White carbon black is 改質二酸化ケイ素は、白色粉末状のX線非晶質ケイ酸およびケイ酸塩製品の総称です。主に沈降シリカ、フュームドシリカ、超微粒子シリカゲルを指します。粉末状の合成アルミニウムケイ酸塩やカルシウムケイ酸塩も含まれます。 ホワイトカーボンブラック SiO2・nH2Oからなる多孔質物質です。nH2Oは表面水酸基の形で存在しています。苛性アルカリやフッ化水素酸には溶けますが、水、溶剤、酸（フッ化水素酸を除く）には溶けません。耐熱性、不燃性、無臭、電気絶縁性に優れています。
要素
ホワイトカーボンブラック is mainly divided into precipitated and fumed silica based on production methods. Fumed silica is a white, amorphous, translucent, gel-like nanoparticle (particle size less than 100nm). It is non-toxic and has a huge specific surface area. Fumed silica is pure nano-silica with up to 99% purity and particle size of 10-20nm. However, its preparation process is complex and expensive.
沈降シリカは伝統的な沈降シリカと特殊沈降シリカに分けられます。伝統的な方法では、硫酸、塩酸、CO2、水ガラスを基本原料として使用します。
Special methods include supergravity technology, sol-gel, chemical crystallization, secondary crystallization, and reverse micelle methods.
沈降シリカは主に天然ゴムや合成ゴムの補強剤、歯磨き粉の研磨剤として使用されます。フュームドシリカは主にシリコーンゴムの補強剤、コーティング剤、不飽和樹脂の増粘剤として使用されます。超微粒子シリカゲルとエアロゲルは主に艶消し剤、増粘剤、プラスチックフィルムの開封剤として使用されます。
環境に優しく、優れた添加剤として、ホワイトカーボンブラックは主にゴム製品（高温加硫シリコーンゴムを含む）、繊維、製紙、農薬、食品添加物に使用されます。
ホワイトカーボンブラックの主な製造方法
The traditional method of preparing white carbon black uses sodium metasilicate, silicon tetrachloride, and tetraethyl orthosilicate as silica sources. Except for sodium metasilicate, the other materials are costly. The new method uses inexpensive non-metallic minerals as silica sources, significantly reducing production costs.
ホワイトカーボンブラックは、製造方法によって、一般的に沈降シリカとフュームドシリカに分けられます。フュームドシリカは、白色、非晶質、薄片状、半透明の固体ゲル状ナノ粒子（粒子サイズ100nm未満）で、無毒で、比表面積が非常に大きいです。フュームドシリカは完全にナノシリカであり、製品純度は最大99%、粒子サイズは10〜20nmです。ただし、その製造方法は複雑で、高価です。
沈降シリカは、さらに伝統的な沈降シリカと特殊な沈降シリカに分けられます。伝統的な方法では、硫酸、塩酸、CO2、水ガラスを基本原料としてシリカを製造します。特殊な方法には、超重力技術、ゾルゲル法、化学結晶化法、二次結晶化法、逆ミセル法などがあります。沈降シリカは主に天然ゴムと合成ゴムの補強剤、歯磨き粉の研磨剤として使用されます。フュームドシリカは主にシリコーンゴム、コーティング剤、不飽和樹脂増粘剤の補強剤として使用されます。 超微粒子シリカゲル エアロゲルは主に艶消し剤、増粘剤、プラスチックフィルム開封剤として使用されます。
ホワイトカーボンブラックの新しい製造方法
この新方法は、主に非金属鉱物とその誘導体をシリカ源として、沈降シリカ法を採用しています。重要な技術は、結晶性シリカとケイ酸塩を非晶質シリカに変換することです。原料には、珪灰石、オパール、ハロイサイト、オリビン、蛇紋石、カオリン、硬質カオリン、石炭脈石、フライアッシュなどがあります。
シリカとカーボンブラックの違い
実は、ホワイトカーボンブラックとカーボンブラックは全く異なる物質です。「ホワイトカーボンブラック」という名前は、主にカーボンブラックと似た補強機能を持つことに由来しています。ホワイトカーボンブラックの主成分はシリカですが、通常のシリカとは異なります。ホワイトカーボンブラックは、物理的、化学的に改質されて活性を高めたシリカです。
ホワイトカーボンブラックの用途
ゴム製品
ホワイトカーボンブラックは、カラーゴム製品にカーボンブラックの代替として使用され、補強材として使用され、白色または半透明の製品のニーズを満たしています。ホワイトカーボンブラックは、優れた接着性、引き裂き抵抗、耐熱老化性も備えているため、黒色ゴム製品の一部のカーボンブラックを置き換えることができます。これにより、オフロードタイヤ、エンジニアリングタイヤ、ラジアルタイヤなどの高品質のゴム製品を実現できます。
農薬
農薬、高効率散布肥料などの農薬では、ホワイトカーボンブラックは担体、希釈剤、崩壊剤として使用されています。水和顆粒（WDG）の崩壊剤として使用した場合、懸濁速度が向上し、推奨含有量は約10%です。超高表面積により、強力な吸着、優れた懸濁性、良好な親和性、化学的安定性が得られるため、効果が長持ちします。雨、洗浄、熱などの条件下でも、長期間変化しません。
日用化学製品
ホワイトカーボンブラックは、透明色および不透明歯磨き粉の充填剤および研磨剤として使用されます。これらの歯磨き粉は、柔軟性、分散性に優れ、滑らかで柔らかいペーストで、研磨性に優れており、歯磨き粉チューブを損傷しません。薬用歯磨き粉の安定性を維持するのに役立ちます。特に、フッ化物との相性が良く、カルシウム塩を研磨剤として使用する場合の不溶性塩の形成を回避します。
バインダー
天然ゴムや合成ゴムの接着剤に使用され、チキソトロピー性と補強性を付与するとともに、伸縮性があるため接着性も向上します。高品質で低価格です。
固結防止剤
ホワイトカーボンブラックは、流動性を向上させるためにさまざまな製品に使用できます。芝生肥料、殺菌剤、研削ホイール研磨剤、洗濯用漂白剤、フェノール射出成形ウロトロピン、フェノールおよび尿素プラスチック製品、ゴム加硫および固化防止混合物など。
製紙用フィラー
ホワイトカーボンブラックを紙の充填材として使用すると、インク浸透抵抗と機械的強度が向上し、白色度が高まり、単位重量が軽減されます。これにより、紙の軽量化が効果的に実現され、生産コストが削減され、紙の性能が向上します。
さらに、難燃剤、飼料、化粧品、艶消し剤、顔料、塗料など、多くの産業で使用できます。
気相アプリケーション
フュームドシリカは、最も重要なハイテク超微細無機新素材の一つで、粒子サイズが小さいため、比表面積が大きく、吸着力が強く、表面エネルギーが高いという特徴があります。
化学純度が高く、分散性も良く、耐熱性、電気抵抗性にも優れた特性を持ち、安定性、補強性、増粘性、チキソトロピー性にも優れ、多くの分野でユニークな特性を持っています。
Fumed silica, also known as “nano white carbon black,” is widely used in various industries as an additive and catalyst carrier. It is used in petrochemical, decolorizing agents, matting agents, rubber reinforcement, plastic fillers, ink thickeners, and more. It serves as a metal polishing agent, insulation filler, high-end cosmetic filler, and coating material. It is also used in pharmaceuticals, environmental protection, and other fields. It provides new material foundations and technical guarantees for the development of related industries. Fumed silica has unique functions in magnetism, catalysis, light absorption, heat resistance, and melting points compared to conventional materials.
結論
今後、ホワイトカーボンブラックは、特定の産業ニーズを満たすために、難燃性、磁性、高熱伝導性のホワイトカーボンブラックの開発など、機能改質に重点を置くようになります。同時に、環境に優しい生産方法とスマート製造は、将来の発展の重要な方向になります。要約すると、ホワイトカーボンブラックはゴム業界で重要な役割を果たしています。
強力な補強能力と幅広い適用性を備え、欠かせない素材です。
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