훈증 실리카 제품: 기술 분석, 응용 및 품질 관리 - 정밀 표면 개질 및 분산 안정성을 통한 성능 향상 - NetEase

흄드 실리카 제품의 기술 분석

I. 기본 특성 및 준비 과정

흄드 실리카(CAS No. 112945-52-5)는 수소-산소 화염에서 사염화규소 또는 메틸트리클로로실란의 고온 가수분해(1800℃)에 의해 생성된 나노스케일 분말 재료입니다. 일반적인 물리적 매개변수는 다음과 같습니다.

그 3차원 수지상 구조는 용융된 1차 입자(Primary particle)들의 응집체(Aggregates)들이 수소 결합을 통해 형성되고, 나아가 물리적 흡착을 통해 응집 네트워크를 형성합니다(그림 1).

II. 기술 분류 표준

GB/T 32678-2016에 따르면 다음과 같이 분류됩니다.

친수성형(Type A)

• 표면 히드록실기 밀도 : nm²당 2.5-3.5 (산-염기 적정으로 측정)

• pH 값 : 3.6-4.3 (10% 수용액 분산)

• 오일 흡수율 : 2.5-3.5g/100g (ASTM D281)

소수성형(Type B)

• 표면처리제 : 헥사메틸디실라잔/디메틸디클로로실란

• 접촉각 : ≥120° (동적 습윤법)

• 탄소함량 : 0.5-5.0% (원소분석)

III. 주요 기능적 특성

강화효과

실리콘 고무에서 15phr의 흄드 실리카를 추가하면 인장 강도를 0.5MPa에서 12MPa(GB/T 528)로 높일 수 있습니다. 강화 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.

틱소트로피성

코팅에 0.5-2.0%의 첨가량을 적용하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있습니다.

흡착 특성

비표면적과 흡착 용량 사이에는 선형 관계가 있습니다.

S = 380m²/g일 때 DBP 흡수량은 320g/100g에 도달합니다(ASTM D2414).

IV. 일반적인 응용 기술 매개변수

실리콘 고무의 강화

코팅의 침전 방지

식품의 케이크 방지

V. 표면 개질 기술

현장 수정

합성단계에서 실란 커플링제(예: KH-550)를 도입합니다.

치료 후 수정

습식 공정의 매개변수:

VI. 품질 관리의 핵심 사항

점화손실 : ≤2.0% (105℃×2h)

체 잔여물(45μm): ≤0.04%(습식 체질법)

염화물 함량 : ≤100ppm (전위차 적정법)

총 중금속 함량 : ≤50ppm (ICP-OES)

(데이터 출처: GB/T 20020-2013, ISO 18473-3:2018, Cabot 제품 기술 백서)

이 소재는 비표면적(그림 2), 표면 그룹의 유형, 응집 정도를 조정하여 다양한 응용 시나리오의 유동학적 요구 사항을 정확하게 충족할 수 있습니다. 현재 기술 개발은 정밀한 표면 개질과 분산 안정성 개선에 중점을 두고 있으며, 신에너지 배터리 분리막 코팅 및 3D 프린팅 소재와 같은 신흥 분야에서의 응용 확장을 촉진하고 있습니다.