白炭黑（hēi）作（zuò）為矽膠製品與橡膠製品（pǐn）主要（yào）功效化（huà）學品之一，在矽膠原材料中取到了不可取代的（de）用處，至今氣相（xiàng）白炭黑與沉澱白炭黑（hēi）都是（shì）比較常（cháng）用的一種化合物，它們（men）可分別用於不同的行業與領域之中，特別在我（wǒ）們日常用品以及生活日用護理產品上都有它的身影，那麽你 真的有了解過這種化（huà）學性物（wù）質嗎？

　　氣相（xiàng）白炭黑分為親水（shuǐ）性和疏（shū）水性兩種。

　　1、親水（shuǐ）性氣相白炭黑（hēi）

　　親水性氣相白（bái）炭黑是通過揮發性氯矽烷（wán）在氫氧焰中水解而製得的。從化學角度看，這（zhè）些鬆散（sàn）的白色粉（fěn）末由高純度的無定形白炭黑構成 。親水性白炭黑可用水潤濕，並能在水中分散。除了在傳統工業領域，如聚（jù）酯、有機矽、油漆和塗料中應用外，親水性氣（qì）相白炭黑產 品越來越多的成功應用（yòng）於高科技（jì）領域中。氣（qì）相法白炭黑的納米粒子特性和高純度使其在電子和光（guāng）纖工（gōng）業中的應用起（qǐ）了主導作用。親水 性氣相白炭黑產品經×射線分析（xī）具有無定形結構。根據市場和應用領域（yù）不同，我們可以提供不同粒徑的原生顆粒和不同（tóng）比表麵積的產 品（pǐn）。一些氣相（xiàng）白炭（tàn）黑產品可以壓縮後供貨，一些產品是（shì）醫藥級的。

　　親水（shuǐ）性氣相白炭黑的功能：適於加工處理（lǐ），調節到（dào）最佳的流變性；有機矽彈性體的（de）補強；非極性液體的增稠；食品和工（gōng）業粉末的助流 劑；高（gāo）化學純度（dù）；即使在高溫下仍具有（yǒu）優異的絕緣性能；液體（tǐ）轉變成粉末，如醫藥、化妝品（pǐn）。

　　2、疏水性氣相白炭黑

　　疏水性氣相白炭黑是（shì）通過親水性氣相白炭（tàn）黑與活性矽烷（例如氯矽烷或六甲基二（èr）矽胺（àn）烷）發生化學反應而製得。它具有疏水性（憎水 性），而且不能在水中分散。為了（le）解決工業中一些特殊的技術問題，各種型號（hào）的疏水性氣相白炭黑被（bèi）研發出來（lái）。如通過用矽烷或矽氧（yǎng） 烷處理改性親水級別的氣相法白炭黑生產（chǎn）疏水性的氣相白炭黑，在最（zuì）終的產品中，化學處理劑以化學鍵方式結合（hé）在（zài）原來（lái）的親水性氧化 物上。除了親水性產品的上述優點外，疏水性氣相白炭黑（hēi）產品的特點是（shì）：低吸濕（shī）性、很好的分散（sàn）性、即使對於極性體（tǐ）係也有流變調節 能力。有些產品，在疏水（shuǐ）處理的基礎上（shàng）再經過結構改性，可為客戶研發新產品和（hé）提高產品的（de）性能提供進（jìn）一步（bù）的幫助。例如：在液體體 係中，疏水（shuǐ）性氣相白炭黑可以達到高添（tiān）加量，而對體係的粘度影響很小。

　　疏水性氣相（xiàng）白炭黑的功能：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；高添加量，如在模壓 製品中；良好的疏水性，提高防（fáng）腐性；改善介（jiè）電性能，如在電纜複合物中；粉（fěn）末（mò）助流劑（jì），如（rú）在（zài）粉末塗料及滅火劑等；在塗料和塑料中 提高耐劃傷性。

　　氣相白炭黑（hēi）的應用：

　　一、電子封裝材料

　　有機物電致（zhì）發光器材（OELD）是目前新開發研（yán）製的一種新（xīn）型平（píng）麵顯示器件，具有開啟和驅動電壓低，且可直流電壓（yā）驅動，可與規模集 成電路（lù）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（néng）滿足應用要求，其中需要解決的技 術難點之一就（jiù）是器件的封裝材料和封裝技術。目前，國外（日、美、歐洲等）廣（guǎng）泛采用有機矽改性環氧樹脂，即通過兩者（zhě）之間的共混 、共聚或接枝反應而達到既能降低環氧樹脂內應（yīng）力又能形成分子內增韌，提高耐高溫性能，同時也提高（gāo）有機矽的防水、防油、抗氧性 能，但其需要的固化時間較長（幾個小時到（dào）幾天），要加快固化反應，需要（yào）在較高（gāo）溫度（dù）（60℃至100℃以上）或增大固化劑的使用量 ，這不但增加成本，而且還難於滿足大規模器件生產線對封裝材料（liào）的要求（時間短、室溫封（fēng）裝）。將經表麵活性處理後的氣相白炭黑 [2]充分分散在有機矽（guī）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器件密封性能得到顯著提高，增加OELD器件的使用壽命。

　　二（èr）、樹脂複合材料

　　樹脂基複合材料具有輕質（zhì）、高強、耐腐蝕等特點，但近年來材料界和國民經濟支（zhī）柱產業對樹脂（zhī）基材料使用性能的（de）要求越來越高，如何 合成高性能的樹脂（zhī）基複合材（cái）料，已成為當前材料界和企（qǐ）業（yè）界的重（chóng）要（yào）課題。氣相白炭黑（hēi）的問世，為樹脂基複合材料的合成提供了新的機 遇，為傳統樹脂基（jī）材料的改性提（tí）供了一條（tiáo）新的途徑，隻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（quán）麵改善 樹（shù）脂基（jī）材料性能（néng）的目的。

　　提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂（zhī）材料，把氣相白（bái）炭黑添（tiān）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） 添加的環氧樹脂基複合材料，粗晶（jīng）SiO2一般作為補強劑加入，它主要分布（bù）在高分子材料的鏈間中，而氣相白炭黑由於表麵（miàn）嚴重的配位 不足、龐大的比表麵積以及表麵欠氧（yǎng）等特點，使（shǐ）它表現出極強（qiáng）的（de）活性，很容易和環氧（yǎng）環狀分子的（de）氧起鍵合（hé）作用（yòng），提（tí）高了分（fèn）子間的鍵力 ，同時尚有（yǒu）一部分氣相白（bái）炭黑顆粒（lì）仍然分布（bù）在高（gāo）分子鏈的空（kōng）隙中，與粗晶SiO2顆粒相比（bǐ）較，表現很（hěn）高的流漣性，從而使氣相白炭黑添 加的（de）環（huán）氧樹脂（zhī）材料強（qiáng）度（dù）、韌性、延展性均大幅度提高。

　　提高耐磨性和改善材料表麵的光潔度。氣相白炭（tàn）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（xiào）應，使材料表麵更加（jiā）致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的高強度，使材料的耐磨（mó）性大大增強。

　　抗老化性能。環氧（yǎng）樹脂基複合材料使用過程中（zhōng）一個致命（mìng）的弱點是抗老化性能（néng）差，其原因主要（yào）是太（tài）陽輻射的280—400nm波（bō）段（duàn）的（de）紫外（wài）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（liàn）的降解（jiě）致使樹脂（zhī）基複合材料迅速老化。而氣相白炭黑（hēi）可以強烈 地反（fǎn）射紫外線，加入到（dào）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（de）。

　　三、塑料

　　利用氣相（xiàng）白炭黑透（tòu）光、粒度小，可以使塑料變得更加致（zhì）密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加氣相（xiàng）白炭黑後（hòu），不但提（tí）高（gāo）其透明度、強度、韌 性（xìng），而且防（fáng）水性能和抗老化性能也明顯提高。通過在普通塑料聚氯乙烯中添加少量氣相白炭黑後生產出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗 老化（huà）性能（néng）均大幅提高。利（lì）用氣相白炭（tàn）黑對（duì）普通塑料聚丙烯進行改（gǎi）性，主要技術指標（吸水率、絕緣電阻、壓縮殘餘變形、撓曲（qǔ）強度等 ）均達到或超過（guò）工程塑料尼龍6的性能指標，實現了聚丙烯鐵（tiě）道配件替代尼龍6使用，產品成本大幅下降，其經濟效益和社會效益十分 顯著。

　　四、塗料（liào）

　　我國是塗料生產和消費大（dà）國，但當前國產塗（tú）料普遍（biàn）存在著性能方麵的不足（zú），諸如懸浮穩定性差、觸變性差、耐（nài）候性差、耐洗刷性差等（děng） ，致使每年需進口大量高質量的塗料。上海、北（běi）京、杭（háng）州、寧波等地的（de）一些塗料生產企業敢於創新，成功地實現了氣相白炭黑在塗料（liào） 中的應用，這種納米（mǐ）改性塗料一改以往產品的不足，經檢測其主要（yào）性能指（zhǐ）標（biāo）除對比率不變外（wài），其餘均大幅提高，如外牆塗料的耐洗刷 性（xìng）由原來的一千多（duō）次提高到一萬多次，人工加速（sù）氣候老化和人工輻射暴露老化時間由原來的250小（xiǎo）時（粉化1級、變色（sè）2級）提高到（dào）600 小時（無粉化，漆膜無變色，色差值4.8），此外（wài）塗膜與（yǔ）牆體結合強度大幅提高，塗膜（mó）硬度顯著增加，表麵（miàn）自潔（jié）能力也獲得改善（shàn）。

　　五、矽膠（jiāo）與（yǔ）橡（xiàng）膠

　　矽膠（jiāo）和橡膠是一種伸縮（suō）性優異的彈性體，但其綜合性能並（bìng）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（qiáng）度（dù）、 耐磨性和抗老（lǎo）化性，但由於炭（tàn）黑（hēi）的加入使得製品均（jun1）為黑（hēi）色，且檔次不高。而氣相白炭黑在我國的問世為生產出色彩新（xīn）穎（yǐng）、性能優異（yì）的 新一代橡膠製品奠定了物質基礎。在普通（tōng）膠中添加少量氣相（xiàng）白炭黑後，產品的強度、耐磨性和（hé）抗老化性（xìng）等性能均達到或超（chāo）過（guò）高檔矽膠產品，而且可以保持顏色長久不變。

　　六、顏（yán）（染）料

　　有機顏（染）料雖然具有鮮豔的色彩和很強的著（zhe）色力，但一般耐（nài）光（guāng）、耐熱、耐溶劑和耐遷移性能（néng）往往不及無機顏料。通過添（tiān）加氣相白（bái） 炭黑對有機顏（染）料進行表麵改性處理，不但使顏（染）料抗老化性能大幅提高，而（ér）且亮度、色調和飽和度（dù）等指標也均出現一定程 度的提高（gāo），性能可與進口（kǒu）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（qī）、陶瓷

　　用氣相白（bái）炭（tàn）黑代替納米（mǐ）A1203添加到95瓷裏（lǐ），既可以起到納米顆粒的作用，同時它又是第二相的顆粒，不但提高陶瓷材料的強度、韌 性，而且提高了材料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（guāng）潔度，而（ér）且燒結溫度大幅降低。此外，氣相白炭黑在陶瓷過濾網、剛玉（yù）球（qiú）等陶瓷產品（pǐn）中應用效果也十分顯著。

　　八、密封膠、粘結劑

　　密（mì）封膠（jiāo）、粘（zhān）結劑（jì）是（shì）量大、麵廣、使用（yòng）範圍寬（kuān）的重要產品。它要求產品粘度、流動性、固化速度達（dá）最佳條件。我國在（zài）這個領域的產品比 較落後，高檔的密封膠和粘結劑都依賴進口。國外在這（zhè）個領域的產品（pǐn）已經采用（yòng）納米材料作改性劑，而氣相白炭黑是首選材料，它主要 是在氣相白炭黑表麵包敷一層有機（jī）材料（liào），使之具有憎水性，將它添（tiān）加到密封膠（jiāo）中很快形成一種矽石結構，即納米Si0X小顆（kē）粒形成網絡 結構（gòu）抑製膠體流動（dòng），加快固（gù）化速度，提高粘結效果，由於氣相白炭黑顆粒尺（chǐ）小（xiǎo）從而也增加了產（chǎn）品的密（mì）封（fēng）性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製品

　　玻璃鋼製品（pǐn）雖然有輕質（zhì）、高強、耐腐蝕等優點，但（dàn）其本身硬度較低、耐磨性較差。有關專家（jiā）通過超聲分散方法將氣相白炭黑添（tiān）加到膠 衣樹脂（zhī）中，與未加（jiā）氣相（xiàng）白炭黑的膠衣做（zuò）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（3級 是天然大理石硬度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機高（gāo）分子產生接枝和鍵合作用，使材料韌性增加，故抗拉強度和抗衝擊強 度提高1倍以上，耐熱性能也大幅提高。

　　十、藥物載體

　　隨著當前城市生活垃（lā）圾的大幅增長以及環境汙染的（de）日趨嚴重（chóng），加大消滅“四害”的力（lì）度（dù）、預防疾病的傳播已十分迫切。在樹幹上塗刷 石灰（huī）、向垃圾箱噴灑藥水已作用不大，現在大城（chéng）市已采（cǎi）用噴塗中樞神經麻醉（zuì）藥類殺蟲劑來消滅蚊子、蒼蠅、蟑螂等昆蟲（chóng）類害蟲，但這 些殺蟲劑多從國外進口，價格（gé）較高，噴塗後有效期較短（隻有一個月）。采用氣相（xiàng）白炭黑為載體吸附該類殺蟲劑，起（qǐ）到了很好的緩釋 效果，據測定，其噴塗（tú）後有效期長達一年以上。

　　十一、化妝品

　　對於（yú）化妝品來說，要求對紫外線屏蔽能力強，最好是既能防護紫外中波（UVB）對人（rén）體的危害，亦能對紫（zǐ）外長波（UVA）起防（fáng）護作用。 實質上，紫外屏蔽包括（kuò）兩方麵，一是前麵所述（shù）對（duì）紫外線的吸收（shōu），另一方麵是對紫外線的反射，目前，世界上從紫外（wài）反射性能角度開發 的抗紫（zǐ）外劑還未見報道。　　在防曬產品中以往多使用有（yǒu）機化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸如為了盡可能保護皮膚不接觸紫外線 而提高添加量之後，會增加發生皮膚癌以及產生（shēng）化學性過敏等（děng）問題，而（ér）氣相白炭黑為（wéi）無機（jī）成分，易於與化妝品其它組分配伍，無毒、 無味，不存在上述問題，且自身為白色，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（bèi）紫外線照射 後不分解，不變色，也不會與配方中其它組分起（qǐ）化學反應。氣相白炭黑的這些突出特點為防曬化妝品的升級換（huàn）代奠定（dìng）了良好的基礎。

　　十二、抗（kàng）菌材料

　　利用氣相白炭黑龐大的比表麵積、表麵（miàn）多介孔結構和超強的吸附（fù）能力以（yǐ）及奇異的理化特性，將銀離子等功能離子均勻（yún）地設計到氣相白 炭黑表麵的介孔中，並實（shí）施穩定，成功開（kāi）發出高（gāo）效、持久、耐高溫、廣譜抗（kàng）菌的納米抗菌（jun1）粉（粒徑隻有（yǒu）70納米左右），不但填補國內 空白，而且主要技術指標均達到或超過日本同類產品（pǐn）。經檢測，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（yǔ） 革蘭氏陰性代表菌（jun1）種的抗菌能力就（jiù）可以非常明顯的表露出來，抑菌圈出現2—3mm，且隨著納米抗菌粉在水中濃度的增加，抑菌圈明顯 增大。據（jù）測（cè）定，水中含Ag+為（wéi）0.01mg/1時，就能完全殺滅水中的大腸杆菌，並能保持長達90天內不（bú）繁衍出新的菌叢。將納米抗菌粉應（yīng） 用於搪瓷釉料中，生產出具有（yǒu）防黴、抗菌功能的滾（gǔn）筒洗（xǐ）衣機，其抗菌率高達99%以上。應該指出（chū）的是，納米抗菌粉在搪瓷釉料中（zhōng）使用 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（chí）很強的（de）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（zài）內（nèi）牆塗料中，生產出了（le）具有長久抗（kàng）菌防黴功能的內牆塗料。將（jiāng）納米抗菌粉（fěn）用（yòng）在婦女內褲洗滌劑、羊毛、羊絨（róng）洗（xǐ）滌劑、洗（xǐ）潔（jié） 精、洗（xǐ）手液中，經衛生防疫部門檢測，其抗菌性能十分顯著。可以預見，隨著人（rén）們健康意識的增（zēng）強，納米抗菌粉將（jiāng）逐漸被相關應用企 業的廣大民眾所接受（shòu），在票據、醫療衛生、化學建材（cái）、家電製品（pǐn）、功能（néng）纖維、塑料製品等行業中嶄（zhǎn）露頭角。