填料在硅胶中的用途
硅胶辅料知识点总结

硅胶辅料知识点总结一、硅胶辅料概述硅胶辅料是指在硅胶制品的生产过程中所需要使用的各类添加剂,包括填料、增塑剂、硬化剂、润滑剂、稳定剂等。
硅胶辅料的选择和使用对硅胶制品的性能和品质有着重要的影响,因此对硅胶辅料的了解和掌握是生产硅胶制品的关键。
二、硅胶辅料的分类硅胶辅料可以根据其功能和作用进行分类,主要包括以下几种类型:1. 填料类:主要用于改善硅胶制品的物理性能,包括增加硅胶制品的抗张强度、硬度、耐磨性等。
常见的填料包括二氧化硅、碳黑、细粉末、玻璃纤维等。
2. 增塑剂:用于提高硅胶材料的延展性、柔韧性和流动性,增塑剂的种类很多,根据不同的需要可以选择合适的增塑剂。
3. 硬化剂:硅胶辅料中的硬化剂主要用于控制硅胶的凝胶速度和硬度,常用的硬化剂有过氧化物、有机金属盐类等。
4. 润滑剂:用于减少硅胶材料的摩擦力,提高流动性和加工性能,使硅胶制品更容易脱模和成型。
5. 稳定剂:用于提高硅胶制品的耐老化性能,延长硅胶制品的使用寿命,主要包括抗氧化剂、紫外吸收剂、防火剂等。
三、硅胶辅料的选择原则在选择硅胶辅料时,需要考虑以下几个原则:1. 兼容性:硅胶辅料和硅胶基材之间需要有良好的兼容性,以保证硅胶辅料能够充分发挥其作用。
2. 功能匹配:不同的硅胶辅料具有不同的功能和作用,选择时需要根据具体的需要和要求进行匹配,以达到预期的效果。
3. 安全环保:硅胶辅料需要符合相关的安全环保标准和要求,以保证硅胶制品的质量和安全性。
4. 经济性:在选择硅胶辅料时,需要综合考虑其价格、性能和效果,以达到经济合理的选择。
四、硅胶辅料的应用范围硅胶辅料广泛应用于各种硅胶制品的生产过程中,包括硅胶密封制品、硅胶电子产品、硅胶医疗器械、硅胶模具等。
不同的硅胶辅料在不同的硅胶制品中有着不同的作用和效果,因此需要根据具体的需要和要求进行选择和应用。
五、硅胶辅料的市场发展趋势随着硅胶制品市场的不断扩大和硅胶制品应用领域的不断拓展,硅胶辅料市场也呈现出快速增长的态势。
硅胶垫片的制备方法

硅胶垫片的制备方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:硅胶垫片是一种常用的密封材料,广泛应用于工业领域中的防漏、减震和隔热等方面。
制备硅胶垫片的方法有很多种,其中较为常见的就是涂布、浸渍和压制法。
下面将详细介绍这几种方法的制备步骤及其特点。
一、涂布法制备硅胶垫片涂布法是一种比较简单、易操作的硅胶垫片制备方法。
首先需要准备好硅胶材料,按照一定的比例混合均匀。
然后通过刮板或者刷子等工具将混合好的硅胶涂布到底材表面,在室温下自然干燥或者通过加热加速固化。
最后将硅胶与底材剪裁成所需尺寸即可。
涂布法制备硅胶垫片的优点是操作简单、成本低,可生产较大尺寸和复杂形状的垫片。
但由于涂布的均匀性和厚度难以控制,所以对硅胶垫片的性能要求较低时比较适用。
浸渍法是将底材浸泡在硅胶溶液中,使其表面吸附一层硅胶薄膜,再通过干燥和固化形成硅胶垫片的制备方法。
首先需要将硅胶溶液配置好,根据需要的硅胶厚度和性能要求选择合适的浓度。
然后将底材浸泡在硅胶溶液中,使其吸收足够的硅胶液。
最后通过干燥和固化完成硅胶垫片的制备。
浸渍法制备硅胶垫片的优点是硅胶涂布均匀、硅胶与底材结合牢固,适用于要求较高的硅胶垫片制备。
但缺点是生产周期较长、不适用于生产大批量硅胶垫片。
压制法是将硅胶材料与底材在一定的温度和压力下通过压制成型的硅胶垫片制备方法。
首先需要将硅胶材料与底材通过涂布或者浸涂的方式固定在一起。
然后将固定好的硅胶材料放入热压机中,在一定的压力和温度下进行压制成型。
最后将压制好的硅胶垫片冷却后进行剪裁加工即可。
压制法制备硅胶垫片的优点是制备速度快、产品质量稳定,适用于大批量生产硅胶垫片。
但需要专门的设备和操作技术,成本较高。
涂布法适用于简单的硅胶垫片制备,浸渍法适用于对硅胶均匀性要求较高的情况,压制法适用于大批量生产硅胶垫片的情况。
根据具体的要求和条件选择合适的制备方法,可以提高硅胶垫片的性能和使用效果。
希望本文对硅胶垫片的制备方法有所帮助。
白炭黑补强硅橡胶机理

白炭黑补强硅橡胶机理白炭黑是一种常用的填料,可以用来补强硅橡胶材料。
它具有高比表面积、优异的增强效果和抗老化性能,因此被广泛应用于橡胶制品的生产中。
补强硅橡胶的机理主要包括物理机械作用和化学作用两个方面。
首先,白炭黑的高比表面积能够提供更多的接触面积,增加与硅橡胶的物理结合力。
其次,白炭黑的颗粒形状和尺寸能够增加硅橡胶的机械强度,提高其抗拉强度和耐磨性。
在物理机械作用方面,白炭黑填料与硅橡胶基体之间形成了一种物理上的键合关系。
白炭黑颗粒的高比表面积使其能够与硅橡胶分子链相互作用,形成一种物理上的吸附作用。
这种吸附作用能够增加硅橡胶的黏附能力和内聚力,使其具有更好的拉伸性能和耐磨性。
在化学作用方面,白炭黑填料还能与硅橡胶基体发生化学反应,增强其化学键合力。
白炭黑的表面含有许多活性基团,可以与硅橡胶中的官能团发生反应,形成化学键。
这种化学键能够提高硅橡胶的耐热性、耐油性和耐腐蚀性,使其在复杂的工作环境中具有更好的稳定性和耐用性。
除了物理机械作用和化学作用,白炭黑还能够通过改变硅橡胶的微观结构来提高其性能。
白炭黑填料的加入可以改变硅橡胶的晶粒尺寸和分布,使硅橡胶具有更细密的结构和更均匀的分布。
这种微观结构的改变能够提高硅橡胶的物理力学性能,使其具有更好的弹性和韧性。
总的来说,白炭黑补强硅橡胶的机理是通过物理机械作用、化学作用和微观结构调控三个方面来实现的。
白炭黑的高比表面积和颗粒形状能够增加硅橡胶的物理强度和黏附能力,而其表面的活性基团则能够与硅橡胶发生化学反应,增强其化学性能。
此外,白炭黑的加入还能够改变硅橡胶的微观结构,进一步提高其性能。
因此,白炭黑作为一种常用的填料,能够有效地补强硅橡胶材料,提高其综合性能,广泛应用于橡胶制品的生产中。
反相柱层析 填料

反相柱层析填料反相柱层析是一种常用的分离和纯化技术,用于从混合物中分离出目标化合物。
这种层析技术的关键是选择合适的填料,以便达到最佳的分离效果。
以下是反相柱层析中常用的一些填料:1.硅胶填料硅胶是一种无定形硅酸聚合物,具有多孔性和高比表面积。
它是一种常用的反相柱层析填料,因为它具有较好的物理稳定性和化学稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广。
此外,硅胶填料还具有良好的选择性,可用于分离各种类型的化合物,如脂肪烃、芳香烃、醇类、醛类等。
2.硅藻土硅藻土是一种天然的硅酸盐矿物,具有多孔性和高比表面积。
它常被用作反相柱层析的填料,特别是在生物大分子的分离中。
硅藻土具有较高的稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广,同时具有较大的吸附容量和较好的选择性。
此外,硅藻土还可以用于固定化酶等生物分子的固定化。
3.氧化铝氧化铝是一种具有高比表面积的金属氧化物,也是一种常用的反相柱层析填料。
它具有良好的物理稳定性和化学稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广。
此外,氧化铝还具有较高的选择性,可用于分离各种类型的化合物,如脂肪烃、芳香烃、醇类、醛类等。
4.硅酸镁硅酸镁是一种无定形硅酸盐矿物,具有多孔性和高比表面积。
它在反相柱层析中用作填料时,具有良好的物理稳定性和化学稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广。
此外,硅酸镁还具有较好的选择性,可用于分离各种类型的化合物,如脂肪烃、芳香烃、醇类、醛类等。
5.硅酸钙硅酸钙是一种由钙离子和硅酸根离子组成的化合物,具有多孔性和高比表面积。
它在反相柱层析中用作填料时,具有良好的物理稳定性和化学稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广。
此外,硅酸钙还具有较好的选择性,可用于分离各种类型的化合物,如脂肪烃、芳香烃、醇类、醛类等。
6.硅酸铝硅酸铝是一种由铝离子和硅酸根离子组成的化合物,具有多孔性和高比表面积。
它在反相柱层析中用作填料时,具有良好的物理稳定性和化学稳定性,可以耐受溶剂和pH值的范围广。
此外,硅酸铝还具有较好的选择性,可用于分离各种类型的化合物,如脂肪烃、芳香烃、醇类、醛类等。
硅胶模具配方

硅胶模具配方
硅胶有两种类型:凝胶型和液胶型。
凝胶型硅胶通常用于制作较小且
具有复杂形状的模具,而液胶型硅胶则用于制作较大且具有简单形状的模具。
此外,在硅胶模具配方中,还可以添加一些辅助材料来改善模具的性能。
例如,可以加入填料,如玻璃纤维或硅胶微粉,以增加模具的强度和
耐磨性。
还可以添加着色剂,以使模具具有不同的颜色。
下面是一个常见的硅胶模具配方示例:
硅胶:100克
固化剂:10克
填料:10克
着色剂:适量
将硅胶和固化剂按照10:1的比例混合,并搅拌均匀。
然后,将填料
和着色剂加入混合物中,并继续搅拌,直到所有成分均匀分散。
接下来,将混合物倒入模具中,并用振动台将空气泡从混合物中排出。
待混合物固化后,即可取出硅胶模具。
需要注意的是,硅胶模具的配方可以根据具体的使用需求进行调整和
优化。
以上只是一个基本的硅胶模具配方示例,每种硅胶和固化剂的配方
可能会有所不同。
因此,在配方设计时,需要考虑到硅胶的品质、固化时间、硬度要求等因素,以确保获得优质的模具。
简述硅胶的吸附原理及应用

简述硅胶的吸附原理及应用硅胶的基本介绍硅胶,也叫做二氧化硅凝胶,是由硅酸盐酸解胶凝而成的无机材料。
它具有高度的吸附性能、化学稳定性和热稳定性,被广泛应用于各个领域中。
硅胶的吸附原理硅胶的吸附原理主要有两种:物理吸附和化学吸附。
物理吸附物理吸附是指在吸附剂和被吸附物质之间引起的一种相互作用力。
硅胶具有非常高的比表面积和微细孔结构,通过吸附剂表面上的静电作用力,将被吸附物质捕获并固定在硅胶表面。
化学吸附化学吸附是指通过化学键的形成将吸附剂和被吸附物质结合在一起。
硅胶表面上的硬酸硬碱中心可以与一些分子间的化学键形成。
这种吸附方式产生的键比物理吸附更加牢固,因此具有更高的选择性和吸附效率。
硅胶的应用领域硅胶作为一种多功能材料,广泛应用于以下几个领域:1.湿气吸附:硅胶可以吸附周围环境中的湿气,具有很好的除湿效果。
在一些湿热环境下,硅胶可以防止物品受潮、霉变或腐败。
2.干燥剂:硅胶可以用作干燥剂,吸附和固定空气中的水分。
在电子产品、药品、食品等保存中,硅胶常用于维持干燥环境,以延长产品的保质期。
3.催化剂:硅胶作为一种催化剂,广泛应用于化学合成、石油加工和环境保护等领域。
硅胶催化剂具有高度的选择性和转化效率,可以加速反应速率并提高产物纯度。
4.分离剂:硅胶在化学分离过程中具有很好的分离效果。
通过调节硅胶的孔径和表面属性,可以实现对不同化合物的选择性吸附和分离。
5.填料材料:硅胶作为填料材料,可用于增强橡胶、塑料、纤维等材料的性能。
硅胶填料具有优异的强度、耐磨性和耐高温性能,可以提高材料的机械性能和耐久性。
硅胶的优点和注意事项硅胶作为一种多功能材料,具有以下优点:•高度的吸附性能:硅胶具有大比表面积和多孔结构,具有较高的吸附容量和吸附速度。
•化学稳定性:硅胶在常见化学物质中具有较好的稳定性,不易受到腐蚀和变质。
•热稳定性:硅胶在高温下也能保持其吸附性能,不易变质或失效。
然而,在使用硅胶时也需注意以下事项:1.避免与化学品直接接触:硅胶对一些强氧化剂和强酸碱具有一定的敏感性,因此需要避免与这些化学品直接接触。
硅胶生产知识点总结

硅胶生产知识点总结一、硅胶的原料1. 有机硅原料硅胶的原料主要是有机硅化合物,包括硅烷、硅醇、硅烯等。
常用的有机硅原料有甲基三氧硅烷、乙基三氧硅烷、甲基三甲氧硅烷、乙基三甲氧硅烷等。
2. 反应助剂反应助剂是指在硅胶生产中起促进反应、调节反应速率和控制产品性能的化合物。
常用的反应助剂有过氧化氢、有机过氧化物、二茂铁等。
3. 颜填料颜填料是硅胶产品中的颜色和填充物,包括颜料和填充剂。
颜料可以为硅胶产品着色,填充剂可以增加硅胶产品的强度和硬度。
4. 预交联剂预交联剂是硅胶生产中的一种助剂,可以提高硅胶的交联度和硬度,增加产品的强度和耐磨性。
二、硅胶的生产工艺硅胶的生产工艺主要包括配料、混合、成型、硫化等步骤。
1. 配料首先将有机硅原料、反应助剂、颜填料和预交联剂按一定配方比例配制成浆料。
2. 混合将配料后的浆料进行搅拌均匀,确保各种原料充分混合。
3. 成型将混合好的浆料倒入模具中,经过挤出、注射或压延等成型工艺,形成硅胶产品的初始形状。
4. 硫化将成型好的硅胶产品置于高温条件下,经过硫化处理,使硅胶交联成网状结构,形成硅胶产品的最终性能。
三、硅胶的性能特点硅胶具有以下优异的性能特点:1. 耐高温性能硅胶具有优异的耐高温性能,能够在-60℃~250℃的温度范围内使用,并且在短时间内能够耐受350℃的高温。
2. 耐候性能硅胶具有优异的耐候性能,能够长时间暴露在紫外线、氧气和大气中,不易老化和硬化。
3. 化学稳定性硅胶具有良好的化学稳定性,能够耐受各种化学药品的侵蚀,不易受到化学反应。
4. 高透明度硅胶透明度高,能够透光,是制作透明产品和光学器件的理想材料。
5. 良好的电性能硅胶具有良好的电绝缘性能,是电子元器件的理想封装材料。
6. 抗老化性能硅胶具有抗老化性能,不易受到氧化和紫外线的影响。
四、硅胶的应用领域由于其优异的性能特点,硅胶被广泛应用于以下领域:1. 电子领域硅胶被用作电子元器件的封装材料,如变压器、继电器、电容器等元器件的封装。
多孔二氧化硅(硅胶)微粒填料的色谱柱

一、概述近年来,色谱技术在生物医药、食品安全、环境监测等领域得到了广泛的应用。
色谱柱作为色谱分离的关键部件,其填料的选择对于色谱分离效果具有重要影响。
多孔二氧化硅(硅胶)微粒填料作为一种常用的色谱柱填料,具有较好的分离效果和化学稳定性,逐渐成为研究人员的首选。
本文将从多孔二氧化硅微粒填料的基本特性、应用优势和研究进展等方面进行探讨,旨在全面了解多孔二氧化硅微粒填料在色谱柱中的应用。
二、多孔二氧化硅微粒填料的基本特性1. 多孔结构多孔二氧化硅微粒填料具有均匀的孔径分布和丰富的孔隙结构,这使得其具有较大的比表面积和较高的吸附能力。
多孔结构有助于提高填料的分离效果,使得样品在填料中得到更充分的扩散和吸附,从而实现更好的分离效果。
2. 化学稳定性多孔二氧化硅微粒填料具有较好的化学稳定性,能够在不同的PH和温度条件下保持良好的物理化学性质。
这使得其在实际应用中能够适应复杂的样品分离要求,具有较高的通用性和稳定性。
3. 良好的机械强度多孔二氧化硅微粒填料具有较好的机械强度和耐压性能,能够承受较高的工作压力和流速。
这为其在高效液相色谱和超高效液相色谱等高速分离技术中的应用提供了坚实的基础。
三、多孔二氧化硅微粒填料在色谱柱中的应用优势1. 良好的分离效果多孔二氧化硅微粒填料具有均匀的孔径结构和优秀的吸附能力,在色谱分离过程中能够实现样品的有效扩散和吸附,从而实现较好的分离效果。
在复杂样品的分离中,多孔二氧化硅微粒填料能够展现出其优异的性能优势,得到了广泛的应用。
2. 良好的通用性多孔二氧化硅微粒填料能够适用于不同类型的色谱分离技术,包括高效液相色谱、超高效液相色谱、气相色谱等。
其优良的通用性使得其在不同领域和不同分析方法中得到了广泛的应用,成为研究人员的首选。
3. 高效的分离速度多孔二氧化硅微粒填料具有较大的比表面积和优秀的扩散性能,在色谱分离过程中能够实现快速的样品扩散和吸附,从而实现较快的分离速度。
这对于分析实验中的高通量需求具有重要意义,可以提高实验效率,节约分析时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
白炭黑白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。
能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积(100~400m2/g)(使用北京金埃谱科技生产的全自动F-Sorb 2400比表面积仪BET方法测试)。
气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。
沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。
气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂,超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
1,物理表面测试白炭黑比表面积也是非常重要的,白炭黑比表面积研究和相关数据报告中,只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参考(GB.T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
比表面积测试有专用的比表面积测试仪,国内比较成熟的是动态氮吸附法,现有国产仪器中大多数还只能进行直接对比法的,北京金埃谱科技有限公司的F-sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的北京金埃谱科技有限公司的F-sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性2,生产方法制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源,除硅酸钠以外,其它成本都很高。
新方法采用廉价的非金属矿作为硅源,大大降低了白炭黑的生产成本。
2.1传统方法(1)气相法主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。
其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。
反应式为:SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。
将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。
四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。
德国迪高沙(Degussa)公司和美国卡伯特(Cabot)公司的气相法生产技术全球领先。
他们的生产装置规模大,自动化程度高,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,品质好,如表面积分布均匀、含水量低。
我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。
广州吉必盛科技实业有限公司是目前国内产量最大,牌号最全,技术最先进的气相二氧化硅供应商,是气相二氧化硅国家标准GB20020-2005负责起草单位。
(2)沉淀法沉淀法又叫硅酸钠酸化法,采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。
反应式为:Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑+ 2Na+ + H20国内大部分生产企业采用沉淀法。
2.2新方法新方法主要以非金属矿及其延伸物为硅源,采用沉淀法制备白炭黑。
其技术关键是将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅。
原料主要有硅灰石、蛋白石、埃洛石、橄榄石、蛇蚊石、高岭土、硬质高岭土、煤矸石、粉煤灰等。
本报告着重介绍以高岭土或硬质高岭土、煤矸石或粉煤灰为原料制备白炭黑的工艺技术。
(1)以高岭土或硬质高岭土为原料先将高岭土或硬质高岭土粉碎至50~60目,然后在500~600℃高温下焙烧2小时,再将焙烧土与浓度30%的工业盐酸按1:2.5(重量)配料,在90℃左右酸浸7小时,经中和、过滤、洗涤、干燥得到白炭黑,产品质量符合GB10507-89标准;同时得到高效净水剂聚合氯化铝。
焙烧及酸浸反应式如下:焙烧:Al2O3•2Si02•2H20 —> Al2O3•2Si02 + 2H20酸浸:Al2O3•2Si02 + 6HCl + 9H20 —>2AlCl3•6H20 + 2SiO2(2)以煤矸石或粉煤灰为原料先将煤矸石或粉煤灰粉碎至粒度小于120目,然后分两步:第一步生产硅酸钠:将粉碎的煤矸石或粉煤灰与纯碱按重量比1:50混合均匀,经高温冶融(1400~1500℃,1小时)、水萃浸溶(100℃以上,4~5小时)、过滤去杂质、浓缩滤液到45~46波美度即得到硅酸钠。
第二步生产白炭黑:先将硅酸钠配成水玻璃溶液(模数为2.4~3.6,SiO2含量为4~10%),然后在5~20%的硫酸中酸浸(28~32℃,8~16小时),再升温至80℃,搅拌,调节PH值为5~7,熟化20分钟,再经过滤洗涤、干燥、分选,得到白炭黑。
该白炭黑为活性,纯度高。
3,产能/产量国内以沉淀法白炭黑为主,于1958年实现沉淀法白炭黑的工业化生产,但产量小,发展较慢。
1987年产量还仅有2687吨;1990年突破万吨达到1.06万吨;1994年增长至2.81万吨,比1987年增长9.4倍;1997年我国白炭黑产量达到了8万吨左右;2004年上升到近30万吨。
可见近十几年来我国白炭黑产量是突飞猛进。
国内白炭黑的生产分布比较广泛,一共有十几个省市生产,其中产量较大的是福建、山东、江苏、江西等省。
目前国内一共有几十家白炭黑生产企业,总产能在40万吨/年左右。
其中规模较大的沉淀法白炭黑生产企业有福建南平嘉联化工有限公司、上海九琛精细化工有限公司、株洲兴隆化工实业有限公司、罗地亚白炭黑(青岛)有限公司、无锡恒亨白炭黑有限责任公司,滕州辛绪化工有限公司等。
气相法白炭黑方面,广州吉必盛科技实业有限公司产能达到6000吨/年,是国内最大的气相二氧化硅供应商。
由于看好白炭黑市场前景,目前国内一些企业正在建设或计划建设白炭黑项目,有改扩建,也有新建。
如上海九琛精细化工有限公司、濮阳市光璞石化公司、湖北兴发集团等。
预计2010年我国白炭黑产能有望突破100万吨/年大关。
1 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。
能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。
气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子(粒径小于100nm),无毒,有巨大的比表面积(100~400m2/g)。
气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅,产品纯度可达99%,粒径可达10~20nm,但制备工艺复杂,价格昂贵;沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和特殊沉淀法白炭黑,前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅,后者是指采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等特殊方法生产的二氧化硅。
沉淀白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂、牙膏摩擦剂等。
气相白炭黑主要用作硅橡胶的补强剂、涂料和不饱和树脂增稠剂,超细二氧化硅凝胶和气凝胶主要用作涂料消光剂、增稠剂、塑料薄膜开口剂等。
2,生产方法制备白炭黑的传统方法是利用硅酸钠、四氯化硅、正硅酸乙酯做硅源,除硅酸钠以外,其它成本都很高。
新方法采用廉价的非金属矿作为硅源,大大降低了白炭黑的生产成本。
2.1传统方法(1)气相法主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。
其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应而成。
反应式为:SiCl4+2H2+O2—>SiO2+4HCl空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。
将四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。
四氯化硅在高温下气化(火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。
德国迪高沙(Degussa)公司和美国卡伯特(Cabot)公司的气相法生产技术全球领先。
他们的生产装置规模大,自动化程度高,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,品质好,如表面积分布均匀、含水量低。
我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用气相法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号等方面远不及国外大公司。
(2)沉淀法沉淀法又叫硅酸钠酸化法,采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。
反应式为:Na2SiO3 + 2H+ —> 白炭黑+ 2Na+ + H20国内大部分生产企业采用沉淀法。
2二氧化硅的用途二氧化硅的用途很广。
自然界里比较稀少的水晶可用以制造电子工业的重要部件、光学仪器和工艺品。
二氧化硅是制造光导纤维的重要原料。
一般较纯净的石英,可用来制造石英玻璃。
石英玻璃膨胀系数很小,相当于普通玻璃的1/18,能经受温度的剧变,耐酸性能好(除HF外),因此,石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。
石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。
从硅石获得消光剂的方法很多,根据其制造工艺主要可以分为两类。
一类是热液法制造,生产的二氧化硅形态相对较为松软。
用硅胶制造的产品质地则较硬。
经过处理后的两类产品均可制成标准的二氧化硅消光剂。
处理过程是指使用有机(石蜡)或无机材料对二氧化硅表面进行一定程度的改性。