气相二氧硅又称气相法白炭黑

气相二氧硅又称气相法白炭黑
气相二氧硅又称气相法白炭黑

气相二氧硅又称气相法白炭黑。二氧化硅含量99.8%以上的白色无定形高分散的微细粉末。粒径在8~15nm,表面积200~380m2/g。具有高分散性能。溶于苛性钾(钠)和氢氟酸。不溶于水和其他酸。在空气中吸收水分形成聚集的细粒。对化学药品稳定。耐高温。不燃烧。具有高电绝缘性。纯度高(99.5%以上)。具有高的增稠和触变效应。吸附性和补强性好。由精制的四氯化硅在氢氧燃烧焰中加热并在产生的水蒸气中水解,生成二氧化硅,经凝聚,回收,脱酸,含氨空气吹洗制得。用作塑料和涂料和增稠剂和触变剂,硅橡胶补强剂,塑料薄膜开口剂,粉体防结块剂,医药赋形剂,化妆品性能改进剂,密封材料,电绝缘,热绝缘,油墨等。

气相二氧化硅

英文名:Silicon Dioxide

国外同类商品名:Airosilk

气相二氧化硅,分子式:SiO2.白色蓬松粉沫,多孔性,无毒无味无污染,耐高温。同时它具备的化学惰性以及特殊的触变性能明显改善橡胶制品的抗拉强度,抗撕裂性和耐磨性,橡胶改良后强度提高数十倍。液体系统、粘合剂、聚合物等的流变性与触变性控制、用作防沉、增稠、防流挂的助剂、HCR与RTV-2K硅酮橡胶的补强、可用来调节自由流动和作为抗结块剂来改善粉末性质,等等。

气相二氧化硅(气相白碳黑)是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。

化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。反应式为:SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl。空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~180 0℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。

AEROSILL?气相法白碳黑基本介绍

2007/1/25/14:45 来源:慧聪涂料网

产品基本介绍

生产工艺

1942年Degussa申请了高温水解制备超微颗粒氧化物的专利,这一专利在五十年代形成规模化生产工艺。经注册成AEROSIL?商标,这种工艺生产的二氧化硅介绍到了整个世界。气相法二氧化硅生产所用的原材料是氯硅烷,氯硅烷在氧氢焰中水解,生成以气溶胶的形式存在的二氧化硅,然后二氧化硅从气相中被分离出来,用特殊的方法除去其表面吸附的氯化氢,得到AEROSL?气相法二氧化硅成品,最后被传送到储罐贮存或者直接包装。通过选择合适的反应条件和表面改性可以控制AEROSIL?气相法二氧化硅产品的性能。Degussa由此可以提供多种亲水系列和疏水系列的AEROSILL?气相法二氧化硅,以满足各种领域的广泛应用(1)。相同的生产工艺也可以用于制造极细的氧化铝和二氧化钛颗粒·(2) 。

产品基本描述

AEROSIL?气相法二氧化硅是极细

的无定形二氧化硅,它是一种白色蓬

松粉末,由球形原生粒子组成。原生

粒子最大平均粒径为

40nm(AEROSIL?OX50),最小平均径

为7nm(AEROSIL?300和380) 。如

果能将1克AEROSIL?200中的原生粒

子挨个排列成一条链,它的长度约

为地球与月亮之间平均距离的17倍。AEROSIL?气相法二氧化硅的原生粒子的大小可以通过另外一个例子来进一步说明:AEROSIL?200的原生粒子直径与足球直径之比相当于足球与地球直径之比。原生粒子不是孤立存在的,它们]形成聚集体和附聚体 (见DN53206)。AEROSIL?气相法二氧化硅在不同应用中的行为特

性是由原生粒子大小及其附聚体在该应用体系中的分布共同决定的。不像沉淀法二氧化硅,AEROSIL?气相法二氧化硅没有明确的附聚体尺寸。随着原生粒子粒径的增加,粒子尺寸分布曲线变宽。很显然,原生粒子粒径小意味着比表面积大,AEROSIL?气相法二氧化硅的比表面积可以从50m2/g (AEROSILOX50)到380m2/g (AEROSIL380)不等。

纳米二氧化硅和气相二氧化硅

一、纳米二氧化硅 纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小,比表面积大,表面吸附 力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化 硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂, 橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料 及喷涂材料、医药、环保等各种领域。 纳米二氧化硅XZ-G01:为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在 磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能,因而得到人们的极大 重视。一、XZ-G01二氧化硅产品的主要技术指标,含量:99.99 % 水分≤0.01 二、XZ-G01二氧化硅用途1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂;2、平光剂:家具漆有向亚光方向发展的趋势,列 沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂,另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣 帐篷等平光剂亦可使用此类产品。3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂。三.XZ-G01二氧化硅在高分子工业中的应用它广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶(搪)瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。 二、气相二氧化硅 气相二氧化硅,分子式:SiO2.白色蓬松粉沫,多孔性,无毒无味无污染,耐高温。同时它具备的化 学惰性以及特殊的触变性能明显改善橡胶制品的抗拉强度,抗撕裂性和耐磨性,橡胶改良后强度提 高数十倍。液体系统、粘合剂、聚合物等的流变性与触变性控制、用作防沉、增稠、防流挂的助剂、HCR与RTV-2K硅酮橡胶的补强、可用来调节自由流动和作为抗结块剂来改善粉末性质等等。 英文名:Silicon Dioxide 国外同类商品名:Airosilk 气相二氧化硅(气相白碳黑)是 极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表 面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补 强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂 材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。

白炭黑 二氧化硅的制作方法

制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源,除硅酸钠以外,其它成本都很高。新方法采用廉价的非金属矿作为硅源,大大降低了白炭黑的生产成本。 [1]传统方法 (1)气相法 主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。反应式为: SiCl4+ 2H2+ O2—>SiO2+4HCl 空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。 德国迪高沙(Degussa)公司和美国卡伯特(Cabot)公司的气相法生产技术全球领先。他们的生产装置规模大,自动化程度高,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,品质好,如表面积分布均匀、含水量低。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。广州吉必盛科技实业有限公司是国内产量最大,牌号最全,技术最先进的气相二氧化硅供应商,是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起 草单位。 (2)沉淀法 沉淀法又叫硅酸钠酸化法,采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。反应式为: Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑+ 2Na+ + H20 国内大部分生产企业采用沉淀法。 新方法 新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源,采用沉淀法制备白炭黑。其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。 着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。 (1)以高岭土或硬质高岭土为原料

气相二氧化硅在其他工业中应用

硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、防化学腐蚀、抗污染和生理惰性,在航空、航天、国防工业、机械制造、建筑装饰、生物医学等四十几个部门具有不可替代的作用,是公认的新型先进合成材料。 未经补强的硅橡胶,其强度不超过0.4Mpa,没有使用价值。气相二氧化硅由于其比表面积大,粒径小,结构性高,具有优异的补强性能,硅橡胶经气相二氧化硅补强之后,强度最高提高可达40倍,具有广泛的用途。二氧化硅表面上硅醇基(Si-OH)可以与硅橡胶分子形成物理或化学结合,在二氧化硅表面形成硅橡胶分子吸附层,构成二氧化硅粒子与橡胶分子联成一体的三维网络结构,从而达到补强作用。 2. 胶粘剂、密封剂 在胶粘剂和密封剂中,气相二氧化硅主要作为补强剂和添加剂,起到流变控制、防沉降、防止流挂和补强作用。 二氧化硅的粒径小、表面积大、表面硅醇基(Si-OH)多及其聚集体的立体分支结构,通过氢键或范德华力使得二氧化硅与聚合物分子之间、二氧化硅分子之间产生强力作用,达到补强效果。 气相二氧化硅在胶粘剂和密封剂体系中均匀分散后,可以形成一个二氧化硅聚集体网络,聚集体通过表面的硅醇基(Si-OH)与聚合物分子形成氢键,使体系的流动性受到限制,体系的粘度增加,从而起到增稠的作用,同时,在剪切力的作用下,氢键和二氧化硅网络受到破坏,导致体系粘度下降,即发生触变效应,便于施工,一旦剪切力消除,二氧化硅网络和氢键又重新形成。从而有效防止产品储存期间的沉降和使用过程中的流挂。 3. 涂料、油漆和油墨 气相二氧化硅广泛应用与油漆、油墨及涂料领域,主要作为流变助剂、防沉剂、助分散剂使用。在液态体系中,气相二氧化硅主要作为流变控制剂使用,它们在基质中分散形成一个二氧化硅网络,在储存过程中可以有效防止颜料的沉降分层现象。在施工过程中,由于涂层边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,容易使涂料向边缘移动,二氧化硅网络能够有效地阻止涂料的移动而形成厚边,同时二氧化硅网络还可以防止涂料在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀,这对于一些厚浆型涂料来讲至关重要。气相二氧化硅还可提高涂料的耐侯性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的结合强度以及涂层的硬度。 在粉末体系中,气相二氧化硅可以作为分散剂使用。由于气相二氧化硅的小粒径和高表面能,它们可以吸附在涂料粒子的表面,在表面形成一个表层,有利于提高涂料的流动性和喷涂性能。气相二氧化硅可以吸附涂料表面的水分,可防止涂料的结块。 在高性能无内部损耗的涂料中,如海洋涂料、工业修补漆等方面,气相二氧化硅可用作消光剂和触变剂。在环保的高固含量油漆中,气相二氧化硅还可作为触变剂和分散剂。在工业(印刷)油墨中,气相二氧化硅可以控制产品的流动性能。在复印或激光打印方面,气相二氧化硅可作为分散剂来控制调节墨粉的流动性能。 4. 橡胶 气相二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能。 在橡胶工业中,虽然炭黑是最有效的补强剂,然而其最大的缺点是不能用来制备彩色制品。气相二氧化硅的补强效果完全可以达到或超过炭黑的水平。在高档彩色橡胶制品中,气相二氧化硅是最好的补强剂。 在轮胎工业中,胎面胶中添加气相二氧化硅可以提高胎面抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。用于帘布胶中,可以大大提高帘布与胶料的粘合性能。气相二氧化硅的小粒子效应还可以使橡胶在添加后提高耐磨性能。

二氧化硅的处理方法研究2

二氧化硅处理方法的研究 第一章前言 1、选题的目的、意义 由于二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活硅醇基及其吸附水,使其呈亲水性,在有机相中难湿润和分散,与有机基体之间结合力差,易造成界缺陷,使复合材料性能降低[1-3],而二氧化硅可用于橡胶制品、塑料制品、粘合剂、涂料等领域,要想改善这种缺陷,我们需要通过对二氧化硅进一步处理,使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面,这种表面功能的改变在实际应用中有重要价值。据此我们利用一些表面改性方法如沉淀法二氧化硅表面改性、十二醇二氧化硅表面改性、气相法二氧化硅表面改性、两亲性聚合物改性二氧化硅等来使亲水性的二氧化硅通过表面处理改性为疏水的二氧化硅,以提高产品的亲油性、分散性和相容性,并能使二氧化硅在某些乳液中既能长期稳定分散,又能保证它与基料在成膜后能有良好的界面结合。 第二章、二氧化硅处理方法的研究现状 目前我们对二氧化硅处理方法的研究主要分为:纳米级二氧化硅的改性处理和非纳米级的二氧化硅的改性处理。 2.1非纳米级二氧化硅的研究 2.1.1二氧化硅的概念:SiO2又称硅石。在自然界分布很广,如石英、石英砂等。白色或无色,含铁量较高的淡黄色。密度2.2 ~2.66。熔点1670℃(麟石英);1710℃(方石英)。沸点2230℃,相对介电常数为3.9。不溶于水微溶于酸,呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。 2.1.2非纳米级二氧化硅表面改性 由于在二氧化硅表面存在有羟基,相邻羟基彼此以氢键结合,孤立羟基的氢原子正电性强,易与负电性原子吸附,与含羟基化合物发生脱水缩合反应,与亚硫酰氯或碳酰氯反应,与环氧化台物发生酯化反应。表面羟基的存在使表面具有化学吸附活性,遇水分子时形成氢键吸附。二氧化硅表面是亲水性的,无论气相法或沉淀法都是如此,差异仅是程度不同这导致了在与橡胶配合时相容性差,在配合胶料内对硫化促进剂吸附而迟延硫化。此外,白炭黑比表面积大、粒径小,在与

气相二氧化硅的用途

气相二氧化硅的用途 气相二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能,因而得到人们的极大重视。 (一)电子封装材料有机物电致发光器材(OELD)是目前新开发研制的一种新型平面显示器件,具有开启和驱动电压低,且可直流电压驱动,可与规模集成电路相匹配,易实现全彩色化,发光亮度高(>105cd/m2)等优点,但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求,其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。目前,国外(日、美、欧洲等)广泛采用有机硅改性环氧树脂,即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧,提高耐高温性能,同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能,但其需要的固化时间较长(几个小时到几天),要加快固化反应,需要在较高温度(60℃至100℃以上)或增大固化剂的使用量,这不但增加成本,而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求(时间短、室温封装)。将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中,可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温度可降低到室温,使OELD器件密封性能得到显著提高,增加OELD器件的使用寿命。 (二)树脂复合材料树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点,但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高,如何合成高性能的树脂基复合材料,已成为当前材料界和企业界的重要课题。纳米二氧化硅的问世,为树脂基复合材料的合成提供了新的机遇,为传统树脂基材料的改性提供了一条新的途径,只要能将纳米二氧化硅颗粒充分、均匀地分

气相二氧化硅应用

CAB-O-SIL?气相二氧化硅M-5 一、产品概述 M-5非处理型气相二氧化硅是CAB-O-SIL?气相二氧化硅系列的通用品种,可应用在涂料油墨中发挥下述重要功能: 液体中:粉体中: 流变控制 防沉淀 自由流动 防止结块 流体化 二、物化指标 比表面积(平方米/克):200+/-25 堆积密度(克/升):40 成份分析(%SiO2):>99.8 X-射线结构分析:非晶体 折射率(折光指数): 1.46 325目筛筛余(最高%):0.02 加热损失(%@105℃):<1.5 燃烧损失(%@1000℃):<2 中值粒径平均长度粒子:0.2-0.3微米

三、应用及添加量 应用领域M-5功能用量标准(%) 粉末涂料自由流动、防止流垂0.25-1.0 溶剂型涂料防止沉淀0.25-0.5 防止流垂0.25-3.0 把持力0.25-0.75 相框或肿边0.25-0.5 锤印花式涂层花式控制0.3-0.6 多色表面涂层金属薄的定向15-20(相对薄片重量) 富锌打底涂料防止沉淀2.0-2.5 凹印墨触变、增稠0.5-1.0 筛网墨触变、增稠1.0-3.0 产地及包装规格美国,10公斤纸袋装 气相二氧化硅在涂料中的功能和作用 1、流变助剂 流变性是涂料的重要性能,它直接影响到涂料的外观,施工性能及储存稳定性等性能,而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异.对于油性体系而言,大部分流变助剂都是形成氢键而起作用的.表面未处理的气相二氧化硅聚集体含有多个,其中,一是孤立的,未受干扰的自由二是连生的,彼此形成氢键的键合氢键键合在油性体系中,极易形成三维的网状结构,这种结构受机械力影响时会破坏,使粘度下降,涂料恢复良好的流动性;当剪切力消除后,三维结构会自行恢复,粘度上升.在完全非极性液体中,粘度恢复时间只需几分之一秒;在极性液体中,回复

白炭黑的分散性(非常好)

前言 白炭黑是橡胶工业重要的补强材料,因其微观结构和聚集体形态和炭黑类似,并在橡胶中有相近的补强性能,故被称为白炭黑。白炭黑按照其生产方法可分为两类,即沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。沉淀法白炭黑作为橡胶补强原材料,主要用于轮胎、鞋类、和其它浅色橡胶制品。本文只讨论沉淀法白炭黑(以下简称为白炭黑)。在轮胎行业中,过去白炭黑主要用于子午线轮胎的带束层,以增强钢丝和橡胶的粘合性。也有些轮胎企业将白炭黑用于子午线载重轮胎胎面,以提高胎面的抗刺扎和抗崩花性,其用量较少,一般为10~15份。近15年来,由于欧洲和北美对环保和节能的要求日益严格,将白炭黑用于轮胎胎面,可以显著降低轮胎的滚动阻力,同时能保持较好的抗冰滑性和抗湿滑性,其耐磨性仅有稍许降低。1992年,米其林公司率先制造出全用白炭黑的“绿色轮胎”,其滚动阻力较一般轮胎降低约30%,节油及减少汽车废气效果显著。但是由于传统白炭黑品种的分散性不好,配用白炭黑的胎面胶,虽然滚动阻力比配用炭黑的低,但其耐磨性能却比配用炭黑的差得多。 为了适应绿色轮胎快速发展对白炭黑的要求,国外几家主要制造商都已经生产供应、并仍在进一步研究开发分散性较好的白炭黑产品,目前白炭黑已经发展了以下三代产品: 1.第一代是传统的或被称为“标准”的白炭黑品种; 2.第二代被称为“高分散性白炭黑”(HighDispersibleSilica,简称HDS)和“易分散性白炭黑”(EasyDis

persibleSilica,简称EDS)。高分散性白炭黑是一种具有较高分散性,且无粉尘的白炭黑产品,适用于绿色轮胎。易分散性白炭黑是90年代中期开发的一种性能介于HDS和传统白炭黑之间的产品,其价格较HDS低,是一种性能价格比较高的替代HDS的产品。表1为国外主要的、已经商品化的HDS和EDS品种。 在轮胎用胶料中,如果采用HDS和EDS可以获得较高的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、扯断伸长率。采用HDS还可以改善胶料加工性能和耐磨性,从而可以得到较好的轮胎综合性能。在乘用轮胎的胶料中,如果采用HDS,除有明显的性能改进外,其成本也可降低。 3.第三代被称为“独特结构的高分散性白炭黑”,其分散性和补强性更好,目前处于研究开发或推广应用阶段。也有人称第三代产品为“高分散性白炭黑”而将第二代产品统称为“易分散性白炭黑”或者“半分散性白炭黑”。 为了研究开发或应用好高分散性白炭黑,必须首先了解如何检测白炭黑的分散性,了解白炭黑的微观结构和理化性能,及其对白炭黑的分散性和在橡胶中的补强性能的影响。在此基础上才能做好高分散性白

气相二氧化硅标准信息

气相二氧化硅新标准正式发布实施 历经一年多的努力,由广州吉必盛科技实业有限公司领衔起草修订的GB/T 20020-2013《气相二氧化硅》新国标于2013年9月发布,2014年1月起正式实施,标志着我国气相二氧化硅从标准的角度引导整个行业步入新起点、新规范。 气相二氧化硅作为一种超细高纯的无机粉体纳米材料,是新材料领域一种常用的高性能添加剂。但在2001年广州吉必盛成功建成500吨/年气相二氧化硅生产线之前,该项技术一直被国外化工巨头垄断,产品全部依赖进口。为了缩短与国外产品的差距,2004年由吉必盛牵头首次制定了GB/T 20020-2005《气相二氧化硅》国家标准,填补了国内空白。随着生产技术水平和分析技术的进步,GB/T 20020-2005《气相二氧化硅》由于技术指标较宽、技术要求较低,已不适应行业生产水平,难以满足客户要求,对原标准进行修订已变得迫在眉睫。 2010年,国家标准化管理委员会作出部署,由中橡集团炭黑工业研究设计院和广州吉必盛科技实业有限公司负责对GB/T 20020-2005《气相二氧化硅》进行修订。吉必盛公司作为国内气相二氧化硅最大的供应商,在技术、生产、质量控制、市场方面均具行业领先优势,在气相二氧化硅领域拥有多项知识产权和核心技术,能准确把握行业科技前沿,为国标修订提供强大的技术支持。因此,全国橡标委炭黑分技术委员会炭黑分技术委员会批准将起草GB/T 20020-2013《气相二氧化硅》的工作组设在广州吉必盛,组长由我公司常务副总经理吴春蕾博士担任,全面主持、统筹修订工作。

工作组邀请气相二氧化硅行业巨头如德国瓦克、日本德山公司和国内有代表性的生产厂家及下游应用企业参与修订工作,标准起草人员先后进行了标准查新和标准行业调研,了解国际国内现行的气相二氧化硅相关标准和历史版本,并与最新版本进行翻译、比对。2011 年3月完成修订初稿,并在全国橡标委炭黑分技术委员会上进行了第一轮讨论,国际和国内行业专家、应用关联企业代表详细讨论了技术指标对生产和应用的影响,征集了国际、国内气相二氧化硅行业生产厂家和应用客户的修订意见,为国标修订进一步明确了方向。 历经四个月的努力,项目组人员对数十家相关联生产单位进行了调研,充分了解了行业的生产和分析技术水平,最后选取了最具代表性的几家厂家产品试验、检测和验证,验证结果充分支持和保障了修订的合理性和适当性。 经过多次修改并充分征集各方意见后,送审稿于2011年12在全国橡标委炭黑分技术委员会审核通过,2012年1月上交国标委审批。该修订采用ISO 3262-20:2000标准并对相关测试方法进行重新起草,相对旧版国家标准,修订后的气相二氧化硅国家标准在技术要求上进行了范围缩减,更加符合当前行业技术水平的要求;对检验、包装、采样等进行了修改和细化,使标准更符合实际生产和应用的要求。 气相二氧化硅新标准的实施将产生了巨大的经济效益和社会效益。本次修订召集了具有国际先进制造水平的代表性跨国企业参与到国家标准修订中来,修订参与的单位代表了国际、国内最广泛的行业水平,修订后的气相二氧化硅国家标准相对于国际标准和现行国家标

二氧化硅的工业化生产

二氧化硅的工业化生产 1.1 二氧化硅的种类 二氧化硅也称硅质原料,不仅包括天然矿物,也包括各种合成产品,其产品可分为结晶态和无定形状两类。 二氧化硅天然矿物通常包括结晶态二氧化硅矿物石英砂、脉石英、粉石英和无定形硅矿物硅藻土。 合成产品要紧是白炭黑(无定形二氧化硅),包括气相白炭黑(气相二氧化硅)、沉淀白炭黑(沉淀二氧化硅)。 石英是二氧化硅天然矿物的要紧矿物组分,化学成分为SiO2,玻璃光泽,断口呈油脂光泽。贝壳状断口,莫氏硬度7,密度2.65~2.66 。颜色不一,无色透亮的叫水晶,乳白色的叫乳石英。按其结晶习性分,三方晶系的为低温石英,又叫-石英;六方晶系的为高温石英,又称-石英。 石英砂是一个矿产品的专门名词,它泛指石英成分占绝对优势的各种砂,诸如海砂、河砂、湖砂等。地质学按成因将它们划分为冲积砂、洪积砂、残积砂等。石英砂的矿物含量变化专门大,以石英为主,其次包含各类长石、岩屑、重矿石(石榴子石、电气石、辉石、角闪石、榍石、黄玉、绿帘石、钛铁矿等)以及云母、绿泥石、黏土矿物等。 石英砂岩,是一种固结的砂质岩石,常简称为砂岩,是自然界最常见、最一般的硅质矿物原料之一,其石英和硅质碎屑含量一样在95%以上,副矿物多为长石、云母和黏土矿物,重矿物含量专门少。常见的重矿物有电气石、金红石、磁铁矿等。 石英岩是由石英砂岩或其他硅质岩石通过变质作用而形成的变质岩。脉石英是与花岗岩有关的岩浆热液矿脉,其矿物组成几乎全部为石英。 粉石英是一种颗粒极细、二氧化硅含量专门高的天然石英矿。粉石英这一词过去叫法专门多,它既包括天然的粉石英,同时也包括了由硅质矿物原料(石英岩、脉石英)加工而成的石英细粉。 硅砂是以石英为要紧成分的砂矿飞总称。以天然颗粒状态从地表或地层中产出的硅砂,以及石英岩、石英砂岩风化后呈粒状产出的砂矿称

最新浅析改性气相法二氧化硅的发展及应用

浅析改性气相法二氧化硅的发展及应用 摘要:主要介绍了气相法二氧化硅及表面改性的气相法二氧化硅的表面结构、改性剂的种类及改性方法,介绍了改性气相法二氧化硅的应用前景。 关键词:二氧化硅;改性;有机硅;纳米材料 气相法二氧化硅(俗称白炭黑)是由硅的卤化物在氢氧火焰中在1000℃或更高的温度下水解、燃烧过程中形成的二氧化硅原生粒子相互碰撞形成二次粒子并形成长链而生成的带有表面羟基和吸附水的超微细粉末。尽管气相法二氧化硅的粒径小、比表面积大,填充硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均较高;但它与烃类橡胶的相容性较差,大量填充胶料的粘度较大,加工性能随贮存时间的延长而变差,贮存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等问题。这是由于气相法二氧化硅表面存在的活性硅羟基、吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸性,使气相法二氧化硅呈亲水性,在有机相中难以浸润和分散,从面降低了硫化效率和补强性能,使其在某些有特殊要求的领域无法使用。比如,由于高补强气相法二氧化硅的比表面积超过100m2/g,且表面上含有大量Si-OH基,故粒子间的凝聚力相当强,在生胶中很难分散,对补强非常不利;而Si-OH基还易与生胶分子中的Si-O键或Si-OH作用,产生结构化现象,给胶料的存贮、加工及应用带来问题。改性后的气相法二氧化硅可有效减少Si-OH,并由亲水性表面转变成憎水性表面,从而达到兼提高气相法二氧化硅在生胶中的分散性(浸润性)及减少或避免胶料发生结构化的目的。改善了其在有机相中的分散性和相容性,从而大大拓宽了产 品的应用领域,提高了气相法二氧化硅的附加值。

红外光谱研究表明,气相法二氧化硅表面含有一定量的活性羟基,羟基的主要类型有:双羟基、隔离羟基和相邻羟基,不同的羟基具有不同的反应活性,羟基活性 中心的存在使其具有补强性能,同时为其表面改性提供了反应官能团。 X-射线衍射图证明,气相法二氧化硅整体结构为无定形态,分子密集和度较高、颗粒细小(纳米级)、比表面积大,在熔点以下的温度进行热处理时,虽长期受热内部结构也不会发生变化,加之之制备过程中四价硅原子小结构单元的氧化,主要 呈现三元体型结构。 所谓改性气相法二氧化硅,就是通过一定的工艺利用一定的化学物质与气相法二氧化硅的表面羟基发生反应,消除或减少表面硅羟基的量使二氧化硅由亲水性 变为疏水性,以提高它同聚合物胶料的亲和性。 二氧化硅表面改性既要求清除或减少其表面羟基的量,又不改变其根本性质。根 据改性剂的不同,常用的化学改性方法有以下几种。 二氧化硅表面羟基加热到750℃时脱水,在表面生成硅氧烷,再与活性聚苯乙烯接枝。 改性的工艺 气相法二氧化硅的比表面积很大,不能通过有机物简单地覆盖或吸附在其表面不改善润滑性和分散性。国外常用的改性工艺有:干燥的气相法二氧化硅与有机物的蒸汽接触并反应的蒸汽法(常称为干法);气相法二氧化硅与改性剂一起加热使改性剂沸腾回流的回流法(常称为湿法);在高压釜中进行高温高压反应的压热反应法等。 早期的改性研究多采用湿法,但随着超微细粒子流态化技术的发展,流化床反应器的操作控制已获得较多的成功经验,用干法同样可以达到湿法的物料接触状况,

气相二氧化硅产品说明书

气相二氧化硅产品说明书 气相二氧化硅(俗称气相白碳黑)产品为人工合成物X射线列定形白色流动性粉末,具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅,无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于7~40rim之间,比表面积一般大于100m2/g。由于其纳米效应,在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质,因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。 一、Tamis产品的主要技术指标 二、用途 涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂 在大型桥梁和船舶底漆使用的原浆涂料中,超细二氧化硅依靠表面羟茎作用形成氢键,在涂刷和喷涂时具有较好的流动性,而候静止依靠表面羟茎的氢键作用,很快失去流动性,防止了原浆涂料的流褂现象,在不饱和树脂的作用,与之相似。 建议使用Tamis-10,Tamis-10PS 平光剂 家具漆有向亚光方向发展的趋势,列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂,另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。 建议使用Tamis-20,Tamis-30

聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂 在拉制薄膜之前的料中加入超细二氧化硅凝胶粒子在薄膜表面形成微小的凹凸层、薄膜之间存在微小的几何空间、防止低分子物质渗透,从而使薄膜极易打开,制备聚乙烯薄膜抗粘母粒,聚苯烯薄膜和无毒聚氯乙稀膜分别使用 建议使用Tamins-10,Tamins-10PS 重氮盐晒图纸予涂料的重要组成成份 国外高质量的重氮盐晒图纸都经过一道予涂,予涂料的组成是聚醋酸乙烯和超细二氧化硅经过予涂的晒图纸图像清晰、明快、具有立体感。 建议使用Tamis-10 四.气相二氧化硅在高分子工业中的应用 1 在橡胶中的应用 未经补强的硅橡胶,其强度一般只有03MPa,几乎不能使用。要达到实际应用的水平,必须对其进行填充改性。在常见的无机粉体填料(碳酸钙、沉淀法二氧化硅等)中,效果最好的是气相二氧化硅。当添加气相二氧化硅之后其强度最高可提高40倍,屈服点模量可提高1O 倍左右,伸长率、蠕变性能也能得到十分显著的改善 l。经气相二氧化硅填充后,材料的内部微观相互作用发生了很大的变化,除存在分子链间弱的范德华力所致大分子链间的 缠结以及因机械力所致的机械缠结外,还存在气相二氧化硅聚集体间氢键的强的相互作用、二氧化硅与聚合物间强的吸附或键联作用、吸附在二氧化硅聚集体表面的聚合物大分于链间的强的相互缠结作用,使得界面粘结得到显著的改善,在硅橡胶内部形成了聚合物大分子链贯穿板碳黑网络的结构,从而赋予了材料优越的综合性能。 气相二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能而受到广泛关注,因此在硅橡胶外的其它有机橡胶中的应用也越来越广,其补强效果完全达到了炭黑的水平,且又克服了炭黑的黑色污染,可广泛用于彩色高档橡胶制品。 2 在密封胶和胶粘剂中的应用 在硅酮密封胶和胶粘剂领域,气相二氧化硅可用作增稠剂和触变剂,可以增加粘结强度,保证自由流动,具有防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷,保持透明度,补强,抗剪切等作用。气相二氧化硅的增稠以及触变作用机理是当其在密封胶和胶粘剂中分散后,不同颗粒间通过其表面的硅醇基产生氢键作用,形成一个二氧化硅聚集体网络,使体系的流动性受到限制,粘度增加.起到增稠的作用;在受到剪切力的作用下二氧化硅网络受到破坏,导致体系粘度下降.发生触变效应,便于施工。一旦剪切力消除,这种网络结构可重新形成,有效防止了胶料在固化过程中的流挂。 3 在塑料中的应用 利用气相二氧化硅高强度、高流动性和小尺寸效应,可提高塑料制品的致密性、光洁度和耐磨性能。若通过适当的表面改性,则可以达到对塑料同时增强增韧的目的。将气相法白炭黑

改性气相法二氧化硅的发展及应用

改性气相法二氧化硅的发展及应用 主要介绍了气相法二氧化硅及表面改性的气相法二氧化硅的表面结构、改性剂的种类及改性方法,介绍了改性气相法二氧化硅的应用前景。 标签:二氧化硅;改性;有机硅;纳米材料 气相法二氧化硅(俗称白炭黑)是由硅的卤化物在氢氧火焰中在1000℃或更高的温度下水解、燃烧过程中形成的二氧化硅原生粒子相互碰撞形成二次粒子 并形成长链而生成的带有表面羟基和吸附水的超微细粉末。 气相法二氧化硅是神奇的纳米材料。由于它具有不寻常的颗料特性,即极小的粒径(一次结构的粒径为7~40纳米),极大的比表面积(BET法检测为100~400m2/g),很高的纯度(二氧化硅含量不低于99.8%)的它的成链倾向,使其具有卓越的补强性、增稠性、触变性、消光性、分散性、绝缘性、防粘性等奇异性能,补称为“工业味精”。气相法二氧化硅及其改性制品广泛用于橡胶、涂料、医药、胶粘剂、油墨、化妆品、航天、建筑、食品卫生农药等领域。是极其重要 的超微细无机新材料之一。 尽管气相法二氧化硅的粒径小、比表面积大,填充硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均較高;但它与烃类橡胶的相容性较差,大量填充胶料的粘度较大,加工性能随贮存时间的延长而变差,贮存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等问题。这是由于气相法二氧化硅表面存在的活性硅羟基、吸附水及制备工艺导致其表面出现的酸性,使气相法二氧化硅呈亲水性,在有机相中难以浸润和分散,从面降低了硫化效率和补强性能,使其在某些有特殊要求的领域无法使用。比如,由于高补强气相法二氧化硅的比表面积超过100m2/g,且表面上含有大量Si-OH基,故粒子间的凝聚力相当强,在生胶中很难分散,对补强非常不利;而Si-OH基还易与生胶分子中的Si-O键或Si-OH作用,产生结构化现象,给胶料的存贮、加工及应用带来问题。改性后的气相法二氧化硅可有效减少Si-OH,并由亲水性表面转变成憎水性表面,从而达到兼提高气相法二氧化硅在生胶中的分散性(浸润性)及减少或避免胶料发生结构化的目的。改善了其在有机相中的分散性和相容性,从而大大拓宽了产品的应用领域,提高了气相法二氧化硅的附加 值。 红外光谱研究表明,气相法二氧化硅表面含有一定量的活性羟基,羟基的主要类型有:双羟基、隔离羟基和相邻羟基,不同的羟基具有不同的反应活性,羟 基活性中心的存在使其具有补强性能,同时为其表面改性提供了反应官能团。

气相二氧化硅在环氧树脂包封料的应用

气相二氧化硅在环氧树脂包封料的应用 气相二氧化硅在环氧树脂包封料的应用及金属化薄膜电容器外表质量的分析 电容器的主要技术指标是电性能。然而其外表质量同样是不可忽视的,因为,金属化薄膜电容器其内浸渍绝缘和外包封绝缘都是采用环氧树脂结构,但内浸渍绝缘采用的配方是环氧树脂-酸酐体系,而外包封绝缘用的是触变性环氧树脂-改性芳香胺配方体系。因此,尽管电容器的电性能是好的,但环氧树脂外包封的工艺是否完整其外表质量不合要求也会造成废品。而且电容器的外表质量往往是生产厂造成废品损失的主要原因。就金属化薄膜电容器而言,造成电容器外表质量不合格的主要原因是:环氧树脂外包封层产生垂头、气泡、气孔、变色、不平、颜料分离、印迹不清等现象。对此,我们来分析原因。 一、环氧树脂外包封料下垂(垂头)造成体积超差 环氧树脂包封料垂头不但外观不好,而且易造成产品体积超差。其原因,环氧树脂触变包封涂料槽下降速度太快外,主要是包封料粘度太大造成的。因此,要保证包封粘度适中,一方面要用活性稀释剂来调节,另一方面气相二氧化硅(白炭黑)的添加量也要合适。而包封料下垂,主要是气相二氧化硅添加量不足引起的。然而,当气相二氧化硅过量,则包封料粘度过大。用这种粘度大的料包封的电容器料层厚,易造成体积超差。另外也使产品外表不光亮,因为,气相二氧化硅有消光的功能,同时也带来了材料的浪费。然而当气相二氧化硅添加量不足,则起不到包封料的触变性能,也就无法防止包封料下垂的作用。 气相白炭黑,也称气相二氧化硅,其原始粒子极微细、质轻,在空气中吸收水份后成为聚集的细粒子。其颗粒表面的硅原子并不是全部具有四个硅氧键,其中一部分硅原子是由三个硅氧键和一个羟基所组成,形成了硅醇基。由于白炭黑颗粒表面的硅醇基在液体树脂中彼此以氢键相缔合(由简单的分子结合成比较复杂的分子,而不引起物质的化学性质改变的现象,叫做分子的缔合。所谓氢键即和非金属性强的元素,特别是氟、氧、氮等,以共价键相结合的氢原子.还可以再和此类元素的另一原子相结合。这时所形成的第2个键,叫做氢键)。就是说,这些气相二氧化硅颗粒之间互相结合成“链”。并进而形成主体网状结构,它们均匀的分散在树脂分子之间,并形成一层包复层,紧贴在树脂长分子链上,从而也使树脂连接起来,形成网状链形结构。因此,环氧树脂包封料就产生了触变性,它可以有效的防止环氧树脂包封料的下垂问题。这种以氢键相缔合的气相二氧化硅颗粒之间作用力较弱,易受搅拌或振动而遭到破坏。但当外力移除后,则再形成氢键。同时其形成的主体网状结构对热不敏感,以致在90℃烘箱中固化时仍能保持原有的外形,不会使环氧树脂包封料的粘度下降。然而,气相二氧化硅的填加量有一定的限度,加的过量则粘度大,操作困难,包封层过厚。同时,产品表面粗糙。气相二氧化硅的填加量要根据气温、环氧树脂配方、填料和颜料的量具体工艺等由试验确定。但是,我们的经验是气相二氧化硅的添加量是环氧树脂外包封料的

中国白炭黑生产现状及规划建议..

中国白炭黑生产现状和规划建议 杜孟成李剑波 (国家橡胶助剂工程技术研究中心山东·阳谷252300)摘要:就国内白炭黑发展现状及改善其应用性能做了介绍,对白炭黑行业存在的问题进行了分析并对今后的发展提出了建议。 关键词:白炭黑绿色轮胎表面改性纳米技术 1、序言 白炭黑是一种填充补强材料,添加白炭黑制成的轮胎具有良好的抓地力、耐磨性和抗湿滑性能,滚动阻力较一般轮胎减少30%,节省燃油4~6%,有很好的操纵安全性和经济性,被称为“绿色轮胎”或“生态轮胎”。近年来,受能源紧缺、环保政策以及炭黑应用领域的限制,高能耗、高物耗及高污染的炭黑正呈现逐渐被白炭黑所取代的趋势,白炭黑及其制品越来越受到人们的青睐和竞相研究开发。 虽然白炭黑作为弹性体的补强填料具有优秀的性能,但存在如下问题:①多段混炼、耗能大;②粘度随着胶料储存时间延长而增加,导致加工更加困难;③焦烧时间短,加工性能差。另外,新型炭黑及炭黑改性技术的研究开发对白炭黑发展形成了潜在的竞争。因此,开发高品质白炭黑及改善其应用性能的研究工作具有十分重要的社会和经济意义。 2、国内白炭黑的发展现状 白炭黑按其制备方法可分为物理法和化学法。用物理法制备的白炭黑产品档次不高,而橡胶行业所需的白炭黑填充剂通

常是采用化学法生产的,本文仅介绍其化学法生产工艺。化学法可分为干法热解法和湿法,湿法按其生成特征又可分为沉淀法和凝胶法。目前,国内外白炭黑的主流生产工艺是气相法和酸法沉淀法两种。 2.1气相法白炭黑发展现状 2.1.1制备原理 该法工艺原理是采用四氯化硅或甲基三氯化硅等硅的卤化物在氢氧焰中水解,产生的二氧化硅分子凝集成颗粒。这些颗粒互相碰撞,熔结成一体,形成三维、有分支的键状聚集体。一旦这些聚集体温度低于二氧化硅熔点,则进一步碰撞,引起键的机械缠绕,生成附聚物。 2.1.2产品特点及应用范围 气相法生产的白炭黑粒子凝聚少,原生粒子为7~20nm,呈无定形态。表面有残留的硅羟基及硅氧基,有较强的极性,二氧化硅的含量> 99.8%,比表面积>300 cm2/g,是纯度高、粒径小的高品质产品,主要用于室温硫化硅橡胶(RTV)、热硫化硅橡胶(HTV)领域和高档橡塑制品。 2.1.3工艺特点及存在的问题 气相法白炭黑的生产工艺比较简单,但生产过程中具体操作控制比较困难,特别是生产高牌号产品(高比表面积的产品),最难控制的是系统的气相平衡和气固相平衡。合成炉的散热、高效分离器操作控制及氯化氢解吸等是气相法工艺存在的技术难点。在表面改性方面,国际性大公司都是采用在线连续化干

我国气相法二氧化硅的生产状况及其应用

1气相法白炭黑的用途 1.1赋予材料的特性 气相法二氧化硅又称气相法白炭黑,是千种极其重要的高科技无机化工产品,也是目前唯一能够实现大规模工业化生产的纳米材料。它是一种无定形、半透明、流动性很强的絮状胶态物质,是由硅或硅的氯化物在氢氧焰的高温条件下水解而成,是表面带有羟基官能团的超微细粒子。其原生粒径为1-40nm,平均原生粒径为7~18 nm(接近于分子直径),聚集体粒径为1μm左右,具有较大的比表面积(通常为50-400m2/g)。它的分子间由Si-O共价键结合在一起,形成结构稳定的晶格场。当物质颗粒的粒径达到纳米级时,也就是接近分子状态时,粒子的量子效应使物质的物理化学性质发生显著的变化,粒子表面不再是传统意义上的物体表面,更多的表征是表面原子、化学键、内能、焓、熵及分子间的作用力等。 气相法二氧化硅的高比表面积和孔结构对许多物质的物理化学性能产生 显著的影响。它具有高触变性、高分散性、抗温变性、高耐磨性、高折光性,在材料中具有“分子桥”作用,可改善材料的性能,赋予材料与众不同的性能,因此在新型材料中占有特殊的地位,尤其是在国防与航天工业中占有极其重要的地位。 (1)高张力性。在纺织材料表面涂含气相法二氧化硅的涂料,可以极大地提高材料表面的张力,如现代防弹衣。 (2)热屏蔽性。橡胶在实际应用中,局部受热后会产生热聚积效应,使该部位的力学强度下降。气相法二氧化硅在橡胶中可以起到热屏蔽作用和热传导作用。在能量转换元件中,损失的能量会产生大量的热,而气相法二氧化硅可以起到良好的热屏蔽作用和表面热传导作用,使损失的能量减少,提高材料的安全性。

(3)憎水性。普通陶瓷绝缘子的表面能较高,容易形成水膜,降低绝缘性能,给电力安全生产带来隐患。由硅橡胶制成的复合绝缘子主要是由混有憎水性气相法二氧化硅的甲基乙烯基硅橡胶制成,每片耐10kV电。当硅橡胶材料表面有微小雾珠和雨滴时,绝大部分雾珠和雨滴都呈球状,不连续地散落在表面。当雾珠和雨滴不断积聚并增大到一定程度时,在重力作用下滚落下来。绝缘材料的良好憎水性可有效提高绝缘子的绝缘性能。 (4)增强性。橡胶由长分子链组成,力学强度较差。加入气相法二氧化硅后,其量子尺寸特性显示出特有的“分子桥效应”,大大强化了大分子链间的作用力。通过这种“分子桥”的连接,彼此之间五分子键或分子链连接作用比较微弱的大分子链的强度得到了极大的加强,外部剪切应力、挤压应力、拉伸应力、扭曲应力等可以均衡的分散,有效地解决了外部张力引起的化学键断裂的问题。例如,在橡胶中加入气相法二氧化硅,将提高轮胎的性能并延长其使用寿命。 (5)高触变性。涂料等流体物质在高压气流带动下喷出喷口的过程中,由连续态变为不连续的微小液滴,然后重新集聚成液体薄膜。例如,油漆雾化后在材料表面成膜,使材料表面光滑,减小与其他介质的摩擦力。高触变性是高性能材料的质量特性,普通流体物质达到高触变性是非常困难的,但使用气相法二氧化硅的涂料等流体物质可具有高触变性。 (6)增稠性。普通流体或半流体材料在成膜到一定厚度后,都要发生一定程度的层流现象。气相法二氧化硅可以显著地提高流体的成膜性,改善膜的不流淌性、均匀性和表面性,例如,提高油漆的成膜厚度及不流淌性,减轻材料腐蚀,延长使用寿命。这对重防腐材料是十分重要的技术指标。 (7)分散性。气相法二氧化硅使容易结块的物质减少黏合性,具有良好的流动性和分散性,使物质颗粒之间保持一定的距离,一种物质在另一种物质中保持良好的均匀分布性,例如,可用作易燃、易爆物质的分散剂,易结块化肥的松散剂等。

白炭黑概述及其生产工艺

白炭黑概述及其生产工艺 硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的状态存在,一切植物皆含有少量的二氧化硅,动物体内的结缔组织中亦含有二氧化硅。硅在地壳中的含量是绝对丰富的,硅在地壳中的重量百分数为27.6%,仅次于氧(47.2%)为第二位。无机硅化合物在八十年代是无机化学品中发展较快的系列产品,尤其是近些年来发展更为迅速。在德温特中心专利索引的无机化学品类中,硅化合物的专利文摘量占了绝对的优势。由此可以看出,无机硅化合物,在众多的无机化学品中是有明显的竞争力的。 纵观世界情况,硅化合物的新品种近些年来增加并不多,而对于无机硅化合物用途的开发则较为重视。例如硅化合物中最老的品种硅酸钠,目前也在向高性能、高附加价值化发展;美国莫比尔公司对于ZSM沸石研制了多种规格,几乎可用于石油化工的各个催化过程;氮化硅陶瓷发动机正在向实用化进军。因此,从目前开发趋势看,无机硅化合物将会大量进入到轻工、食品、医药、建筑、电子、冶金、机械工业等许多领域,一定大有发展前途。 我国的硅化合物产品主要是解放后才逐步发展起来,至今才有几十个品种,因此差距还较大。我国具有优质而丰富的资源,为研究开发更多的硅化合物提供了物质基础。近十多年来,不仅得到了化工部的重视,并委托科研单位出版了“硅铝化合物”资料。可

以预料,我国的硅化合物的发展速度必将越来越快,与世界发达国家的差距必将越来越小。 白炭黑是硅化合物中较老的一个品种,三十年代中叶,德、苏、美等国就开始研制,到四十年代末就进入了工业生产,八十年代总生产能力达70~80万吨/年。我国六十年代开始起步,八十年代千吨级的厂有两家,年产量总共仅5000~6000吨,而且品种少,质量差,能耗高,未形成系列化。因此,研制新产品和开发应用领域的任务十分艰巨。 1.物理化学性质 外观为白色高度分散的无定形粉末或絮状粉末,也有加工成颗粒状作为商品的。比重为2.319~2.653,熔点为1750℃。不溶于水及绝大多数酸,在空气中吸收水分后会成为聚集的细粒。能溶于苛性钠和氢氟酸。对其它化学药品稳定,耐高温不分解,不燃烧。具有很高的电绝缘性,多孔性。内表面积大,在生胶中有较大的分散力。经表面改性处理的憎水性白炭黑易溶于油内,用于橡胶和塑料等作为补强填充剂,都会使其产品的机械强度和抗撕指标显著提高。由于制造方法不同,白炭黑的物化性质、微观结构均会有一定差异,故其应用领域和应用效果也不同。 2.用途。 白炭黑的用途很广,且不同产品具有不同的用途,现再概述如下:用作合成橡胶的良好补强剂,其补强性能仅次于炭黑,若经超细化和恰当的表面处理后,甚至优于炭黑。特别是制造白色、彩色及浅色橡胶制品时更为适用。用作稠化剂或增稠剂,合成油类、绝缘漆的调合剂,油漆的退光剂,电子元件包封材料的触变剂,荧光屏涂覆时荧光粉的沉淀剂,彩印胶板填充剂,铸造的脱模剂。加入树脂内,可提高树脂防潮和绝缘性能。填充在塑料制品内,可增加抗滑性和防油性。填充在硅树脂中,可制成耐200℃以上的塑料。在造纸工业中用作填充剂和纸的表面配料。还有用作杀虫剂及农药的载体或分散剂,防结块剂以及液体吸附剂和润滑剂等。 3.生产方法概述

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