白炭黑（hēi）作（zuò）為矽膠製品與橡膠製品主要功效化學品之一，在矽膠原材料中取到了不可取代（dài）的用處，至今氣相白炭黑與沉澱白炭黑都是比較常用的一種化合物，它們可分別用於不同的行（háng）業與領域（yù）之（zhī）中，特別在（zài）我們日常用品以（yǐ）及生（shēng）活日用護理產品上都有它的身（shēn）影，那麽你 真的有了解過這種化學性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為親水性和疏水（shuǐ）性兩種（zhǒng）。

　　1、親水性氣相白炭黑

　　親水性氣相（xiàng）白炭黑是（shì）通過揮發（fā）性氯矽烷在氫氧焰中水解（jiě）而製得的。從化學（xué）角度看，這些鬆散的白（bái）色粉末由（yóu）高純度的無定形白炭黑構成 。親水性白炭黑可用水潤濕，並能在水（shuǐ）中分散。除了在傳統（tǒng）工業領域，如聚酯、有機矽、油漆和塗料中應用（yòng）外，親（qīn）水性氣相白炭黑產（chǎn） 品越來越多的成功應用於高科技領域中（zhōng）。氣相法白炭黑的納米粒子特性和高純度使其在電子和光纖工業中的應用（yòng）起了主導作用。親水 性氣相白炭黑產品經×射線分析具有無定形結構。根據市場和應用領域不（bú）同，我們（men）可以提供不同粒徑的原（yuán）生顆粒和不同比（bǐ）表麵積的產 品。一些氣相（xiàng）白炭黑產品可以壓縮後供貨，一些產品是醫（yī）藥級（jí）的。

　　親水性氣相白炭黑的（de）功能：適於加工處理，調節到最佳（jiā）的流變性；有機矽彈性體的補強；非極性液體的增稠；食品和（hé）工業粉末的助流 劑；高化學純度；即使在高溫下仍（réng）具有優異的絕緣性能；液體轉（zhuǎn）變成粉末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水性氣相白（bái）炭黑

　　疏（shū）水性氣相白炭黑是通過親水性氣相白炭黑（hēi）與活性矽烷（例如氯矽烷或六（liù）甲基二矽胺烷）發（fā）生化學反應而（ér）製得。它具（jù）有疏水性（憎水 性），而且不（bú）能在水（shuǐ）中分散。為了解（jiě）決工業中一（yī）些特殊的技（jì）術問題，各種型號的疏水性氣相白炭黑被研發出來。如通過用矽烷或矽氧 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（bái）炭黑，在最終的產品中，化學處理劑以化學鍵方式結合在原來的親水性氧化（huà） 物（wù）上。除（chú）了親水性產品的上述優點外，疏水性氣相白炭黑產品的特點（diǎn）是：低吸濕性、很好的分散性、即使對於極性體係也有流變調節 能力。有些產品，在疏水處理的基礎上再經過結構改性，可為客戶（hù）研發新產品和提高產（chǎn）品的（de）性能提供（gòng）進一步的幫助。例如：在液體體（tǐ） 係（xì）中，疏水（shuǐ）性氣相白炭黑可以達到高添加量，而對體係的粘度影（yǐng）響很小。

　　疏水性氣相白炭黑的功（gōng）能：加工（gōng）使（shǐ）用中最適宜的流（liú）變性；極性液體的增稠，如環氧（yǎng）樹（shù）脂；有機矽彈（dàn）性體的補強；高添加量，如在模壓 製品中；良（liáng）好的疏水性，提高（gāo）防腐性；改善介電性能，如在電（diàn）纜複合物中；粉末助流劑，如在粉末塗料及滅火劑等；在塗料和塑（sù）料中 提高耐劃傷性。

　　氣相（xiàng）白炭黑的應（yīng）用（yòng）：

　　一、電子封裝材（cái）料

　　有機物電致發光器材（OELD）是目前新開發研製的一種新型平麵顯示器（qì）件，具有開啟和驅動（dòng）電壓低，且可直流電壓驅動，可與規模集 成電路相匹配，易實現全彩色化，發光亮度高（>105cd/m2）等優點，但OELD器件使用壽命還不能滿足（zú）應用要求，其中需要解決的（de）技（jì） 術難點之一就是器件（jiàn）的封裝材料和封裝技術。目前，國外（日、美、歐洲等）廣泛采用有機矽改性環氧樹脂，即通過兩者之（zhī）間的共（gòng）混 、共聚或接（jiē）枝（zhī）反應而（ér）達到既能降低環（huán）氧樹（shù）脂內應力又能形成分子內增韌，提高耐高溫性能，同時也提高有機矽的防水（shuǐ）、防油、抗（kàng）氧性 能，但（dàn）其需要的（de）固化時間較長（幾個小時（shí）到幾天），要加快固化反（fǎn）應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大固化劑的使用量 ，這不（bú）但（dàn）增加成本，而且還難於滿足大規模器件生（shēng）產線對封（fēng）裝材料的（de）要求（時間短、室（shì）溫封裝）。將經表麵活性處理後（hòu）的氣相（xiàng）白炭黑 [2]充分分散在有機矽改性環氧樹脂封裝膠基質（zhì）中（zhōng），可以大（dà）幅度地縮短（duǎn）封裝材料固化時間（為2.0-2.5h），且固化溫度可（kě）降低到（dào）室溫， 使OELD器件密封（fēng）性能得到顯著提（tí）高，增加OELD器件（jiàn）的使用壽（shòu）命。

　　二、樹脂複合（hé）材（cái）料

　　樹脂基（jī）複合材料具有（yǒu）輕質、高強、耐腐蝕等特點，但近年來材料界和國民經濟支柱產業對（duì）樹脂基材料使用性能的要（yào）求越來（lái）越高，如何 合成高性能的樹脂基複合材料，已成為當前材料界和企業界的重要（yào）課題（tí）。氣（qì）相（xiàng）白炭黑的問世，為（wéi）樹脂（zhī）基複合材料的合成提供了新的機 遇，為傳統（tǒng）樹脂基材料的改性提（tí）供了一條新的途徑，隻要能將氣相白炭黑顆粒充分（fèn）、均勻地分散到樹脂（zhī）材料（liào）中，完全能達到全（quán）麵改善 樹脂基材料性能的目的。

　　提高強度（dù）和延伸率。環氧樹（shù）脂是基本的樹脂材料，把氣相白（bái）炭黑添加到環氧樹脂中，在結構上完全不同於粗晶二（èr）氧化矽（白炭（tàn）黑等（děng）） 添加的環氧樹（shù）脂基複合材料，粗晶SiO2一般作（zuò）為補強劑（jì）加入，它主要分（fèn）布在高分子材料的（de）鏈間中，而（ér）氣相白炭黑由於表麵（miàn）嚴重的配位 不足、龐（páng）大的比表麵積以及表麵欠（qiàn）氧等（děng）特點，使它表現出極（jí）強的活性，很容（róng）易（yì）和環氧環狀分子的氧起鍵（jiàn）合作（zuò）用，提高了分子間的鍵力 ，同時尚有一部分（fèn）氣相白炭黑顆粒仍然分布在高分子鏈（liàn）的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比（bǐ）較，表現很高的（de）流漣性（xìng），從而使氣相白炭黑添 加的環（huán）氧樹脂材料強度、韌（rèn）性、延展性均大幅度提高。

　　提高耐磨（mó）性和改善材料表麵的光潔度。氣相（xiàng）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（yú）拉成絲。由於氣相（xiàng） 白炭黑的高流動性和小尺寸效應，使材料表（biǎo）麵更加（jiā）致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的（de）高強度（dù），使材（cái）料的耐磨性（xìng）大大增強。

　　抗老（lǎo）化性能。環氧樹（shù）脂基複合材料使用過程中一個（gè）致命的弱點是抗老化（huà）性能差（chà），其原因主要（yào）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（liào）的破壞作用是十分嚴（yán）重的（de），高分子（zǐ）鏈的降解致（zhì）使樹脂基複（fù）合材料迅速老化。而氣相白炭黑可（kě）以強烈 地反射紫外線，加入到環氧樹脂（zhī）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（lǎo）化的目（mù）的。

　　三、塑料

　　利（lì）用氣相白炭黑透光、粒度小，可以使（shǐ）塑料變得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加氣相白炭黑（hēi）後，不但提高其透明度、強（qiáng）度、韌 性，而且（qiě）防水性能和抗老化性能也明顯提（tí）高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量氣相白炭黑後生（shēng）產出的塑鋼門窗硬（yìng）度、光潔（jié）度和抗 老化性能均大幅提高（gāo）。利（lì）用氣相白炭黑對普通塑（sù）料聚丙烯進行改性，主要（yào）技術（shù）指標（吸水率、絕緣電阻、壓縮殘餘變形（xíng）、撓曲強度等（děng） ）均達到或超過工程塑料尼龍6的性能（néng）指標，實現了聚丙烯鐵道配件替代尼（ní）龍6使用，產品成（chéng）本大幅下降，其（qí）經（jīng）濟效益和社會效（xiào）益十分 顯（xiǎn）著。

　　四、塗料

　　我國是塗料生產和消費（fèi）大國，但（dàn）當前國產塗料普（pǔ）遍存在著性能方（fāng）麵的不足，諸如懸浮穩定性差、觸變（biàn）性差、耐候性差、耐（nài）洗刷性差等 ，致使每年（nián）需進口大量高質量的塗料。上海、北京、杭州、寧波等（děng）地的一些塗（tú）料生產企業敢於創新，成功地實現了氣相白炭黑在（zài）塗料 中（zhōng）的應用，這種納米改性塗料一改以（yǐ）往產品的不足（zú），經檢測其主要（yào）性能指標（biāo）除對比率不變外，其餘均大幅提高，如外牆塗料的（de）耐洗刷 性由原來的一千多次提（tí）高到一萬多次，人工加速氣候老化和人工輻（fú）射暴露老化時間由原來的250小時（粉化1級、變色2級）提高到600 小時（無粉化，漆膜無（wú）變色，色差值4.8），此（cǐ）外塗（tú）膜與牆體結合強度大幅提高，塗膜硬度顯著增（zēng）加，表麵自（zì）潔能力（lì）也獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠（jiāo）和橡膠是（shì）一種伸縮性優異的彈性體，但其綜合性能並不令人滿意，生產（chǎn）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（kàng）老化性，但由於炭黑的加入使得製品均為黑色，且檔次不高。而氣相白炭黑在我（wǒ）國的問世為生產出（chū）色彩新穎、性能優異的 新一代橡膠製品奠（diàn）定了物（wù）質基礎。在（zài）普通膠中添加少量氣相（xiàng）白炭黑（hēi）後，產品的（de）強度、耐磨性和抗老化性等性能均達到或超過高檔矽膠產品，而且可以保持顏色長久不（bú）變。

　　六、顏（染）料

　　有機顏（染）料（liào）雖然具有鮮豔的色彩和很強的著色力，但一般耐光、耐（nài）熱、耐溶劑和耐遷移性能往往不及無機顏料。通過（guò）添加氣相白 炭（tàn）黑對有機（jī）顏（yán）（染（rǎn））料進行表麵改性處理，不（bú）但使顏（染）料抗老化性能大幅提高，而且亮度、色調和飽和度（dù）等指標也均出現一定程 度（dù）的提高，性能可與進口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有機顏（染）料的檔次和應用範圍。

　　七、陶瓷

　　用氣相白炭黑代替（tì）納米A1203添加到（dào）95瓷裏，既可以起到納（nà）米顆粒的作（zuò）用，同時（shí）它（tā）又是第二（èr）相的（de）顆粒，不但提高陶（táo）瓷材料的強度、韌 性，而（ér）且（qiě）提高了（le）材料的硬（yìng）度和彈（dàn）性模量等性能（néng），其效果比添加A1203更理（lǐ）想。利用氣（qì）相白炭黑（hēi）來複合陶瓷基片，不但（dàn）提高了基片的致 密（mì）性、韌性和光潔度，而且燒結溫度大幅降低。此（cǐ）外（wài），氣相白炭黑在陶瓷過濾網、剛玉（yù）球等陶瓷（cí）產品中應用（yòng）效果（guǒ）也十分顯著。

　　八、密封膠、粘結劑

　　密封膠、粘結劑是量大、麵廣、使用範圍寬的（de）重要產品。它要求產品粘度（dù）、流動性、固化速（sù）度達最佳條件。我國在這個領域的產（chǎn）品比 較（jiào）落後，高檔（dàng）的密封膠和粘結劑都（dōu）依賴進口。國外在這個領域的產品已經采用納米（mǐ）材料作改性劑，而氣相白（bái）炭黑是首選（xuǎn）材料，它主要 是在氣相白炭黑表麵包敷一層有機材料，使之具有憎水性，將它添加到密封膠中很快形成一種矽石結構，即納米Si0X小顆粒（lì）形（xíng）成網絡 結構抑製（zhì）膠（jiāo）體流動，加快（kuài）固化速度，提高粘結效果，由於氣（qì）相白（bái）炭黑顆粒尺小從而也增加了產品的密封性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製（zhì）品

　　玻璃鋼製品雖然（rán）有輕質（zhì）、高強、耐腐蝕等優（yōu）點，但其本身硬度較低（dī）、耐磨性較差。有關（guān）專家通過超聲分散方法將（jiāng）氣相白炭黑添加到膠（jiāo） 衣樹脂中，與未（wèi）加氣相白炭黑（hēi）的膠衣做性能對比實驗，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（jí）（3級 是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆（kē）粒與有機高分子產（chǎn）生接枝和鍵合作用（yòng），使材料韌性增加，故抗拉強度和抗衝擊強 度提高1倍以上（shàng），耐（nài）熱（rè）性能也大幅提高（gāo）。

　　十、藥物載體

　　隨著當前城市生活垃圾的大幅增（zēng）長以（yǐ）及環（huán）境汙染的日趨嚴（yán）重，加大（dà）消滅“四害”的力度、預（yù）防疾病的傳播已十分迫切。在樹幹上塗刷 石灰、向垃圾箱噴灑藥水（shuǐ）已作用不大，現在（zài）大城市已采用噴塗中樞神經麻醉藥（yào）類殺蟲劑來消滅蚊子（zǐ）、蒼蠅、蟑螂等昆蟲類害蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進口（kǒu），價格較（jiào）高，噴塗後有效期較短（隻有一個月）。采用氣相白（bái）炭（tàn）黑為載體吸附該類殺蟲劑，起到（dào）了很（hěn）好的緩釋 效果，據（jù）測定，其噴塗後有效期長達一年以上。

　　十（shí）一、化（huà）妝品

　　對於化妝品來說，要求對（duì）紫外線屏蔽能力強（qiáng），最好是既能防護紫（zǐ）外中波（UVB）對人體的危害，亦能對紫外（wài）長波（UVA）起防護作用。 實質上，紫外屏（píng）蔽包括兩方麵，一是前麵所述對紫（zǐ）外線的吸收，另一方麵是對紫外（wài）線的反射，目前，世界上從紫外反射性能角度開發 的抗紫外劑還未見報道。　　在防曬產品中以往多使用有機化（huà）合物為（wéi）紫（zǐ）外（wài）線吸收劑，但是存在（zài）諸如為了盡可能保護（hù）皮膚不接觸紫外線 而提高添加量之後，會增加發生皮膚癌以（yǐ）及產（chǎn）生化學性過敏等問題，而氣相白炭黑為無機成分，易於與化妝品其它組分配伍，無毒（dú）、 無味，不存在上述問題（tí），且自身為白色，可（kě）以簡單地（dì）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，被紫外線照射 後不分解，不變色（sè），也不會與（yǔ）配方中其它組分起化學反應。氣相白（bái）炭（tàn）黑的這些突出（chū）特點為防曬化妝（zhuāng）品的（de）升級換代奠定了良好的基礎（chǔ）。

　　十二、抗菌材料

　　利用氣（qì）相白炭黑龐（páng）大的比表（biǎo）麵（miàn）積、表麵多介孔結構和超強的吸附（fù）能力以及奇（qí）異的理化特性，將銀離子等功能離子均勻地設計到氣相白 炭黑表麵（miàn）的介孔（kǒng）中，並實施穩定，成功（gōng）開發（fā）出高效（xiào）、持久、耐（nài）高溫、廣譜抗菌的納米抗菌粉（粒徑隻有70納米左右），不（bú）但填補（bǔ）國內（nèi） 空白，而且主要技術（shù）指標均（jun1）達到或超過日本同類產品（pǐn）。經檢測（cè），當納米抗菌粉在水中的濃度僅為0.315%時，對革蘭氏陽性代表菌種與 革蘭氏陰性代表（biǎo）菌種的抗（kàng）菌能力就可以非常明顯的表露出來，抑菌圈出現2—3mm，且隨著納米抗（kàng）菌粉（fěn）在水中濃度的增加，抑菌圈明顯 增（zēng）大。據（jù）測定，水中含Ag+為（wéi）0.01mg/1時，就能（néng）完全殺滅水中的大腸（cháng）杆菌，並能保持長達（dá）90天內不繁衍出（chū）新的菌叢。將納米抗菌粉（fěn）應 用於搪瓷釉（yòu）料中，生產出具有防黴、抗菌功能的滾（gǔn）筒洗衣機，其抗菌（jun1）率（lǜ）高達99%以上。應（yīng）該（gāi）指出的是，納米抗菌粉在搪瓷釉料（liào）中使用 條件較為苛刻，須在堿性較強的（de）液體中和高溫（900℃左右）燒瓷後仍保（bǎo）持很強的抗菌性能，這是其它抗菌粉望（wàng）塵莫及（jí）的。將納米抗 菌粉添加在內牆塗料中，生產（chǎn）出了具有長久抗菌防黴功能的內牆（qiáng）塗料。將納米抗菌粉用在婦女（nǚ）內褲洗滌劑、羊毛、羊絨洗滌劑、洗潔 精、洗手液中，經衛生防疫部門檢測，其抗（kàng）菌性能十分顯著（zhe）。可以預見，隨著人們健康意識的增強，納米抗菌粉將逐漸被相關應用企 業的廣（guǎng）大民眾所接受，在票據、醫療衛生、化學建材、家電製品（pǐn）、功（gōng）能纖維、塑料製品等（děng）行業中嶄露頭（tóu）角。