強的活性（xìng），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（tóng）時（shí）尚有（yǒu）一部分氣相白（bái）炭黑顆（kē）粒仍然分布在高分子鏈的空隙（xì）中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高（gāo）的流漣（lián）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（gāo）。

　　提高耐（nài）磨性和改善材料表麵的光潔度。氣相白炭黑（hēi）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（xiàng） 白（bái）炭黑（hēi）的（de）高流動性和小尺寸效應，使材料表（biǎo）麵更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的高強度，使（shǐ）材料（liào）的耐磨性大大增強。

　　抗老化性能。環氧樹脂基複合（hé）材料使用過程中一個致命的弱點（diǎn）是抗老化性能差，其原（yuán）因主要是太陽輻射的280—400nm波段的紫外線中 、長波作用，它對樹脂基複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複合材料迅速老化。而氣相白炭黑可以強烈 地（dì）反射紫外線，加入到環氧樹脂中可大大減（jiǎn）少紫外線對環氧樹（shù）脂的降解作用，從而達（dá）到延緩（huǎn）材料老化的（de）目的。

　　三、塑（sù）料

　　利用氣相白炭黑透光、粒度小，可以（yǐ）使塑料變得更加致密，在聚苯乙（yǐ）烯塑料薄膜（mó）中添加氣相白炭黑後，不但提高其透明度、強度、韌 性，而且（qiě）防水性能和抗老化性能也明顯提高。通過（guò）在普通塑料聚氯乙烯中（zhōng）添加少量氣相白炭黑後生（shēng）產出（chū）的塑鋼門窗硬度、光潔度和（hé）抗（kàng） 老化性能均大幅提（tí）高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯進行改性，主要技術指標（吸水率、絕緣電（diàn）阻（zǔ）、壓縮殘餘變形、撓曲強度等（děng） ）均達到（dào）或超過工程塑料尼龍（lóng）6的性能指標，實（shí）現了聚丙烯鐵道配件替代尼龍6使用，產（chǎn）品成本大（dà）幅下降，其經濟（jì）效益（yì）和社會效益十分 顯著。

　　四、塗料

　　我國是塗料生產和消費大國（guó），但當前國產塗料普遍存在著性（xìng）能方麵的不足，諸如懸浮穩定性差、觸變性差、耐候性（xìng）差、耐洗刷性（xìng）差等 ，致（zhì）使每年需進口大量高質量的塗料。上海、北（běi）京、杭州（zhōu）、寧波等地的（de）一些塗料生產企業敢於創新，成功地（dì）實現了氣相白炭黑在塗料（liào） 中的應用，這（zhè）種納米改性塗（tú）料一改（gǎi）以往（wǎng）產品的不足，經檢測其主（zhǔ）要性能指標除對比率不（bú）變外，其餘均（jun1）大幅（fú）提高，如外牆（qiáng）塗料的耐洗刷 性由原來的一千多次提高（gāo）到一（yī）萬多次，人（rén）工加速氣候老化和人工輻射暴露老化（huà）時（shí）間由（yóu）原來的250小時（粉化（huà）1級、變色2級）提高到600 小時（無粉化，漆膜無變色，色差值（zhí）4.8），此外塗膜與牆體結合（hé）強度（dù）大幅提高，塗膜硬度顯著增加（jiā），表麵自潔能力也獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠和橡膠是一種伸縮性（xìng）優異的彈性體，但其綜合性能（néng）並不令人滿意，生產矽橡膠製品過程中通常需在膠料中加入炭黑來提高強度、 耐磨性和抗老化性，但由於炭黑的加入使得製品均為黑色，且檔次（cì）不高。而氣（qì）相白炭黑在我國的問世為生產出色彩（cǎi）新穎、性能（néng）優異（yì）的 新一代橡膠製品奠定了物質基礎。在普通膠中添加少量氣（qì）相白炭黑後，產品的強度、耐磨性和（hé）抗老（lǎo）化性等性能均達到或超過高檔矽膠產品，而且可以（yǐ）保（bǎo）持顏色長久不變。

　　六、顏（染）料

　　有機顏（染）料雖然具有鮮豔的色彩和很強的著色力，但一般耐光、耐熱（rè）、耐溶劑和耐遷移（yí）性能往往不及無機顏料。通過添加氣相白 炭黑對有機顏（染）料進行表麵改性處理，不但使顏（染）料抗老（lǎo）化性能大（dà）幅提高，而（ér）且亮度、色（sè）調和飽和度等指標也均出現一定程 度的提高，性能可與進口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有（yǒu）機顏（yán）（染）料的檔次和應用範圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑（hēi）代（dài）替（tì）納米A1203添加到（dào）95瓷裏，既可以起到納米顆粒的作用（yòng），同時它又是第二相的顆粒，不但（dàn）提高陶瓷材料的（de）強度、韌（rèn） 性，而且提高了（le）材料（liào）的硬度和彈性模量等性能，其效果比添加A1203更理想。利用氣相白炭黑來複合陶瓷基片，不但提高了基片的致 密性、韌性和光潔度，而且燒結溫度大幅降低。此（cǐ）外，氣相白炭黑在陶瓷過濾網、剛玉球等陶瓷產品中應用效果也十分（fèn）顯著。

　　八、密封（fēng）膠、粘結劑

　　密封膠、粘結劑是量（liàng）大、麵廣、使用範圍寬的重要產品。它要求產品粘度、流（liú）動性、固化（huà）速度達最佳條（tiáo）件。我國在這個領域的產品比 較落（luò）後，高（gāo）檔的密封膠和粘結劑都依賴進口。國外在（zài）這個領域的產品已經采用納米材料作改性劑，而氣相白炭黑是首選材料，它主要（yào） 是在氣相白炭黑表麵包敷一層有機材料，使之具有憎水性，將它添加到（dào）密封膠（jiāo）中很快形成一（yī）種矽石（shí）結構，即納米Si0X小顆粒（lì）形成網絡 結構抑製膠體流動，加快固化速度，提高（gāo）粘結效果，由於氣相白炭黑顆粒尺小從而也增加了產品的密封（fēng）性和防滲性。

　　九、玻璃鋼（gāng）製品（pǐn）

　　玻璃鋼製品雖然有輕質（zhì）、高強、耐腐蝕等優點，但其本身硬度（dù）較低、耐磨性較差。有關專家通過超聲分散方法將氣（qì）相白炭黑添加到膠 衣樹脂中，與未加氣相白炭（tàn）黑的膠衣做性能對比實驗（yàn），發現其莫氏硬度由原來的2.2級（相當於石膏的硬度）提高到2.8~2.9級（3級 是（shì）天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納（nà）米（mǐ）顆粒與有機高分子產生接枝和鍵合作用，使材料韌性增加（jiā），故抗拉強度和抗（kàng）衝擊強 度提高1倍以上，耐熱性能也大幅提高。

　　十、藥物（wù）載體

　　隨著當前城市生活垃圾的大幅增長以及環境（jìng）汙染（rǎn）的日趨嚴重，加大消滅“四害（hài）”的力度、預防疾病的傳播已十分迫切。在樹幹上（shàng）塗刷 石灰、向垃圾箱噴灑藥水已（yǐ）作用不大，現在大城市已采用噴塗中樞神經麻醉藥類殺（shā）蟲劑來消滅（miè）蚊子、蒼蠅、蟑螂等（děng）昆蟲類（lèi）害蟲，但這 些殺蟲（chóng）劑多從（cóng）國外進口，價格（gé）較高，噴（pēn）塗後有效期較短（隻有（yǒu）一個（gè）月）。采用氣相白炭黑為載體吸附該類殺蟲劑，起到了很好的緩釋 效果，據測定，其噴（pēn）塗後有效期長達一年以上。

　　十一、化妝品

　　對於化妝品來（lái）說，要求對紫外線屏蔽能力強，最好（hǎo）是既能防護紫外中波（UVB）對人體的（de）危害，亦（yì）能對紫外長波（UVA）起防護作用。 實（shí）質上，紫外屏蔽包括兩方（fāng）麵，一是（shì）前麵所述對紫外線的吸收，另一方麵是對紫外線的反射（shè），目前（qián），世界上從紫外反射性能角度開發 的抗紫外劑還未見報道。　　在防曬產品（pǐn）中以往多使用有機化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸如為了（le）盡可（kě）能保護皮膚不接觸（chù）紫外線 而提高添加（jiā）量之後，會（huì）增加發生皮膚癌以及產生化學性過敏（mǐn）等問（wèn）題，而氣相白炭（tàn）黑為（wéi）無機成分，易於與化妝品其它組分配（pèi）伍，無毒、 無味，不（bú）存在上述問題，且自身為（wéi）白（bái）色，可以簡單地加以著色，尤其可貴的是氣相白炭黑反射紫外能力強、穩定性好，被紫（zǐ）外線照射 後不（bú）分解，不變色，也不會與配方中其它（tā）組分起化學（xué）反應（yīng）。氣相白炭黑的這些突出特點為防曬化妝品的升級換代奠定了良好（hǎo）的基礎。

　　十二、抗（kàng）菌材料

　　利（lì）用氣相白炭黑龐大的比表麵積、表麵多介孔結構（gòu）和超強的吸附能力以（yǐ）及奇異（yì）的理化特性，將銀離子等功（gōng）能離子均勻地設計到氣相白 炭黑（hēi）表麵的介孔中，並實施（shī）穩（wěn）定，成（chéng）功開發出高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米（mǐ）抗菌粉（粒徑隻有70納米左右），不但填（tián）補國（guó）內 空白，而且主要技術指（zhǐ）標均達（dá）到或超過日本同（tóng）類產品。經檢測，當納米抗（kàng）菌粉在水（shuǐ）中的濃度僅為0.315%時，對革蘭氏陽性（xìng）代表菌種與 革蘭氏陰性代表菌（jun1）種的抗菌（jun1）能（néng）力就可以非常明（míng）顯（xiǎn）的表露出來，抑菌（jun1）圈出現2—3mm，且隨著納米抗菌粉在水中濃度（dù）的增加，抑（yì）菌圈明顯 增大。據測定，水中含Ag+為0.01mg/1時（shí），就能（néng）完全殺滅水中的大腸杆（gǎn）菌，並能保持長達90天內（nèi）不繁衍出新（xīn）的菌叢。將納米抗菌粉應 用於搪瓷釉料中，生產（chǎn）出具有防黴、抗菌功能的滾筒洗衣機，其抗菌率高（gāo）達99%以（yǐ）上。應該指出的是，納米抗菌粉在搪瓷釉料中使（shǐ）用 條件較為苛刻，須在堿性較強的液體中和高（gāo）溫（900℃左右）燒瓷後仍保持很強的抗菌性能，這是其它抗菌粉望塵莫及的。將納米抗 菌粉添加在內牆塗料中，生產出（chū）了具（jù）有長（zhǎng）久抗菌防黴功能（néng）的內牆塗料。將納米抗菌（jun1）粉用在婦女（nǚ）內褲洗滌劑、羊毛、羊絨洗滌劑、洗潔 精、洗（xǐ）手液中，經衛生防疫部門檢測，其抗菌性能十分顯著。可（kě）以預見，隨著人們健康（kāng）意識的增強，納米抗菌（jun1）粉將逐（zhú）漸被相關應用企 業的廣大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家電製品、功能（néng）纖維、塑料製品等行業中嶄露頭角。