白炭黑作為矽膠製（zhì）品（pǐn）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（zhǒng）化（huà）合物（wù），它們（men）可分別用於不同的行業與領域之中，特別在我們日常（cháng）用品以及生活日用（yòng）護理產（chǎn）品上都有它的身影，那麽你 真的有了解過這種化學性物質嗎？

　　氣相白炭黑分為（wéi）親水性和疏水性兩種。

　　1、親水性氣（qì）相白炭黑

　　親水（shuǐ）性氣相白炭黑（hēi）是通過揮發性氯矽烷在氫氧焰中水解而製得的。從化學角（jiǎo）度看，這些鬆散的白色粉末由高純度的無定形（xíng）白炭黑構成 。親水性白炭黑（hēi）可用水潤濕，並能（néng）在水中分散。除了在傳統工業領域，如聚酯（zhǐ）、有機矽、油漆和塗（tú）料中應用外，親水性氣相白炭黑產 品越來（lái）越多的成功應用於高科技領域中。氣相法白炭黑的納米粒子特性和高純度使其在電子和光（guāng）纖工業中的應用（yòng）起了主導作用。親水 性氣相（xiàng）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同，我們可以提（tí）供不同粒徑的原生（shēng）顆粒和不同比表麵積（jī）的（de）產 品。一些氣相白炭黑產品（pǐn）可以壓縮後供貨，一些產品是醫藥級的。

　　親水性（xìng）氣相白炭黑的功能：適於（yú）加（jiā）工處理（lǐ），調節到最佳的流變性；有機矽（guī）彈性體的補（bǔ）強；非極性液體（tǐ）的增稠；食品和工業粉末的助流 劑；高化學純度；即使在高溫下仍具有（yǒu）優異的絕緣性能；液體轉變（biàn）成粉末，如醫藥、化妝品。

　　2、疏水性（xìng）氣相白炭黑

　　疏（shū）水（shuǐ）性氣相白（bái）炭（tàn）黑是通過親水性氣相白炭黑與活性矽烷（例如氯矽烷或（huò）六甲基二矽（guī）胺烷）發生化（huà）學反應而製得。它具有疏水性（憎水 性（xìng）），而且不（bú）能在水中分（fèn）散。為了解決工業中一些特殊的技（jì）術問題，各種（zhǒng）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（gǎi）性親水級別的氣相法白炭黑生產疏水性的（de）氣相（xiàng）白（bái）炭黑，在最終（zhōng）的產品中，化學處理劑（jì）以化（huà）學鍵方式結合在原來的親（qīn）水性氧化 物上。除了親水性（xìng）產品的上述優點外，疏水性氣相白炭黑產品的特點是：低吸濕性、很好的（de）分散性、即使對於極性體係也有流變調節 能力。有些產（chǎn）品，在疏水處理的（de）基礎上再經過結構改性，可為客戶（hù）研發新產品和提高產品（pǐn）的性（xìng）能提供進一（yī）步的幫助。例如（rú）：在液體體 係中，疏（shū）水性氣相白炭黑可（kě）以達到（dào）高添加量，而對體係的粘度影響很（hěn）小。

　　疏水性氣相（xiàng）白炭黑的（de）功能：加工使（shǐ）用中最適（shì）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（gāo）添加量，如在（zài）模壓 製品中；良好的疏水性，提（tí）高防腐性；改善介（jiè）電性能，如在電纜複合物中；粉末助流劑，如在粉末塗（tú）料及滅火劑等；在塗料和塑料中 提高耐（nài）劃傷（shāng）性（xìng）。

　　氣相白炭（tàn）黑的應用：

　　一、電子封裝材（cái）料（liào）

　　有機物電致發（fā）光器材（OELD）是（shì）目前新開發研製的一種新型平麵顯示器件，具有開啟和（hé）驅動電壓低，且可直流電壓驅動，可與規模集 成電（diàn）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 術難點之一就是器件（jiàn）的封裝材料和（hé）封裝技術。目前，國外（日、美、歐洲等）廣泛采用（yòng）有機矽改性環氧樹脂（zhī），即通過兩者之間的共混 、共聚或接枝反應而達到既能降（jiàng）低環氧樹脂內（nèi）應力又（yòu）能形成分子（zǐ）內增韌（rèn），提高耐高（gāo）溫性能，同時也提高有機矽的防（fáng）水、防油、抗氧性（xìng） 能，但其需（xū）要的固化時間較長（幾個小時（shí）到幾天），要加快固化反應，需要在較高溫度（60℃至100℃以上）或增大固化（huà）劑（jì）的使用量 ，這不但增加成本，而且還難（nán）於滿足大規模器（qì）件生產線對封（fēng）裝材料的要求（時間短、室溫封裝）。將經表麵活性處理後的氣相白炭黑 [2]充分（fèn）分散在有機矽改（gǎi）性環氧樹脂封（fēng）裝膠基質中，可以大幅度地縮短封裝材料固化時（shí）間（為2.0-2.5h），且（qiě）固（gù）化（huà）溫度可降低到（dào）室溫， 使（shǐ）OELD器件密封（fēng）性能得到顯（xiǎn）著提高，增加OELD器件的使（shǐ）用壽命。

　　二、樹脂複合材料

　　樹脂基複合材料（liào）具有（yǒu）輕質（zhì）、高強、耐腐蝕等特點，但近年（nián）來材料界和（hé）國民經濟支柱產業對樹脂基材料使用性能的要求越來越高，如何 合成高性能的樹脂基複合（hé）材料，已（yǐ）成為當前材料界和企業（yè）界的重要課題。氣相白炭黑（hēi）的問世，為樹脂基複合（hé）材（cái）料的合成提供了新的機 遇，為傳統樹（shù）脂（zhī）基材料的改性提供了一條新的途徑，隻要能（néng）將氣相白炭黑顆粒充分、均（jun1）勻地分散到樹脂材料中，完全能達到全麵改善（shàn） 樹脂基材料性能的目的。

　　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） 添加的環氧樹脂基複合材料，粗晶SiO2一般作為補強劑加入，它主要（yào）分布在高分子材料的鏈間中，而氣相白炭黑由於表麵嚴重的配位 不足、龐（páng）大的比表（biǎo）麵積以及表麵欠氧等特點，使它表現出極強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作（zuò）用，提高了分子間的鍵力（lì） ，同時尚有（yǒu）一部分氣相白炭黑顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高的流漣性，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。

　　提高耐磨性和改善材料表麵的光潔度。氣相白炭黑顆（kē）粒比SiO2要（yào）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（hé）小尺寸效應，使材料表麵（miàn）更加致密細潔，摩擦係數變小，加之納米顆粒的高強度，使（shǐ）材料的（de）耐磨性大大增強。

　　抗老化性能（néng）。環氧樹脂基（jī）複合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能（néng）差，其原因主要是太陽輻射的（de）280—400nm波段的紫外（wài）線中 、長波作用（yòng），它對樹脂基複合材料的破壞作用（yòng）是十分嚴重的，高分（fèn）子鏈的降解致（zhì）使樹脂基複合材料迅速老化。而氣相白炭黑可（kě）以強烈（liè） 地反射紫外（wài）線，加（jiā）入到環（huán）氧樹脂中可大大減少（shǎo）紫外線對環氧樹脂的降解作用，從而（ér）達到延緩材料老化的目的。

　　三、塑料

　　利用氣（qì）相白炭黑透光、粒度小，可以使塑料變得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加氣相白炭黑後，不但提高其透明度、強度、韌 性，而且防水（shuǐ）性能和抗（kàng）老化性能也明顯提高（gāo）。通過（guò）在普通塑料聚氯乙烯中添加少量（liàng）氣相白炭黑後（hòu）生產出的塑鋼門窗硬度、光潔度和抗 老化性能均大幅提高。利用氣相白炭黑對普通塑料聚丙烯（xī）進行改性，主要技術指標（吸水率、絕緣電阻、壓縮殘餘（yú）變形、撓曲強度等 ）均達到或（huò）超過工（gōng）程塑料尼龍6的性能指標，實現了聚丙烯（xī）鐵道配件替代尼龍6使用，產品（pǐn）成本大幅下降，其經濟效益和社（shè）會效益十分 顯著。

　　四、塗料

　　我國是塗料生產和消費大國，但當前國產塗料普遍存在著性能方麵的不足，諸如懸浮穩定性差（chà）、觸變性（xìng）差、耐候性差（chà）、耐洗刷性差等 ，致使每年需進口（kǒu）大量高質量的塗料。上海（hǎi）、北京、杭州、寧波等地的一些塗料生產企業敢於創（chuàng）新，成功地實（shí）現了氣相白炭黑在塗料 中的應用，這種納米改性塗（tú）料一改以往（wǎng）產品的不足，經檢（jiǎn）測（cè）其主要性能指（zhǐ）標除對比率不變外（wài），其（qí）餘（yú）均（jun1）大幅提高，如外牆（qiáng）塗料（liào）的耐洗刷 性由原來的一千（qiān）多次提高到一萬多次（cì），人工加速氣候老化（huà）和人工輻射暴（bào）露老化時間（jiān）由原來的250小時（粉（fěn）化1級、變色2級）提高到600 小時（無粉化，漆膜無變色，色差值4.8），此外塗膜與牆體結合強度大幅提高，塗（tú）膜硬度顯著增（zēng）加，表麵自潔能力（lì）也（yě）獲得改善。

　　五、矽膠與橡膠

　　矽膠和橡膠（jiāo）是一種伸縮性優異的彈性體，但其綜合性能（néng）並不令人滿意，生產矽橡膠製（zhì）品過程中通（tōng）常需（xū）在膠料中（zhōng）加入炭黑來提高強度、 耐磨性和（hé）抗老化性，但由於（yú）炭（tàn）黑的加入使（shǐ）得製品均為（wéi）黑色，且檔次不高。而氣（qì）相白炭黑在我（wǒ）國的問世（shì）為生產出色彩新穎、性能優異的 新一（yī）代橡膠製品奠定了物（wù）質基礎。在普通膠中添加（jiā）少量（liàng）氣相白炭黑後（hòu），產品的強度、耐磨性和抗老化性等性能均達到（dào）或超過高檔矽膠產品（pǐn），而且可以保持顏色長（zhǎng）久不變。

　　六、顏（染）料

　　有機（jī）顏（yán）（染）料雖然具（jù）有鮮豔的色彩和很強的著色力，但一般耐光、耐熱、耐溶劑和（hé）耐遷移性能往往不及無機顏料（liào）。通過添加氣相（xiàng）白 炭黑對有機顏（染）料進行表麵改性（xìng）處理，不（bú）但使顏（染）料抗老化（huà）性能大幅提高，而且亮（liàng）度、色調和飽（bǎo）和度等指標也均出現一定程 度的提高，性能可（kě）與進口高檔產品相媲美，極大的拓寬了有機（jī）顏（染）料的檔次和應用範圍。

　　七、陶瓷

　　用（yòng）氣相白炭黑代替納米A1203添加到95瓷裏，既可以起到納米顆粒的作（zuò）用，同時它又是第二相的顆粒（lì），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（piàn）的致 密性、韌性和光潔度，而且燒（shāo）結溫（wēn）度大幅降低（dī）。此（cǐ）外，氣相白炭黑在陶瓷過（guò）濾網、剛（gāng）玉球（qiú）等陶瓷產品中應用效果（guǒ）也十分顯著。

　　八、密封膠、粘結（jié）劑

　　密封膠、粘結劑是（shì）量（liàng）大、麵廣、使用範圍寬的重要產品。它要求產品粘（zhān）度（dù）、流動性、固化速（sù）度達最佳（jiā）條件。我國在這個（gè）領域的產（chǎn）品比（bǐ） 較落後，高檔的密封膠（jiāo）和粘結劑都依（yī）賴進口。國外在這個領域的（de）產品已經采用（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材料，使之具有憎水性，將它添加到密封膠中很快形成一（yī）種矽石結構，即納米Si0X小顆粒形成網絡（luò） 結構抑製膠（jiāo）體流動，加快（kuài）固化速度，提高粘結（jié）效果，由於氣相白炭黑顆粒尺小從而也增加了產品的密（mì）封性和防滲性。

　　九、玻璃鋼製品

　　玻璃鋼製品雖然有輕質（zhì）、高強、耐腐蝕（shí）等優點，但（dàn）其本身硬度（dù）較低、耐磨性較差。有關專家通（tōng）過超聲分散方法將氣相白（bái）炭黑添加到膠 衣樹脂中，與未加氣相白炭黑的膠衣做性能對比（bǐ）實驗（yàn），發現其莫氏硬度由原來的（de）2.2級（相當於石膏的（de）硬度）提高到2.8~2.9級（3級 是天然大理石硬（yìng）度），耐磨性提高1~2倍，因納米顆粒與有機高分子產生接（jiē）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（bèi）以上，耐熱（rè）性能也（yě）大幅提高。

　　十、藥物載體

　　隨著當前城市生活垃圾的大幅增長以及（jí）環境汙染的日趨嚴重，加大消滅“四害”的力度、預（yù）防疾病的（de）傳播已十分（fèn）迫切。在樹（shù）幹上塗刷 石灰、向垃圾箱噴（pēn）灑藥水已作用不大，現在大城市已采用噴塗中樞（shū）神經麻醉藥類殺蟲（chóng）劑來消滅蚊子、蒼蠅、蟑螂等昆蟲類害蟲（chóng），但這 些殺蟲劑多從國外（wài）進口，價格較高，噴塗後有（yǒu）效期較短（隻有一（yī）個月）。采用氣相白炭黑為載體吸附該類殺蟲劑，起到了很（hěn）好的緩釋 效（xiào）果，據測（cè）定，其噴塗後有效（xiào）期長達（dá）一年以上。

　　十一、化（huà）妝品

　　對於化妝品來說，要（yào）求對紫外線屏蔽能力強，最好是既能防護紫外中波（UVB）對人體的危害，亦（yì）能對紫外長波（UVA）起防護作用。 實質上，紫外屏蔽包括兩方麵，一是前麵所述對紫外（wài）線（xiàn）的吸（xī）收，另一（yī）方（fāng）麵是對紫外線的反射，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（bào）道。　　在防曬產品中以往多使用有機化合物為紫外線吸收劑，但是存在諸（zhū）如為了盡可能（néng）保護皮膚不接觸（chù）紫外線（xiàn） 而提高添加量之後，會增加發生皮膚癌以及產生化學性過敏等問題，而氣相白炭黑為無機（jī）成分，易於與化妝（zhuāng）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（lì）強、穩定（dìng）性好，被紫外線照（zhào）射 後不分解，不變色，也不會與配方中其它組分起化學反應。氣相（xiàng）白炭（tàn）黑的這些突（tū）出特點為防曬化妝品的升級換代（dài）奠定了良好的基礎。

　　十二、抗（kàng）菌材料

　　利用氣相白炭黑龐（páng）大的比表（biǎo）麵積、表麵多（duō）介孔結構和超強的吸附能（néng）力以（yǐ）及奇異的理化特性（xìng），將銀離子等功能離子均勻地設計到（dào）氣相白 炭黑表麵的介孔中（zhōng），並實（shí）施（shī）穩定，成功開發出高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米抗菌粉（粒徑隻有70納米左右），不（bú）但填補國內 空白，而且主要技（jì）術指標均達到或超過日本同類產（chǎn）品。經檢（jiǎn）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 革蘭氏陰性代（dài）表（biǎo）菌種的抗菌能力就可（kě）以非常明顯的（de）表露出來，抑菌圈出現2—3mm，且隨著納米抗菌粉在（zài）水中濃度的增加，抑菌圈明顯 增大。據測定，水中含Ag+為0.01mg/1時，就能完全殺滅水中的大（dà）腸（cháng）杆菌，並能保持長達90天內不繁衍出新的菌（jun1）叢。將納米抗菌粉應 用於搪瓷釉料中，生產出具有防黴、抗菌功能的（de）滾筒洗衣機，其抗菌率高達99%以上。應該指出的是，納米抗（kàng）菌（jun1）粉在搪瓷釉（yòu）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（shāo）瓷後仍保持很強的抗菌性能，這是其它抗（kàng）菌粉望塵莫及的。將納米抗 菌粉添加在內（nèi）牆塗料中，生產出了具有長（zhǎng）久抗菌防黴功能的內（nèi）牆（qiáng）塗料。將納米抗菌（jun1）粉用在婦女內褲洗（xǐ）滌劑、羊毛（máo）、羊絨洗滌劑、洗潔 精（jīng）、洗（xǐ）手液中（zhōng），經衛生防疫部門檢測，其抗菌性能十分（fèn）顯著（zhe）。可以預（yù）見，隨著人們健康意識的增強，納米（mǐ）抗菌（jun1）粉將逐漸被相關應用（yòng）企 業的廣大（dà）民眾所接受，在票（piào）據（jù）、醫療衛生、化學建材、家電製品、功能纖維、塑（sù）料（liào）製品等行業（yè）中嶄露頭角。