4.沉淀SiO2(白炭黑)粉尘
沉淀SiO2俗称白炭黑,又称水合硅酸、轻质二氧化硅,化学表达式一般写成mSiO2 · nH2O,外观为白色高度分散的无定形粉末,也有加工成颗粒状作为商品的。相对密度为2.319~2.653,熔点为1750℃。不溶于水,在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。对其他化学物品稳定,耐高温不分解,不燃烧。具有很高的电绝缘性,多孔性,内表面积大,有吸水性,无毒。
沉淀SiO2(白炭黑),具有抗粘连、抗结块、凝聚、控制释放、载体、助流、提高打印效果、机械作用、热塑性塑料特殊助剂、补强、流变控制、增白等特点。经表面改性处理的沉淀SiO2(白炭黑)具憎水性易溶于油内,用于橡胶和塑料等作为补强填充剂,都会使其产品的机械强度和抗撕指标显著提高。由于制造方法不同,沉淀SiO2(白炭黑)的物化性质、微观结构均会有一定差异,故其应用领域和应用效果也不同。
【接触机会】沉淀SiO2(白炭黑)的用途很广,不同产品具有不同的用途。用作合成橡胶的良好补强剂,其补强性能仅次于炭黑,若经超细化和恰当的表面处理后,甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。用作稠化剂或增稠剂,合成油类、绝缘漆的调合剂,涂料的退光剂,电子元件包封材料的触变剂,荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂,彩印胶板填充剂,铸造的脱模剂。加入树脂内,可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内,可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中,可制成耐200℃以上的塑料。在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。
沉淀SiO2(白炭黑)(普通级)与橡胶及各种助剂配伍性优良,分散性很好,白点及黑点杂质少,适用于各种鞋底、传输带、普通橡胶件、轮胎等。
沉淀SiO2(白炭黑)(硅橡胶级)是制造硅橡胶用的超细母料,又分高比表和低比表两种型号,高比表面积,应用于高温硫化硅橡胶(如按键、透明硅橡胶件、耐高低温高压密封圈等),低比表面积,应用于室温胶(如玻璃胶、密封胶等)。
沉淀SiO2(白炭黑)(消防级)适用于消防ABC和BC等干粉灭剂,改性后,能够防止沉降、结块,压出性能较好。
沉淀SiO2(白炭黑)(胶辊级)比表面积可做到205~235m2/g,能赋予胶辊制品比较大的硬度,达到90~95邵尔,是各种工业胶辊(碾米胶辊、印刷胶辊、传输胶辊、特殊胶辊等)优良的填充补强剂。
沉淀SiO2(白炭黑)(农药级)作为干粉农药的载体,和农药组料有着良好的配伍性,有着非常细小的孔容吸收农药组分,从而能够保证较长的药效释放。
沉淀SiO2(白炭黑)(颗粒环保型)为颗粒环保型产品,粉体经过造粒机压粒成型,防止粉尘飞扬,用在轮胎中能够有效地分散开来,主要用于子午线和工业载重车轮胎中。
沉淀SiO2(白炭黑)是橡胶补强广泛使用的材料,一般来说,由于沉淀SiO2(白炭黑)(超细的、表面处理的除外)补强效果还不及炭黑好,故属于半补强填充材料。因此要根据使用目的决定代替炭黑的百分比。沉淀SiO2(白炭黑)用于橡胶制品的有汽车、翻斗车、卡车、拖拉机、叉车、自行车等的内外胎。工业用的有皮带、胶管、衬垫、胶板。粮食加工用的有脱谷胶辊。胶鞋等各种橡胶工业制品中都或多或少地要用到沉淀SiO2(白炭黑)。在普通轮胎内添加一定量的沉淀SiO2(白炭黑)能提高轮胎的使用寿命。据德国一家公司轮胎配方研究试验结果表明,若能增配10~20份沉淀SiO2(白炭黑)就可以改善胶接性和抗撕裂性,使轮胎行驶里程提高,同时还能增强轮胎对路面的抓着力,以利于安全行车。此外,由于炭黑发热量大,用于高速公路的汽车轮胎也趋向于添加沉淀SiO2(白炭黑)。
目前国内外市场对自行车车胎的要求也日益多样化,如轮胎胎边彩色化及闪光圈等花式新品种,都是用沉淀SiO2(白炭黑)代替炭黑生产的。在胶鞋的生产中,人们对胶鞋、雨靴、运动鞋、旅游鞋、健身鞋、芭蕾鞋等,不但要求牢固,而且要求色调美观、舒适轻便。沉淀SiO2(白炭黑)既具有良好的补强性、耐磨性、防滑性和鞋面黏着性,又是一种良好的浅色补强材料,因此在胶鞋的发展中为鞋的质量和款式起着重要作用。
沉淀SiO2(白炭黑)在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材料,可以提高塑料的弹性强度和耐磨性,以及硬度的热稳定性能。用于电缆还可以提高电缆的电绝缘性,当聚氯乙烯作为家庭地板材料时,如若加入了一定量的沉淀SiO2(白炭黑),则可改进产品硬度、弹性、热变性等性能。
沉淀SiO2(白炭黑)做纸张的上胶剂,可提高纸张的白度和不透明度,改进印刷性、耐油性、耐磨性、手感和光泽。用于晒图纸,可使纸表面质量好、油墨稳定、背面无裂隙;用于叠氮纸中,可生产出优质蓝图纸;用于铜版纸中可代替钛白;特别是用于新闻纸,加入1%~2%的沉淀SiO2(白炭黑),可使纸的重量减轻10%,不仅纸薄,而且能提高强度,除能防止油墨渗透,使印刷文字清晰外,还可增加不透明度。
沉淀SiO2(白炭黑)具有触变性能,在涂料中添加少量沉淀SiO2(白炭黑),能使涂层消除液滴沉降现象。在不饱和聚酯涂料中,只要添加0.5%~2%浓度的沉淀SiO2(白炭黑),就能使这种涂料在垂直表面上每次涂500g/m2也不会发生液滴和皱折。在颜料中添加沉淀SiO2(白炭黑),不仅能防止颜料的沉淀,且能提高对颜料、染料的吸附性,改进分散性。用作乳化涂料的填料时,可提高热稳定性。为了满足涂料和油墨消光剂对沉淀SiO2(白炭黑)的要求,国内研制和生产了消光剂专用品。硝基清漆以及类似涂料含有沉淀SiO2(白炭黑)消光剂,可改进涂料非沉淀性能,并能使涂料易分散,仅有少量的增稠影响,悬浮性好,有极好的消光特性,高透明度和好的耐磨性能。在印刷油墨中加入0.5%的沉淀SiO2(白炭黑),印刷效果好,可消除未分散油墨渗透的影响,改进印刷材料的耐洗性,增加颜色的光泽度。
【接尘工种】见《防尘口罩四位一体适用指南》。
【个体接受途径】经呼吸道吸入。
【临床表现】尘肺流行病学资料表明,长期吸入沉淀SiO2(白炭黑)粉尘能引起白炭黑尘肺、肺部弥漫性纤维化。
【工作场所空气中容许浓度/职业接触限值】时间加权平均容许浓度(PC-TWA)总尘5mg/m3。
【个体防御措施】佩戴标准制式防尘口罩。