ホワイトカーボンブラック 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、ヒュームドシリカ、超微粒子シリカゲルを指します。粉末状の合成ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸カルシウムも含まれます。 ホワイトカーボンブラック 多孔質物質であり、その組成はSiO2・nH2Oで表され、nH2Oは表面水酸基の形で存在します。苛性アルカリおよびフッ化水素酸には溶解しますが、水、溶剤、酸（フッ化水素酸を除く）には不溶です。耐高温性、不燃性、無味無臭、良好な電気絶縁性を備えています。
ホワイトカーボンブラックの応用
白 カーボンブラック ホワイトカーボンブラックは多くの独特な特性を有し、主にゴムの補強剤として使用され、総量の70%を占めています。ホワイトカーボンブラックの応用分野の継続的な発展に伴い、非ゴム分野への応用も広まりつつあり、海外では非ゴム分野での使用量が増加し、総量の4分の1を占めています。
ゴムへの応用
ホワイトカーボンブラックの主な用途は、ゴムの架橋と補強材としての役割です。ゴムの充填剤としては、靴の足回りや透明または不透明の淡色靴底の製造に用いられ、製品の耐摩耗性、耐引裂性、硬度を向上させることができます。また、繊維・穀物加工設備のゴムローラーやフィルム、タイヤ用ゴムコンパウンドにも使用され、耐オゾン老化性や氷上グリップに効果を発揮します。
インク、塗料、コーティングへの応用
ホワイトカーボンブラックは、インク、塗料、コーティング剤において、増粘剤、チキソトロピー剤、分散剤、流動性調整剤、沈降防止剤として使用されます。これにより、調合物の色彩が鮮やかになり、透明性が向上し、印刷が鮮明になり、塗膜が強固になります。ヒュームドホワイトカーボンブラックは、コピー機やレーザープリンターのトナーにおいても分散剤や流動性調整剤として使用されます。濃度が高く、拡散性が低下する場合は、マット剤としても使用できます。
プラスチックへの応用
プラスチック業界では、ホワイトカーボンブラックを添加することで、材料の強度と靭性を向上させ、防水性と耐老化性を大幅に向上させることができます。ホワイトカーボンブラックは、高圧電線の製造に用いられるポリ塩化ビニルに添加されます。また、ポリエチレンプラスチック製品では、耐張性と耐摩耗性を向上させるために使用されます。ホワイトカーボンブラックを各種プラスチックフィルムに添加することで、フィルムの表面特性を変化させ、開封性やべたつきを軽減することができます。さらに、ホワイトカーボンブラックは、各種樹脂やポリスチレン樹脂成形品においても、様々な性能を発揮します。
他の分野への応用
上記の分野に加えて、ホワイトカーボンブラックは医薬品、農薬、化粧品、歯磨き粉、製紙などの分野にも応用できます。活性ホワイトカーボンブラックは、内部および外部の比表面積が大きいため、医薬品や農薬の理想的な担体であり、農薬中の大量の殺虫剤や農薬を吸収することができます。歯磨き粉への応用において、ホワイトカーボンブラックは良好な相溶性と物理的特性を備えています。ホワイトカーボンブラックを歯磨き粉の研磨剤として使用すると、歯をきれいにし、汚れを取り除くことができます。製紙業界では、紙の白さを向上させ、紙を軽くすることができ、高速印刷に適しています。
つまり、機能性添加剤として、ホワイトカーボンブラックの応用範囲が広がり、添加性能が大幅に向上します。
ホワイトカーボンブラックの強化機構と表面改質
改質方法には主に物理的改質と化学的改質の2種類があり、現在最も一般的に用いられているのは化学改質です。最も一般的な化学改質は、シランカップリング剤を表面改質剤としてホワイトカーボンブラックに用いる方法です。
さらに、ポリマーグラフト修飾もシリカの改質によく用いられる方法です。改質に用いられるポリマーは、通常、強化マトリックス材料との相溶性が良いものが選定されます。これにより、ナノシリカとマトリックス材料の相溶性が向上し、より優れた強化効果が得られます。
インクルージョン
ホワイトカーボンブラックの開発動向は、高度な用途の高まる需要に応えるため、高表面積、ナノスケールの粒子サイズ、そしてカスタマイズされた表面改質へと移行しています。ゴム、プラスチック、コーティング、エネルギー貯蔵などの産業が進化を続ける中で、ホワイトカーボンブラックは性能、機能性、そして環境持続可能性の向上においてますます重要な役割を果たすでしょう。
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