Белите сажди са хидратиран силициев диоксид, получен чрез утаяване от разтвор на натриев силикат. Последното е течно стъкло. Реакционният процес използва киселина, а следващата стъпка е филтриране, измиване и по-нататъшно сушене.
Описаното вещество е основата за получаване на пълнители за полимерни композитни материали. Последните са продукти от модификацията на бял въглерод с органични модификатори. Понякога описаният материал се нарича още борен нитрид, който се получава чрез изгаряне на пентаборан в азот.
Описание
Формулата на материала е както следва: SiO. В зависимост от показателите за качество и предназначението, саждите могат да бъдат представени от четири степени:
- BS-30.
- BS-50.
- BS-100.
- BS-120.
Неговите характеристики отговарят на изискванията на GOST 18307-78. Всяка марка има свой собствен размер на частиците. За първия от споменатите по-горе този параметър достига 108 nm, докато фракцията е 77, ако материалът се определя от марката BS-50. Размерът на частиците е намален до 34 и 27 forсажди класове BS-100 и BS-120.
Определено количество свързана вода може да се използва в процеса на получаване и преработка. В този случай формата на връзката със SiO2 се променя. Може да бъде слабо адсорбиращо или координиращо.
Получаването се извършва по течнофазен или газофазен метод. Първият е утаяването на аморфна силициева киселина. Използваните разтвори са натриеви силикати. Киселинните реагенти, например въглероден диоксид или солна киселина, действат като един от участниците в химичния процес. Реакцията протича при температура от 70 до 90 °C.
Полученият продукт преминава през три етапа преди изсушаване. В зависимост от това кои условия на утаяване се използват, се получават алкални, неутрални или кисели сажди. След това сухият продукт се смила. Степента на порьозност и финост на частиците зависи от естеството на разлагащия агент, който е вещество, което разлага силиката. По време на филтриране и сушене, частиците могат да се агрегират по време на кондензацията на полисилициевата киселина. В тази връзка условията на тези етапи са строго регламентирани.
Описание на газофазния метод
Бели сажди могат да бъдат получени в процеса на газофазна технология. Състои се в хидролиза на силициев тетрахлорид или тетрафлуорид силиций с експлозивна смес. Температурата може да достигне до 1100 °C. В резултат на това е възможно да се получи чист нискохидратиран продукт, който се характеризира с висока дисперсия. Въпреки това порьозността му е доста ниска. Но този метод е придружен от големи разходи на енергия, суровини, висока цена иобразуването на страничен продукт под формата на HC1, който трябва да се използва рационално.
Бели сажди могат да бъдат получени чрез друга техника, която е вариант на технологията, описана по-горе. Говорим за хидролиза на силициев тетрахлорид при ниски температури. Този метод се нарича още аерогел. В допълнение към описаните по-горе методи е разработена технологията на силикатни и силикатно-маслени каучуци. Процесът използва студено отлагане на силициев диоксид. Реакцията включва коагулация на каучук.
Някои недостатъци
Белите сажди са силициев диоксид, който има някои недостатъци. Те значително ограничават обхвата на продукта в каучуковата индустрия. Недостатъкът е плътността, която е много по-голяма от тази на сажди. Омокрянето от гумички е най-лошото. За да се подобри тази характеристика, материалът се подлага на карбофилизация, която също се нарича хидрофобизация и включва третиране с активни вещества, адсорбирани върху повърхността на силициевия диоксид от полярни групи. Използва се като повърхностно активни вещества:
- алкохоли;
- алифатни или циклоалифатни амини.
Съдържат над 6 въглерода и съединения, подобни на силиконово масло.
Обхват на приложение
Използването на бял въглерод е доста често срещано явление. Позволява да се подобрят механичните характеристики на каучука, произведен на базата на силиконови гуми. Тези материали са се увеличилиогнеустойчивост и топлоустойчивост. Въглеродните сажди са сравними по подсилващи свойства с сажди и ги превъзхождат по ефекта си върху устойчивостта на топлина и масло.
С помощта на вещество може да се даде впечатляваща устойчивост на приплъзване. Той се въвежда заедно с сажди в гумата на протектора на гуми, които се експлоатират в трудни условия. Използването в малки количества намалява износоустойчивостта на протектора и повишава устойчивостта на елементите на шарката към отчупване. Материалите се препоръчват като добавка в каучук за труп, за да се увеличи здравината на връзката с кабела.
Някои физични и химични параметри
Когато разглеждате състава на белия въглерод, трябва да разберете, че този материал е съставен от натриев силикат и киселина. Последният може да е дива коза. Към днешна дата са известни няколко степени на този материал, всеки от тях има свои собствени физични и химични свойства. Например, белите сажди BS-100 имат 86% силициев диоксид, като марката BS-120. Докато BS-50 съдържа силициев диоксид в количество от 70%.
Масова част на влагата за BS-100 е 6,5%. Загубата на тегло при запалване може да варира от 5 до 7%. По отношение на железния оксид, масовата част може да бъде 0,15%, какъвто е случаят с масовата част на алуминия, когато се превръща в алуминиев оксид. Масовата част на хлоридите не надвишава 1%. Масовата част на калция и магнезия е 0,8% при превръщане в калциев оксид. Масовата част на алкалността не е стандартизирана.
В заключение
Материалът е опакован в ламинирани четирислойни торби с единслой от полиетилен. Максималният обем може да бъде 20 кг. Веществото се продава и в специализирани контейнери за еднократна употреба. Теглото им достига 400 кг. Материалът се транспортира с всякакви транспортни средства. Гарантираният срок на годност не надвишава 6 месеца от датата на производство.
Материалът се състои от твърди безцветни кристали, чиято точка на топене е много висока. Веществото не се разтваря във вода и при нагряване започва да взаимодейства с алкали и оксиди. Силициевият диоксид се използва като компонент при производството на керамика, както и при производството на бетонови изделия от стъкло.
