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沉淀二氧化硅(同类产品)

沉淀白炭黑选型指南

将 BET 比表面积和 HD 与传统白炭黑类型映射到特定橡胶及非橡胶应用的牌号选型指南,涵盖轮胎胎面、工业橡胶、鞋底、电池隔板和农药载体的选型标准。

应用领域

  • 为新橡胶配混开发选择白炭黑牌号的应用工程师
  • 更换白炭黑供应商时的配方重新开发

产品特点

  • 选型矩阵:BET 115 → 鞋底/工业;BET 165 → 载重轮胎/乘用车;BET 175 → 绿色轮胎 OEM;BET 200+ → 超低滚阻/超高性能
  • HD 选型触发条件:BET 175+ 用于轮胎胎面,或需要无尘操作
  • 非橡胶选型:电池隔板 → BET 100–150;农药载体 → BET 150–200

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技术详情

沉淀法白炭黑选型指南

正确的白炭黑选型需要将材料的比表面积、结构、分散性和物理形态与应用的具体要求相匹配。本指南提供基于 BET 比表面积、CTAB 可及性、DBP 吸油值(聚集体结构)、物理形态(粉末与颗粒)以及 HD 与传统型区别的系统选型框架。

第一选型参数:BET 比表面积

BET 范围CTAB(HD 型)主要应用分级
50–90 m²/g45–80 m²/g农药载体、助流剂、消光剂低比表面积
90–120 m²/g80–110 m²/g蓄电池隔板、通用填料标准型
115–140 m²/g100–125 m²/g通用橡胶补强、鞋底标准橡胶级
140–160 m²/g120–145 m²/g通用橡胶、鞋底、部分轮胎应用标准/半 HD
160–175 m²/g150–165 m²/g轮胎胎面(B/C 级标签)、HD 橡胶HD 轮胎级
175–200 m²/g165–185 m²/g绿色轮胎(A/B 级)、高性能应用HD 高性能
200–220 m²/g185–205 m²/g电动车轮胎、超高性能HD 旗舰级

分应用场景详细选型

绿色轮胎胎面配方

滚动阻力选型矩阵

欧盟轮胎标签目标推荐 BETCTAB 最低值物理形态
C 级150–165 m²/g138 m²/gHD 颗粒或粉末
B 级165–175 m²/g155 m²/gHD 颗粒(GR)
A 级175–195 m²/g165 m²/gHD 颗粒或微珠
A+ 级/电动车200–220 m²/g185 m²/gHD 颗粒(旗舰级)

硅烷用量建议:Si-69(TESPT)用量为白炭黑质量的 8–10%(BET 165–175 m²/g)或 10–14%(BET 200–220 m²/g)。DPG 促进剂:1.5–2.0 份,加速硅烷化反应至 90–95% 转化率。

卡车和客车子午线(TBR)轮胎胎面

推荐 BET 165–175 m²/g HD 颗粒型,CTAB 155–165 m²/g,白炭黑用量通常低于乘用车轮胎(45–55 份对比 60–75 份)。

鞋底(外底和中底)

SBR/BR 外底:BET 140–165 m²/g(传统型或低端 HD),pH 6.5–7.5,颗粒或粉末型。

EVA 发泡中底:BET 115–140 m²/g,低结构(DBP 170–200)以保持泡孔均匀性,粉末型(喷雾干燥)均匀分布在发泡基体中,pH 6.5–7.5 与发泡剂相容。

铅酸蓄电池隔板

  • BET 145–180 m²/g(较高 BET → 更细的隔板孔结构)
  • pH 6.0–7.5
  • 水分 <5%
  • DBP 220–270 cm³/100 g(高结构有助于拉伸时形成孔隙)
  • 筛余物(45 µm)<0.3%
  • Na₂SO₄ 含量 <2%
  • 细粉末型(喷雾干燥),保证在聚乙烯基体中均匀分散

农药载体

  • BET 50–120 m²/g
  • pH 5.5–7.5(不得与活性成分化学反应)
  • SiO₂ >97%
  • 重金属:Pb <10 ppm、As <1 ppm、Hg <1 ppm
  • 水分散性良好(标准 WDG 测试分散时间 <60 秒)

HD 与传统型决策流程

  1. 应用是轮胎胎面配方? → 是:必须使用 HD(BET ≥165 m²/g,CTAB ≥150 m²/g)
  2. 滚动阻力或动态阻尼是关键规格? → 是:优先选 HD
  3. 产品规格包含 DMA tan δ @ 60°C? → 是:必须使用 HD
  4. 在 >155°C 的班伯里或密炼机中加工且填充量 >40 份? → 是:推荐 HD 颗粒
  5. 以上均不适用 → 传统型即可

颗粒型与粉末型

因素粉末型颗粒型(GR)微珠型(MP)
堆密度50–120 g/L200–400 g/L250–400 g/L
扬尘极少
班伯里分散性中-良良-优
推荐设备开放式混炼机、实验室班伯里、双螺杆行星式、连续混炼线

生产规模班伯里混炼强烈推荐 HD 颗粒(GR)型。

综合选型矩阵

应用BETCTABDBPpH形态类型
电动车/A+ 轮胎200–220185–205220–2706–7GRHD 旗舰
A 级轮胎175–200165–185210–2606–7GR/MPHD
B 级轮胎165–175155–165205–2506–7GRHD
TBR 轮胎165–175155–165200–2406–7GRHD
鞋底140–165120–150185–2156.5–7.5GR/粉传统/半 HD
蓄电池隔板145–180220–2706–7.5标准
通用橡胶制品115–150100–135180–2206–7.5GR/粉传统
农药50–120150–2005.5–7.5GR/粉低比表面积

Guide Type

Technical Reference

Audience

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