白炭黑(微粒狀二氧化硅)是除炭黑外另一種重要的橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑,,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有 100多家,,年產(chǎn)能力約 22萬噸,其中年產(chǎn)能力在 1萬噸以上的企業(yè)有 6家,,主要采用沉淀法生產(chǎn)工藝,。氣相法工藝可生產(chǎn)高檔白炭黑,國(guó)內(nèi)僅有少量生產(chǎn),,技術(shù)尚待攻關(guān),。去年國(guó)內(nèi)共進(jìn)口 4.05 萬噸白炭黑,比上年增加 28.2%,,產(chǎn)不足需日益突出,。
自上世紀(jì) 80年代江西引進(jìn)首套白炭黑生產(chǎn)裝置以來,國(guó)內(nèi)沉淀法白炭黑生產(chǎn)技術(shù)有了很大提高,,以高濃度硫酸法取代了過去的熔膠法或晶種法,,不僅提高了熱效率,而且有利于采用大型反應(yīng)釜和 DCS計(jì)算機(jī)控制,從而為穩(wěn)定工藝和擴(kuò)大裝置規(guī)模創(chuàng)造了條件,。大型壓濾機(jī)和噴霧干燥機(jī)的制造成功,,使萬噸級(jí)生產(chǎn)線的興建得以實(shí)現(xiàn)。在對(duì)沉淀法白炭黑改性處理方面,,我國(guó)開發(fā)出了疏水白炭黑和超細(xì)白炭黑等新品種,。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)白炭黑主要消費(fèi)構(gòu)成是:用于膠鞋生產(chǎn)占 45%,用于輪胎生產(chǎn)占 16%,,用于其他淺色橡膠制品生產(chǎn)占 6%,,用于牙膏生產(chǎn)占 9%,用于涂料,、造紙領(lǐng)域占 8%,。
我國(guó)是膠鞋生產(chǎn)大國(guó),生產(chǎn)量和出口量均居世界前列,。隨著膠鞋檔次提高,,花色品種不斷翻新,淺色橡膠用量越來越大,,對(duì)白炭黑的需求日益增加,。近兩年國(guó)內(nèi)膠鞋產(chǎn)量每年以 8%~ 10%的速度增長(zhǎng), 2001 年達(dá) 65億雙,,出口量達(dá) 40.2 億雙,,占世界產(chǎn)量一半左右。中國(guó)加入 WTO以后,,膠鞋生產(chǎn)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng),,預(yù)計(jì)今年白炭黑在該領(lǐng)域需求量將增長(zhǎng) 10%左右。
將白炭黑用于輪胎胎面膠,,可以顯著降低輪胎滾動(dòng)阻力,,同時(shí)提高輪胎抗冰、抗?jié)窕芰�,。米其林公司已生產(chǎn)出全用白炭黑的綠色輪胎,,滾動(dòng)阻力較一般輪胎降低約 30%,其節(jié)油,、減少汽車廢氣排放的效果顯著,。在歐洲,消費(fèi)者很重視使用抗冰,、抗?jié)窕阅芎玫亩居幂喬�,。目前在白炭黑用量最多的�?guó)家中,乘用胎中的使用比例已達(dá)補(bǔ)強(qiáng)填料的 65%,。隨著我國(guó)轎車生產(chǎn)比例增加和消費(fèi)者對(duì)輪胎要求提高,,白炭黑在該領(lǐng)域的應(yīng)用將有較大增加,。
國(guó)內(nèi)硅橡膠和用于電子、玩具,、醫(yī)療衛(wèi)生,、體育設(shè)施等的淺色橡膠市場(chǎng)發(fā)展很快,迫切需要各種高性能白炭黑,,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)還不能滿足需求,,主要靠進(jìn)口解決。
目前國(guó)外白炭黑生產(chǎn)技術(shù)新動(dòng)態(tài)是:開發(fā)補(bǔ)強(qiáng)性和分散性更好的新品種,,如 PPG公司開發(fā)的新品種和常規(guī)胎面膠用品種比,,其比表面積大,微孔孔徑較小且均勻,,補(bǔ)強(qiáng)性能更佳,;開發(fā)預(yù)煉膠新工藝,如卡博特公司將含白炭黑,、炭黑和增粘劑的橡膠,,在膠乳狀態(tài)混合,制成粉末橡膠,,分散度大大提高,,在混煉時(shí)所需能量少得多,并在磨耗,、生熱和加工性能方面有明顯優(yōu)點(diǎn),,適用于連續(xù)煉膠法;開發(fā)白炭黑加偶聯(lián)劑煉膠技術(shù),,改進(jìn)配方,,使之和白炭黑用量的增加相適應(yīng)。另外,,助劑廠也開發(fā)出帶有偶聯(lián)劑的新型分散劑,,以改進(jìn)白炭黑膠料的混煉和加工性能,。
我國(guó)生產(chǎn)白炭黑具有豐富的資源優(yōu)勢(shì),,有廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)。隨著外向型經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平不斷提高,,國(guó)內(nèi)對(duì)白炭黑的需求將會(huì)大幅度增加,。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的白炭黑在品種、質(zhì)量和規(guī)模上與國(guó)外大公司相比,,還存在很大差距,。沉淀法白炭黑現(xiàn)在公認(rèn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模在年產(chǎn)萬噸以上,但國(guó)內(nèi)目前大多數(shù)裝置在 2000~3000 噸/年,;國(guó)外氣相法白炭黑單套裝置能力都在 4000 噸/年以上,,美國(guó)卡博特公司單套裝置規(guī)模最大可達(dá) 9000 噸/年,,國(guó)內(nèi)氣相法白炭黑生產(chǎn)技術(shù)還不成熟,規(guī)模較小,。今后國(guó)內(nèi)白炭黑產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向:一是要將沉淀法白炭黑生產(chǎn)上規(guī)模,,擴(kuò)大品種,穩(wěn)定質(zhì)量,,淘汰規(guī)模小,、質(zhì)量差的生產(chǎn)廠點(diǎn);二是大力開發(fā)氣相法白炭黑生產(chǎn)技術(shù),,滿足硅橡膠產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需求,。目前國(guó)內(nèi)已有企業(yè)在與國(guó)外具有先進(jìn)技術(shù)的大公司接洽,籌劃合作建設(shè)具有當(dāng)今世界先進(jìn)水平和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的氣相法生產(chǎn)裝置,,以發(fā)展納米級(jí)二氧化硅系列,,趕超世界先進(jìn)水平。