白炭黑即水合二氧化硅，是微細(xì)粉末狀或超細(xì)粒子狀的二氧化硅，高純度者SiO2含量達(dá)99.8%，質(zhì)輕，原始粒徑<0.0003mm，比重2.319～2.653，熔點(diǎn)1750℃。 白炭黑經(jīng)典的制造方法分3類：氣相法、沉淀法和離解法。工業(yè)上的制備方法都是這3種方法的組合或改良。

    1 氣相法

    1.1 氣相法白炭黑的生產(chǎn) 氣相法白炭黑是硅的氯化物四氯化硅或三氯一甲基硅烷在空氣和氫氣混合氣流中經(jīng)高溫水解生成的一種無定型粉末，往往是球形顆粒，表面帶有羥基和吸附水，粒徑在7～40nm之間，比表面積大，化學(xué)純度高，SiO2>99.8%。氣相法白炭黑根據(jù)是否進(jìn)行過表面處理可分為親水型和疏水型，根據(jù)比表面的大小又可分為不同的型號(hào)。 國(guó)內(nèi)氣相法白炭黑市場(chǎng)幾乎被國(guó)外的幾個(gè)大公司如德固薩、卡博特、瓦克所壟斷，我國(guó)僅有幾套小規(guī)模裝置。如廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司在吸收消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大膽的技術(shù)創(chuàng)新，率先在國(guó)內(nèi)建成了一條利用有機(jī)硅副產(chǎn)物生產(chǎn)氣相法白炭黑的生產(chǎn)線，單機(jī)年產(chǎn)量達(dá)到500t，目前有4個(gè)型號(hào)的親水型產(chǎn)品；吉林化工研究院用有機(jī)硅單體副產(chǎn)品生產(chǎn)氣相法白炭黑等。國(guó)外氣相法白炭黑單套裝置能力都在年產(chǎn)4000t以上，美國(guó)卡博特公司單套裝置規(guī)模最大可達(dá)年產(chǎn)9000t。國(guó)外氣相法白炭黑品種全、牌號(hào)多。美國(guó)卡博特公司非處理型氣相法白炭黑共有十多個(gè)品種(包括3個(gè)壓縮品種)，處理型白炭黑主要有TS-720，TS-610，TS-530。與之相比，我國(guó)親水型白炭黑系列牌號(hào)少，改性白炭黑系列剛剛起步發(fā)展，氣相法白炭黑單套裝置能力和品種牌號(hào)與世界先進(jìn)水平相比有差距。但我國(guó)已攻克世界級(jí)化工課題——納米白炭黑技術(shù)，打破了德、美、日等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家在這一領(lǐng)域的壟斷地位。華東理工大學(xué)的超細(xì)材料制備與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與上海氯堿股份公司共同承擔(dān)完成的“納米二氧化硅氣相燃燒制備技術(shù)與設(shè)備研制”的成功開發(fā)和推廣將形成10億元的產(chǎn)值，有效地推動(dòng)我國(guó)有機(jī)硅等行業(yè)的發(fā)展。 2004年2月，中國(guó)藍(lán)星(集團(tuán))總公司和美國(guó)卡博特公司簽約，雙方將投資約3000萬美元建設(shè)中國(guó)最大、世界一流的氣相法二氧化硅生產(chǎn)廠——卡博特藍(lán)星(江西)化工有限公司。預(yù)計(jì)將于2005年建成，年產(chǎn)能為5000t。 1.2 氣相法白炭黑的應(yīng)用 氣相法白炭黑廣泛應(yīng)用于硅橡膠、電纜料與不飽和聚酯樹脂、膠粘劑、油漆涂料、油墨和復(fù)印機(jī)墨粉、食品和化妝品，可起到補(bǔ)強(qiáng)、增稠、抗結(jié)塊、控制體系流變和觸變等作用。

    1.2.1 在硅橡膠中的應(yīng)用 氣相法白炭黑大量地應(yīng)用于室溫硫化硅橡膠和高溫硫化硅橡膠，它們往往是以附聚體的形式分散在基體中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，和硅橡膠基料的接觸面大，在硫化過程中形成的交聯(lián)點(diǎn)多，從而對(duì)硅橡膠起到增稠和補(bǔ)強(qiáng)作用。氣相法白炭黑形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性，處于一種“彈性”的狀態(tài)，在外力的作用下，會(huì)暫時(shí)受到破壞，使體系的粘度降低，呈現(xiàn)良好的流動(dòng)性；當(dāng)外界的剪切力撤除后，三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會(huì)迅速恢復(fù)到受力前的狀態(tài)，使體系具有良好的觸變性。另外，由于氣相法白炭黑的粒徑很小，顆粒又呈球形，分散在基料中形成均勻的體系，往往具有良好的光學(xué)性能，可制造白色透明的硅橡膠制品。用氣相法白炭黑為填料生產(chǎn)的室溫硫化酸性硅酮膠，具有寬廣的稠度范圍和有效的硫化性能，對(duì)各種涂有底漆或不涂底漆的基材均具有優(yōu)良的粘接能力，在常溫下具有優(yōu)異的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，廣泛地應(yīng)用于建筑行業(yè)。

    1.2.2 在塑料和不飽和聚酯樹脂中的應(yīng)用 氣相法白炭黑也常常應(yīng)用于塑料和彈性體以及不飽和聚酯樹脂中。在塑料混煉時(shí)除加入傳統(tǒng)的填料外，再加入少量的氣相法白炭黑，會(huì)產(chǎn)生明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用，大大提高材料的硬度和機(jī)械性能，從而改善加工工藝和制品的性能。而在不飽和聚酯樹脂中加入少量的氣相法白炭黑可以賦予樹脂極佳的透明度和優(yōu)異的物理性能，這些特性都有助于提高下游制品的質(zhì)量。 氣相法白炭黑在工業(yè)發(fā)展中有著不可替代的作用，但由于價(jià)格較高，往往限制了其更加廣泛的應(yīng)用，如橡膠行業(yè)目前還在大量使用沉淀法白炭黑。

    2 沉淀法 沉淀法就是將水玻璃與硫酸或鹽酸作用，生成硅酸，再分解而制得白炭黑。SiO2含量在90%左右，市場(chǎng)需求量大，主要用作橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料。我國(guó)的白炭黑生產(chǎn)廠主要采用這種方法生產(chǎn)白炭黑。 沉淀法白炭黑的生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備簡(jiǎn)單，產(chǎn)品活性不高，顆粒不易控制，親和力差，補(bǔ)強(qiáng)性能低，顆粒表面親水性集團(tuán)鍵合嚴(yán)重，削弱了產(chǎn)品的結(jié)合力。二次結(jié)晶生產(chǎn)超細(xì)白炭黑便是在沉淀法生產(chǎn)技術(shù)前提下，進(jìn)行了二次晶種處理的改良性技術(shù)。采用二次結(jié)晶新工藝，可以全自動(dòng)控制工業(yè)化生產(chǎn)。其SiO2含量在94%以上，比表面積達(dá)269～320m^2/g，粒徑最大為1000目，可達(dá)納米級(jí)。