محصولات سیلیس فومد: تجزیه و تحلیل فنی، کاربردها و کنترل کیفیت - افزایش عملکرد از طریق اصلاح دقیق سطح و پایداری پراکندگی - NetEase

创建于02.27

تجزیه و تحلیل فنی محصولات سیلیس دوددار

I. ویژگی های اساسی و فرآیند آماده سازی

سیلیس فومد (CAS No.112945-52-5) یک ماده پودری در مقیاس نانو است که از هیدرولیز در دمای بالا (در دمای 1800 درجه سانتیگراد) تتراکلرید سیلیکون یا متیل تری کلروسیلان در شعله هیدروژن-اکسیژن تولید می شود. پارامترهای فیزیکی معمولی به شرح زیر است:

اندازه ذرات اولیه: 7-40 نانومتر (اندازه گیری شده توسط لیزر اندازه ذرات)
سطح ویژه: 50-380m²/g (اندازه گیری شده با روش BET)
چگالی ظاهری: 30-60 گرم در لیتر
خلوص: SiO2≥99.8٪ (تشخیص داده شده توسط XRF)

ساختار دندریتی سه بعدی آن توسط سنگدانه ها (Aggregates) ذرات اولیه مذاب (Primary particles) از طریق پیوند هیدروژنی تشکیل می شود و بیشتر از طریق جذب فیزیکی یک شبکه لخته سازی را تشکیل می دهد (شکل 1).

II. استانداردهای طبقه بندی فنی

با توجه به GB/T 32678-2016، آن را به زیر طبقه بندی می کند:

نوع آبدوست (نوع A)

• چگالی گروه های هیدروکسیل سطحی: 2.5-3.5 بر نانومتر مربع (اندازه گیری شده با تیتراسیون اسید-باز)

• مقدار pH: 3.6-4.3 (10% پراکندگی آبی)

• مقدار جذب روغن: 2.5-3.5g/100g (ASTM D281)

نوع آبگریز (نوع B)

• عامل درمان سطحی: هگزامتیل دیسیلازان/دی متیل دی کلروسیلان

• زاویه تماس: ≥120 درجه (روش مرطوب پویا)

• محتوای کربن: 0.5-5.0٪ (تجزیه و تحلیل عنصری)

III. ویژگی های عملکردی کلیدی

اثر تقویت کننده

در لاستیک سیلیکونی، افزودن 15phr سیلیس دود شده می تواند استحکام کششی را از 0.5MPa به 12MPa (GB/T 528) افزایش دهد. مکانیسم تقویت کننده شامل:

درهم تنیدگی فیزیکی: ساختار شبکه سه بعدی حرکت بخش های زنجیره را محدود می کند.
جذب شیمیایی: گروه های سیلانول سطحی با پلیمر پیوند هیدروژنی تشکیل می دهند.

ویژگی تیکسوتروپیک

در پوشش ها، با مقدار اضافه 0.5-2.0 درصد می توان به موارد زیر دست یافت:

شاخص تیکسوتروپیک (TI): 2.5-5.0 (اندازه گیری شده توسط ویسکومتر چرخشی)
مقدار ضد افتادگی: ≥250μm (ASTM D4402)

ویژگی های جذب

یک رابطه خطی بین سطح ویژه و ظرفیت جذب وجود دارد:

وقتی S = 380m²/g، مقدار جذب DBP به 320 گرم در 100 گرم می رسد (ASTM D2414).

IV. پارامترهای فنی کاربردی معمولی

تقویت لاستیک سیلیکونی

مقدار اضافی: 8-20 درصد وزنی
اثر تقویتی: قدرت پارگی 5-8 برابر افزایش می یابد (ASTM D624)

ضد رسوب پوشش ها

مقدار اضافه توصیه شده: 0.3-1.5٪
پایداری نگهداری: ≥12 ماه (بدون رسوب سخت)

ضد کیک در غذا

مقدار اضافی مجاز: ≤2٪ (2760 گیگابایت)
زاویه استراحت: ≤35 درجه (برای بهبود سیالیت)

V. فناوری اصلاح سطح

اصلاح درجا

عوامل جفت کننده سیلان (مانند KH-550) را در مرحله سنتز معرفی کنید:

دمای اصلاح: 800-1000 ℃
نرخ پیوند: 70-85٪ (اندازه گیری شده توسط TGA)

اصلاح بعد از درمان

پارامترهای فرآیند مرطوب:

حلال: اتانول/آب (نسبت حجمی 7:3)
دمای واکنش: 60-80 ℃
زمان اصلاح: 4-6 ساعت

VI. نکات کلیدی کنترل کیفیت

افت احتراق: ≤2.0% (105℃×2h)

باقیمانده روی الک (45μm): ≤0.04% (روش الک مرطوب)

محتوای کلرید: ≤100ppm (روش تیتراسیون پتانسیومتری)

محتوای کل فلزات سنگین: ≤50ppm (ICP-OES)

(منابع داده: GB/T 20020-2013، ISO 18473-3:2018، کاغذ سفید فنی محصول Cabot)

این ماده می تواند دقیقاً نیازهای رئولوژیکی سناریوهای کاربردی مختلف را با تنظیم سطح ویژه (شکل 2)، نوع گروه های سطحی و درجه تراکم برآورده کند. توسعه فناوری کنونی بر اصلاح دقیق سطح و بهبود پایداری پراکندگی تمرکز دارد و گسترش کاربرد آن در زمینه‌های نوظهور مانند پوشش جداکننده‌های باتری انرژی جدید و مواد چاپ سه بعدی را ترویج می‌کند.

Contact

Leave your information and we will contact you.