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1、此材料由网络搜集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。材料共分享，我们负责传递知识。平安治理论文浅析改性气相法二氧化硅的开展及应用 摘要：主要介绍了气相法二氧化硅及外表改性的气相法二氧化硅的外表构造、改性剂的品种及改性方法，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、燃烧过程中构成的二氧化硅原生粒子互相碰撞构成二次粒子并构成长链而生成的带有外表羟基和吸附水的超微细粉末。 气相法二氧化硅是奇异的纳米材料。由于它具有不平常的颗料特性，即极小的粒径(一次构造的粒径为740纳米)，极大
2、的比外表积(BET法检测为100400m2/g)，特别高的纯度(二氧化硅含量不低于99.8%)的它的成链倾向，使其具有出色的补强性、增稠性、触变性、消光性、分散性、绝缘性、防粘性等奇异功能，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、化装品、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、比外表积大,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,加工功能随储存时间的延长而变差,储存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等征询题。这是由于气相法二氧化硅外表
3、存在的活性硅羟基、吸附水及制备工艺导致其外表出现的酸性，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功能，使其在某些有特别要求的领域无法使用。比方，由于高补强气相法二氧化硅的比外表积超过100m2/g，且外表上含有大量Si-OH基，故粒子间的凝聚力相当强，在生胶中特别难分散，对补强特别不利;而Si-OH基还易与生胶分子中的Si-O键或Si-OH作用，产生构造化现象，给胶料的存贮、加工及应用带来征询题。改性后的气相法二氧化硅可有效减少Si-OH，并由亲水性外表转变成憎水性外表，从而到达兼提高气相法二氧化硅在生胶中的分散性(浸润性)及减少或防止胶料发生构造化的目的。
4、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。 红外光谱研究说明，气相法二氧化硅外表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响活性，羟基活性中心的存在使其具有补强功能，同时为其外表改性提供了反响官能团。 X-射线衍射图证明，气相法二氧化硅整体构造为无定形态，分子密集和度较高、颗粒细小(纳米级)、比外表积大，在熔点以下的温度进展热处理时，虽长期受热内部构造也不会发生变化，加之之制备过程中四价硅原子小构造单元的氧化，主要呈现三元体型构造。 所谓改性气相法二氧化硅，确实是通过一定的工艺利用一定的化学物
5、质与气相法二氧化硅的外表羟基发生反响，消除或减少外表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。 二氧化硅外表改性既要求去除或减少其外表羟基的量，又不改变其根本性质。按照改性剂的不同，常用的化学改性方法有以下几种。 二氧化硅外表羟基加热到750时脱水，在外表生成硅氧烷，再与活性聚苯乙烯接枝。 改性的工艺： 气相法二氧化硅的比外表积特别大，不能通过有机物简单地覆盖或吸附在其外表不改善光滑性和分散性。国外常用的改性工艺有：单调的气相法二氧化硅与有机物的蒸汽接触并反响的蒸汽法(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);在高压釜中进展
6、高温高压反响的压热反响法等。 早期的改性研究多采纳湿法，但随着超微细粒子流态化技术的开展，流化床反响器的操作操纵已获得较多的成功经历，用干法同样可以到达湿法的物料接触情况，而且干法改性装置可以直截了当连在气相法二氧化硅消费装置脱酸工序之前，既经济又有用。相比之下，湿法所采纳的溶剂如苯、甲苯等是有毒物质，产品的别离、提纯困难，本钱高、污染严峻。 改性的二氧化硅几乎继承了一般气相法二氧化硅的所有优越功能，又由于其特别的疏水性，应用领域极大扩展。在众多的疏水产品中，以二甲基二氯硅烷改性的疏水二氧化硅应用最广，它具有防止物料结块的倾向、改善粉体物料流淌性等特点，可用于塑料粉、消防灭火粉、过氧化物、美容
7、粉、粉末涂料等领域，以改良产品加工性、应用性和储存性。 采纳不同的改性剂和特定的工艺，可消费一系列各种牌号的疏水型二氧化硅产品。 目前世界上只有美国、德国、日本、独联体、中国等少数几个国家和地区的企业能消费气相法二氧化硅及其改性产品，其大规模工业化技术也补Degussa、Cabot等几大分司垄断。全世界气相法二氧化硅总消费才能约为每年12万吨，其中改性产品约占总量的20%。 中国气相法二氧化硅改性技术比较落后，只能小规模消费，且质量较差，因此目前中国改性气相法二氧化硅的市场基末上被Degussa、Cabot、Waker等公司的产品所占据。 改性气相法二氧化硅价格随牌号不同而异，一般为1225万元/t。开发外表改性的气相法二氧化硅产品，具有良好的经济和社会效益。 参考文献 1孙幼红等.气相法白炭黑外表处理的新方法J.有机硅材料2003，17(2)：1113. 2US3 920 865.1975. 3US4 004 386.1977. 4EP0 251 176.1988. 5胡义，姚国萍.泡沫硅橡胶用白炭黑的改性J.有机硅材料，2000，(6).