AEROSIL产品基本介绍生产工艺1942年Degussa申请了高温水解制备超微颗粒氧化物的,这一在五十年代形成规模化生产工艺。经注册成AEROSIL?商标,这种工艺生产的二氧化硅介绍到了整个世界。气相法二氧化硅生产所用的原材料是氯硅烷,氯硅烷在氧氢焰中水解,生成以气溶胶的形式存在的二氧化硅,然后二氧化硅从气相中被分离出来,用特殊的方法除去其表面吸附的氯化氢,得到AEROSL?气相法二氧化硅成品,被传送到储罐贮存或者直接包装。通过选择合适的反应条件和表面改可以控制AEROSIL?气相法二氧化硅产品的性能。Degussa由此可以提供多种亲水系列和疏水系列的AEROSILL?气相法二氧化硅,以满足各种领域的广泛应用(1)。相同的生产工艺也可以用于制造极细的氧化铝和二氧化颗粒?(2) 。产品基本描述 AEROSIL?气相法二氧化硅是极细的无定形二氧化硅,它是一种白色蓬松粉末,由球形原生粒子组成。原生粒子平均粒径为40nm(AEROSIL?OX50),平均径为7nm(AEROSIL?300和380) 。如果能将1克AEROSIL?200中的原生粒子挨个排列成一条链,它的长度约为地球与月亮之间平均距离的17倍。AEROSIL?气相法二氧化硅的原生粒子的大小可以通过另外一个例子来进一步说明:AEROSIL?200的原生粒子直径与足球直径之比相当于足球与地球直径之比。原生粒子不是孤立存在的,它们]形成聚集体和附聚体 (见DN53206)。AEROSIL?气相法二氧化硅在不同应用中的行为特性是由原生粒子大小及其附聚体在该应用体系中的分布共同决定的。不像沉淀法二氧化硅,AEROSIL?气相法二氧化硅没有明确的附聚体尺寸。随着原生粒子粒径的增加,粒子尺寸分布曲线变宽。很显然,原生粒子粒径小意味着比表面积大,AEROSIL?气相法二氧化硅的比表面积可以从50m2/g (AEROSILOX50)到380m2/g (AEROSIL380)不等。
亲水性气相法二氧化硅---A90 A130 A150 A200 A300 A380 OX50 TT600
除了在传统工业领域,如聚酯、有机硅、油漆和涂料中应用外,亲水性AEROSIL 产品越来越多的成功应用于高科技领域中。气相法二氧化硅的纳米粒子特性和高纯度使其在电子和光纤工业中的应用起了主导作用。
亲水性AEROSIL产品经×射线分析具有无定形结构。根据市场和应用领域不同,我们可以提供不同粒径的原生颗粒和不同比表面积的产品。一些AEROSIL 产品可以压缩后供货(V级和W级),一些产品是医药级的。
AEROSIL的功能:
·适于加工处理,调节到的流变性
·有机硅弹性体的补强
·非极性液体的增稠
·食品和工业粉末的助流剂
·高化学纯度
·即使在高温下仍具有优异的绝缘性能
·液体转变成粉末,如医药、化妆品
疏水性气相法二氧化硅---R972 R974 R104 R106 R202 R805 R812 R812S R816 R7200 R8200
为了解决工业中一些特殊的技术问题,各种型号的疏水性AEROSIL气相法二氧化硅被研发出来。如通过用硅烷或硅氧烷处理改性亲水级别的气相法二氧化硅生产疏水性的气相法二氧化硅,在终的产品中,化学处理剂以化学键方式结合在原来的亲水性氧化物上。除了亲水性产品的上述优点外,疏水性AEROSI L产品的特点是:低吸湿性、很好的分散性、即使对于极性体系也只有流变调节能力。AEROSILR7200和R8200等产品,在疏水处理的基础上再经过结构改性,可为客户研发新产品和提高产品的性能提供进一步的帮助。例如:在液体体系中,AEROSIL可以达到高添加量,而对体系的粘度影响很小。
AEROSIL的功能:
·加工使用中适宜的流变性
·极性液体的增稠,如环氧树脂
·有机硅弹性体的补强
·高添加量,如在模压制品中
·良好的疏水性,提高防腐性
·改善介电性能,如在电缆复合物中
·粉末助流剂,如在灭火剂中
·在涂料和塑料中提高耐划伤性
颗粒细化到纳米级后,其表面积累了大量的正、负电荷,纳米颗粒的形状极不规则,这样造成了电荷的聚集。纳米颗粒表面原子比例随着纳米粒径的降低而迅速增加,当降至1nm时,表面原子比例高达90%,原子几乎全部集中到颗粒表面,处于高度活化状态,导致表面原子配位数不足和高表面能。纳米颗粒具有很高的化学活性,表现出强烈的表面效应,很容易发生聚集而达到稳定状态,从而团聚发生
分散方式
液体中粉体(含纳米材料)的分散主要是靠剪切力的作用。纳米材料在液体体系中的分散,一般是采用下述分散方法来达到分散效果。
◆ 球磨分散: 通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用,使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎,同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散。
◆ 砂磨分散: 砂磨是球磨的外延。只不过研磨介质是用微细的珠或砂。砂磨机可连续进料,纳米粉体的预混合浆通过圆筒时,在筒中受到激烈搅拌的砂粒所给予的猛烈的撞击和剪切作用,使得纳米氧化物能很好地分散在涂料中,分散后的浆离开砂粒研磨区通过出口筛,溢流排出,出口筛可挡住砂粒,并使其回到筒中。通过球磨机和砂磨机分散能取得较好的分散效果及物料细度,但球磨机和砂磨机同样无法避免处理效率低,能耗高的缺点。
◆ 高剪切分散机: 高剪切分散机的部件是定子/转子结构,转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺的条件下,瞬间均匀精细地分散,经过高频的循环往复,终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比,高剪切分散机具有效率高、能耗低等显著优点,是分散工艺的。
◆超声波分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。主要是基于超声波的特殊分散性能。超声波是频率范围在20~106kHz的机械波,其波速一般约为1500m/s,波长为10~0.01 cm。显然,超声波的波长远大于分子尺寸,说明超声波本身不能直接对分子产生作用,而是通过对分子周围环境的物理作用影响分子的,也即是利用超声空化作用所产生的冲击波和微射流所具有的粉粹作用,达到分散微粒的目的。