Routes techniques principales et caractéristiques clés du noir de carbone blanc

Le noir de carbone blanc (également appelé silice précipitée) est un matériau inorganique non métallique avec une grande surface spécifique et une excellente dispersibilité. Avec ses propriétés légères, renforçantes, résistantes à la chaleur et multifonctionnelles, il est largement utilisé dans les industries du caoutchouc, des plastiques, des revêtements, des produits chimiques et des nouvelles énergies. À mesure que les industries en aval évoluent, les technologies de préparation et les performances de noir de carbone blanc continuent de s'améliorer, formant plusieurs voies techniques et applications différenciées.

Voies Techniques

Silice fumée (Méthode en phase gazeuse)

• Principe: Hydrolyse de composés du silicium (tels que le tétrachlorure de silicium) à haute température pour former de la silice à l'échelle nanométrique.
• Caractéristiques: Très haute pureté (>99,81%), taille de particules très petite (5–50 nm), mais coût de production plus élevé.
• Applications: Principalement utilisée dans le silicone de haute gamme comme agent de renforcement, améliorant la résistance et la résistance aux intempéries par adsorption physique et liaisons chimiques (par exemple, Si–O–Si).

Méthode de précipitation

• Principe: Produite à partir de silicate de sodium et d'acide sulfurique par acidification, précipitation, lavage et séchage.
• Caractéristiques: Gamme plus large de tailles de particules (5–150 nm), surface spécifique de 100–400 m²/g, et structure poreuse.
• Applications: Représente plus de 70% de la noir de carbone blanc industriel, largement utilisée dans le caoutchouc, les revêtements et les plastiques.

Comparaison des propriétés clés

Propriété	Silice fumée	Silice précipitée
Pureté	99.8%	~90%
Taille des particules	5–50 nm	11–150 nm
Zone spécifique	Supérieur (non spécifié)	100–400 m²/g
Coût	Élevé	Faible
Faisabilité	Difficile à disperser	Facile à traiter

Processus clés de la méthode de précipitation

Réaction d'acidification: Le silicate de sodium réagit avec l'acide sulfurique pour générer une sol de silice.

Contrôle de la précipitation: Ajustement du pH et de la température pour former la structure poreuse souhaitée.

Lavage et séchage: Élimination des impuretés, séchage par pulvérisation pour conserver les caractéristiques poreuses.

Nouvelles voies techniques émergentes

Méthodes de précipitation spéciales: Des technologies telles que la méthode par supergravité, la microémulsion micellaire inverse et la cristallisation secondaire peuvent améliorer la dispersibilité et la surface spécifique.

Préparation basée sur les ressources: Par exemple, Yihua Hubei utilise des matières premières en fluorosilicone avec des dispersants et de l'ammoniac (pH précisément contrôlé entre 9,3 et 9,4), produisant simultanément de la silice à haute surface spécifique (>300 m²/g) et du fluorure d'ammonium.

Méthode de perte de combustion: Purification par combustion catalytique du pétrole, optimisant la performance de la silice pour le renforcement du caoutchouc.

Scénarios d'application et contributions à la performance

Industrie du caoutchouc

• Bandes de roulement de pneu : Résistance à la traction ↑30–50%, résistance à l'usure ↑2x, résistance au roulement ↓10–15%.
• Produits en caoutchouc colorés : Remplacer le noir de carbone pour obtenir transparence et design esthétique.

Nouvelles Énergies et Matériaux Avancés

• Séparateurs de batteries au lithium : Après revêtement, la stabilité thermique atteint 180°C sans rétrécissement.
• Résines pour impression 3D : Utilisées comme diffuseurs de lumière pour contrôler la transmittance (10–90%).

Autres domaines

• Revêtements : Ajouter 2–3% améliore la planéité et augmente la performance anti-affaissement de 50%.
• Cosmétiques : Améliore la valeur SPF des écrans solaires d'environ 25%.
• Agrochimie : Taux de suspension amélioré de 65% à 90%.

Tendances de développement

Modification de Surface: Traitement de surface (par exemple, agents de couplage à base de silane) pour améliorer la compatibilité et le renforcement des polymères.

Processus verts et faibles en carbone: Technologies d'utilisation des ressources pour réduire la consommation d'énergie et les émissions.

Applications fonctionnelles: Expansion dans les nouvelles énergies, matériaux électroniques et impression 3D.

Poudre épique

Le noir de carbone blanc, connu comme le « MSG de l'industrie », continue d'évoluer tant dans ses performances que dans ses applications. Du renforcement traditionnel du caoutchouc aux séparateurs de batteries au lithium, matériaux optiques et revêtements fonctionnels, son rôle s'élargit dans plusieurs industries. Avec l'avancement des technologies de préparation et de modification de surface, le noir de carbone blanc libérera un potentiel accru dans les applications à haute performance et à forte valeur ajoutée.

Poudre épique, avec plus de 20 ans d'expertise en traitement de poudres, exploite des broyeurs à jet, broyeur à bouletss, classificateurs, et la modification de surface équipement pour fournir des solutions de broyage et de classification personnalisées. En contrôlant précisément la distribution de la taille des particules, la surface spécifique et la dispersibilité, Epic Powder permet au noir de carbone blanc d'atteindre des performances supérieures dans les applications d'énergie nouvelle et de matériaux avancés.