Noir de carbone blanc

Le noir de carbone blanc, également appelé silice hydratée ou silice légère, de formule chimique dioxyde de silicium (SiO₂), est une poudre blanche, non toxique et amorphe de taille nanométrique. Il doit son nom à sa couleur blanche et à sa capacité à remplacer le noir de carbone.

I. Informations de base

• Aspect : Poudre blanche, granulés ou blocs de forme irrégulière.
• Propriétés chimiques : Soluble dans les alcalis caustiques et l'acide fluorhydrique, insoluble dans l'eau, les solvants et les acides (sauf l'acide fluorhydrique).
• Propriétés physiques : Résistance aux hautes températures, ininflammable, sans goût, sans odeur, avec une excellente isolation électrique.
• Numéro CAS : 10279-57-9
• Numéro EINECS : 238-878-4

II. Composants principaux et structure

Le principal composant du noir de carbone blanc est le dioxyde de silicium, que l'on peut représenter par la formule SiO₂·nH₂O, où nH₂O se présente sous forme de groupes hydroxyle de surface. Le noir de carbone blanc est une substance poreuse dotée d'une grande surface spécifique et d'une forte activité de surface.

III. Méthodes de préparation

Les méthodes de préparation du noir de carbone blanc comprennent principalement la méthode en phase gazeuse, la méthode de précipitation et la méthode de décomposition.

• Procédé en phase gazeuse : à partir de chlorures de silicium (comme le tétrachlorure de silicium) comme matières premières, le noir de carbone blanc est obtenu par hydrolyse en flamme à haute température. Ce noir de carbone blanc présente l’avantage d’une granulométrie fine, d’une grande surface spécifique et d’une pureté chimique élevée, mais son procédé de fabrication est complexe et relativement coûteux.
• Méthode de précipitation : Le dioxyde de silicium est précipité par réaction du silicate de sodium avec un acide. On obtient ensuite du noir de carbone blanc par filtration, lavage, séchage et autres étapes. La technologie de production du noir de carbone blanc par précipitation est bien maîtrisée et l’équipement est simple, mais le produit présente une faible réactivité et la granulométrie est difficile à contrôler.

IV. Domaines d'application

Le noir de carbone blanc est largement utilisé dans divers domaines en raison de ses propriétés uniques :

1. Industrie du caoutchouc : Le noir de carbone blanc est un agent de renforcement important pour les produits en caoutchouc. Il améliore leur résistance, leur résistance à l’usure et à la déchirure, ainsi que leurs propriétés anti-vieillissement. Il est particulièrement utilisé dans la fabrication des pneumatiques, car il accroît l’adhérence et améliore la sécurité de conduite.
2. Industrie des plastiques : Utilisé comme agent de renforcement et charge, le noir de carbone blanc peut améliorer considérablement la résistance, la dureté et la résistance à l’usure des plastiques, ainsi que leurs performances de transformation.
3. Industrie des revêtements : Le noir de carbone blanc, utilisé comme charge pigmentaire, peut améliorer le pouvoir couvrant, l’adhérence et la résistance aux intempéries des revêtements, et réduire les coûts de revêtement.
4. Industrie papetière : En tant que charge de haute qualité, le noir de carbone blanc peut améliorer la blancheur, le lissage et le brillant du papier, et améliorer ses performances d’impression.
5. Industrie de la céramique : Dans le processus de production de produits céramiques, le noir de carbone blanc est largement utilisé dans la préparation des émaux et des pâtes, améliorant la résistance, la dureté et la résistance à l’usure des produits céramiques.
6. Industrie des encres : Utilisé comme charge pigmentaire, le noir de carbone blanc peut améliorer le pouvoir couvrant, l’adhérence et la stabilité des encres, ainsi que leurs performances d’impression.
7. Industrie cosmétique : Le noir de carbone blanc, utilisé comme agent de charge et épaississant, peut améliorer la finesse, la stabilité et la texture des cosmétiques, réguler la sécrétion de sébum et améliorer la qualité de la peau.
8. Industrie pharmaceutique : Le noir de carbone blanc est principalement utilisé dans la préparation de formulations pharmaceutiques. Il améliore la dispersion, la stabilité et la biodisponibilité des médicaments et réduit leurs effets secondaires.