二氧化硅化學(xué)表面改性主要有表面接枝改性、偶聯(lián)劑改性、離子液改性、大分子界面改性及并用改性等,各改性工藝雖然均具有各自的優(yōu)勢及特點(diǎn),但目前在工業(yè)應(yīng)用上主要是以偶聯(lián)劑改性為主。二氧化硅表面接枝改性,表面接枝改性法的原理是通過化學(xué)接枝法在二氧化硅的表面接枝與基體聚合物(如橡膠)性質(zhì)相同的大分子聚合物,一方面能夠增強(qiáng)粒子與基體之間的作用力并改變粒子表面的極性,另一方面也能提高二氧化硅自身的分散性,適合接枝分子量較小的聚合物。二氧化硅在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要的用途。贏創(chuàng)A200
氣相法二氧化硅是早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的正經(jīng)納米粉體之一(俗稱氣相法白炭黑,下文簡稱氣硅),它是一種白色蓬松粉末,無定形、無毒、無污染的無機(jī)非金屬氧化物。氣硅具有粒徑?。ㄔ浇橛?-40nm之間,確實(shí)是真納米)、比表面積一般大約100-400m2/g(十幾克常見氣相二氧化硅其表面積可覆蓋一整個(gè)足球場)和觸變性等特點(diǎn)(應(yīng)用廣的增稠觸變劑之一)。由于材料的納米效應(yīng)及氣硅獨(dú)特的結(jié)構(gòu),氣硅在材料中表現(xiàn)出的補(bǔ)強(qiáng)、增稠、觸變、消光、防流掛等功效。贏創(chuàng)A200二氧化硅晶體中,硅原子位于正四面體的中心,四個(gè)氧原子位于正四面體的四個(gè)頂角上。
氣相二氧化硅的“原生粒徑”為7-40nm,這是一個(gè)什么概念呢?我們可以從下面這個(gè)表中的數(shù)據(jù)對比來理解。如果我們把一個(gè)氣相二氧化硅粒子放大到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球那么大,需要放大3千萬倍左右;如果按等比例,把足球放大3千萬倍左右,那它將變得跟火星差不多大。由于氣相二氧化硅的粒徑小,使得它的比表面積非常大,通常氣相二氧化硅的比表面為100-400m2/g。通常我們一套150m2的房子,其室內(nèi)面積也就120m2左右,即使用目前市場通用比較低比表面積的氣相二氧化硅產(chǎn)品(如HL-150),不到1g,其比表面積就可以覆蓋整個(gè)房子室內(nèi)面積!而如果像比表面積高的產(chǎn)品(如HL-380),只18.8g產(chǎn)品,其比表面積就相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場的面積那么大!
二氧化硅是淺色橡膠填充劑中補(bǔ)果比較好的產(chǎn)品,但單獨(dú)使用二氧化硅并不能達(dá)到理想的補(bǔ)果,因此橡膠制品廠家經(jīng)常使用硅烷偶聯(lián)劑2YLYY31對二氧化硅進(jìn)行改性。使用丁基橡膠制備低硬度丁基膠料時(shí),二氧化硅中配合偶聯(lián)劑可以明顯提高二氧化硅在丁基膠中的補(bǔ)強(qiáng)作用,提高丁基膠拉伸強(qiáng)度、彈性、耐磨性等指標(biāo)。在實(shí)際生產(chǎn)中,使用二氧化硅/偶聯(lián)劑的丁基膠料混煉安全性更高、硫化速度更快。丁基橡膠氣密性、水密性、耐熱性、減震性以及化學(xué)穩(wěn)定性能優(yōu)異。二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。不跟水反應(yīng)。是酸性氧化物,不跟一般酸反應(yīng)。
二氧化硅是一種無機(jī)物,化學(xué)式為SiO2,硅原子和氧原子長程有序排列形成晶態(tài)二氧化硅,短程有序或長程無序排列形成非晶態(tài)二氧化硅。純凈的天然二氧化硅晶體,是一種堅(jiān)硬、脆性、不溶的無色透明的固體,常用于制造光學(xué)儀器等?;瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。不跟水反應(yīng)。是酸性氧化物,不跟一般酸反應(yīng)。氫氟酸跟二氧化硅反應(yīng)生成氣態(tài)四氟化硅。跟熱的濃強(qiáng)堿溶液或熔化的堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應(yīng)生成硅酸鹽。二氧化硅的性質(zhì)不活潑,它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(熱濃磷酸除外)。二氧化硅不溶于水,無毒,但長期吸入易得硅肺病。贏創(chuàng)A200
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二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品和耐火材料的原料,是科學(xué)研究的重要材料。當(dāng)二氧化硅結(jié)晶完美時(shí)就是水晶;二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小于幾微米時(shí),就組成玉髓、燧石、次生石英巖。二氧化硅可用于蛋粉、糖粉、奶粉、可可粉、可可脂、植物性粉末、速溶咖啡、湯料粉等。天然二氧化硅稱為硅石,約占地殼質(zhì)量的12%,其存在形式有結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)兩種。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅,具有不同的晶型和色彩。贏創(chuàng)A200
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