우리가 일상에서 백색 탄소를 사용하는 이유
백색 탄소는 수화 실리카 또는 경실리카라고도 하며, 화학명은 산화규소(SiO₂)입니다. 이는 흰색, 무독성, 비정질 나노급 분말이며, 흰색 외관과 탄소 흑을 대체할 수 있는 능력 때문에 그 이름이 붙여졌습니다.
1. 기본 정보
- 외관 : 흰색 분말 또는顆립 또는 불규칙한 형태의 덩어리.
- 화학적 성질 : 염기성 액체와 불산에서 녹음. 물, 용매 및 산(불산 제외)에서는 녹지 않음.
- 물리적 특성 : 높은 온도 저항, 불연성, 무미, 무취, 우수한 전기 절연 성능을 가지고 있음.
- cas 번호 : 10279-57-9
- 유럽 화학 물질 목록 번호 : 238-878-4
II. 주요 구성 요소 및 구조
화이트 카본 블랙의 주요 구성 요소는 규산으로, 공식 SiO₂·nH₂O로 표현할 수 있으며, 여기서 nH₂O는 표면 하이드록실 기단의 형태로 존재한다. 화이트 카본 블랙은 큰 비표면적과 표면 활성을 가진 다공성 물질이다.
III. 제조 방법
화이트 카본 블랙의 제조 방법에는 주로 기상법, 침전법, 분해법이 포함된다.
- 기상법 : 실리콘 염화물(실리콘 테트라클로라이드 등)을 원료로 하여 고온에서 화염 수해분해에 의해 백색 탄소가 생성됩니다. 기상법 백색 탄소는 입자 크기가 작고, 비표면적이 크며, 화학적 순도가 높은 장점이 있지만, 제조 공정이 복잡하고 비용이 비교적 높습니다.
- 침전법 : 실리케이트 나트륨과 산을 반응시켜 이산화규소 침전물을 생성한 후, 여과, 세척, 건조 등의 과정을 통해 백색 탄소를 얻습니다. 침전법 백색 탄소의 생산 기술은 성숙되어 있으며 장비가 단순하지만, 제품의 활성이 낮고 입자를 통제하기 어렵습니다.
IV. 적용 분야
백색 탄소는 독특한 특성 때문에 다양한 분야에서 널리 사용됩니다:
- 고무 제품 생산에서, 고무 시트, 고무 호스 등의 가공 과정에서 : 화이트 카본 블랙은 고무 제품의 강도, 내마모성, 내파열성 및 항노화 성능을 향상시키는 중요한 보강제로, 특히 타이어 제조에서 그립력을 증가시키고 운전 안전성을 개선하는 데 널리 사용됩니다.
- 플라스틱 산업 : 보강제 및 충전제로서 화이트 카본 블랙은 플라스틱의 강도, 경도 및 내마모성을 크게 향상시키고, 플라스틱의 가공성을 개선시킵니다.
- 코팅 산업 : 색소 충전제로서 화이트 카본 블랙은 도료의 덮음력,接着력 및 내후성을 향상시키고, 도료 비용을 줄일 수 있습니다.
- 제지 산업 : 고품질 충전제로서 화이트 카본 블랙은 종이의 백도, 매끄러움 및 광택을 향상시키고, 종이의 인쇄 성능을 개선시킬 수 있습니다.
- 세라믹 산업 : 도자기 제품의 생산 과정에서 백색탄소는 유약과 본체의 제조에 널리 사용되며, 도자기 제품의 강도, 경도 및 내마모성을 향상시킵니다.
- 인크 산업 : 색소 충전제로서 백색탄소는 잉크의 피복력, 접着力 및 안정성을 향상시키고, 잉크의 인쇄 성능을 개선할 수 있습니다.
- 화장품 산업 : 백색탄소는 충전제 및 증점제로 화장품의 세밀도, 안정성 및 사용감을 향상시키고, 피지 분비를 조절하며, 피부 질감을 개선합니다.
- 의약품 산업 : 백색탄소는 주로 약물 제형의 제조에 사용되어 약물의 분산성, 안정성 및 생체이용률을 향상시키고 부작용을 줄입니다.
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