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产品知识

气相法二氧化硅应用和性能分析

发布时间:2020-06-08 13:09

      气相法二氧化硅是非常重要的高科技超微细无机新材料之一。
      由于其粒直径很小,因此比表面积大,表面吸附力强,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。
      气相法二氧化硅从结构上分为亲水性和疏水性两种。亲水和疏水气硅的作用原理大体上都是靠气硅表面的羟基和树脂、单体以及气硅之间形成氢键,构成三维网状结构,达到相关的作用。疏水性气硅除了气硅表面羟基外,主要是依靠气硅表面经过改性的烷基之间缠绕构成三维网状结构。所以,亲水性气硅只能用于极性较低的体系内(高极性下无法形成氢键),而疏水性气硅主要用于极性较高的体系内(可以依靠改性的烷基缠绕起作用)。
       气相法二氧化硅在胶粘剂和复材行业还要根据客户的要求选择粒径、表面改性种类(二甲基二氯硅烷,六甲基二硅氮烷等)。不论亲水性还是疏水性,粒径越大越好分散;粒径越小,气硅作用效果越好。即气硅的作用来源于气硅微粒表面的硅羟基和改性基团,单位面积上硅羟基水性体系内气硅的分散比较容易,5-7米/秒的分散速度就可以分散。
       气相法二氧化硅在液体中,主要起的作用就是增稠、触变、防沉、抗流挂、补强这几个方面的作用。低极性体系相同条件下,亲水性气硅增稠效率高,同等重量的QS-102的增稠效率是DM-10的四倍左右,所以需要问客户产品的树脂极性粘度要求等情况,然后再选择型号。
       气相法二氧化硅又称为“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,因而得到人们的很大重视。
     
     气相法二氧化硅在各个行业应用
1、涂料、油墨
无论是在溶剂型涂料、还是水性涂料中,都应采用有效的设备:如高速搅拌
机、球磨机、珠磨机来分散气硅,但其分散方法因体系而异。气硅的作用包括:
增稠、触变、抗流挂、增加颜料的稳定性。疏水性气硅会有一定的抗腐蚀性。涂
料的种类大体上分为:木器漆、金属漆、防腐漆、卷材漆、船舶漆、塑胶漆等。
使用的树脂包括:醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯这几大类。
1)添加方式
通常建议气相法二氧化硅应在树脂加入后加入,经过5-10min分散后再加入其他组分或者先将气硅制成母料,实验表明:用球磨机可制成5-8%的预凝胶(以固体份计),然后再稀释至体系最终所需添加的浓度。
在涂料中(全部配方)中一般添加0.2-1.0%的气硅(亲水性添加量少,疏水性会多些,但具体添加量因涂料种类、配方而异。
2)气相法二氧化硅可用于各种涂层,如底涂、中涂、面涂;色漆、清漆等。玻璃鳞片树脂中只能使用PM-20涂料。推荐牌号:QS-102,QS-30,QS-40,QS-20,DM-10,DM-30,PM20
2、粘合剂和密封胶
1)气硅在粘合剂和密封胶内祈祷的作用主要包括:
在施工性能上:触变性、屈服点、粘度控制、补强作用、防流挂、防沉降、喷涂性能、粘结强度调节流变性能:触变性、提高粘度、假塑性、屈服点、粘弹性提高机械强度:抗张强度、断裂延伸率、抗撕裂性、硬度:高极性体系内,只能用疏水性产品,M值越高,改性程度越高,可应用的极性越高。疏水性的气硅的透明性都很好。
需要根据客户的产品种类、流动控制、粘度、涂布要求选定型号。
分散设备包括:三辊、压力混合机、压力挤出机、行星式分散机、行星
3、气相法二氧化硅在塑料中的应用
不论是亲水性还是疏水性的气相二氧化硅,主要作为助剂应用于聚合物,聚物复合材料和工程塑料,提供流变控制,触变效果,防止不同颜色发生窜色,抗粘连,抗沉降,作为粉状聚合物和树脂的助流剂,或赋予体系更强的防水效果在热塑性聚合物中添加气相二氧化硅,可以降低MFR(熔融流动率),提高加工性,并且防止受热过程中出现滴液(如:电缆)。高强度研磨、砂磨、介质磨和辊压机的分散能力充分,同时也是被推荐用来分散高比表面积类型(>300m2/g)的气硅产品,也适用于要求高的增稠效率,长期稳定性、好的细度和光泽(涂料、指甲打磨等)的产品
和改性基团数量越多,作用越明显。
       气相法二氧化硅在溶剂型体系中能发挥良好作用取决于分散和添加的顺序,运用锯齿形齿盘时,气相法二氧化硅的分散线速度要达到7m/s以上,通常建议8-10m/s。