气相二氧化硅的制备方法及其特性
发布网友
发布时间：2024-10-24 15:29
共1个回答
热心网友
时间：2024-11-03 07:19
气相二氧化硅的制备方法及其特性
气相二氧化硅的制造始于20世纪初，最初使用氧化锌作为橡胶工业的补强填料。随后，炭黑的试制成功，使得橡胶的力学性能得到极大提升，但其黑色缺点*了其应用。40年代，德国Degussa公司开发出以四氯化硅在氢氧焰中高温水解制备气相二氧化硅的技术，打破了黑色橡胶的局限，气相二氧化硅在橡胶工业中得到广泛应用。目前，气相二氧化硅的制造技术高度成熟，产品粒径和表面化学性质控制水平大大提高，正朝着功能化和可设计化方向发展。
气相二氧化硅的制备主要采用卤硅烷（如四氯化硅、四氟化硅、甲基三氯化硅等）在氢氧焰中高温水解生成二氧化硅粒子，然后骤冷，经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺获得。早期以四氯化硅为原料，工艺容易控制但成本较高。随着有机硅单体工业的发展，气相二氧化硅工业与有机硅单体工业的联系更加紧密。有机硅单体副产物或副产物与四氯化硅混合物作为原料制备气相二氧化硅的工艺成本较低，社会经济效益较好。气相二氧化硅工业和有机硅工业的资源循环利用，使得副产物盐酸返回有机硅单体合成车间用于单体合成，生产的气相二氧化硅产品大部分用于有机硅产品的后加工，形成资源的循环利用。
气相二氧化硅的性质主要体现在结构、表面性质和表面处理上。气相二氧化硅是一种无定形二氧化硅产品，由有机卤硅烷在高温水解缩合后得到粒径为7～40纳米的原生粒子。表面性质表现为比表面积一般为100～400m2/g，表面硅羟基残留在二氧化硅表面以及聚集体内部。气相二氧化硅的表面处理是为了降低表面硅羟基数量，提高与有机物的相容性以及分散性，通常采用有机硅烷、胺类化合物和醇类化合物进行处理。
气相二氧化硅具有高纯度、极好的介电性能、折光率接近许多有机溶剂和有机聚合物，添加后不影响透明性。目前，气相二氧化硅的国际标准、国家标准或行业标准尚未完善，世界各大企业根据实际情况制定企业标准。广州吉必时科技实业有限公司和中橡集团炭黑研究院起草制定的气相二氧化硅国家标准有望规范我国气相二氧化硅的生产和市场。
气相二氧化硅因其补强、增稠、触变、吸附等性能广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨油漆、电子、农业、医药、食品、化妆品等领域。我国虽然可以批量生产气相二氧化硅，但疏水气相二氧化硅主要依赖进口。因此，提高我国气相二氧化硅的生产水平、生产规模以及表面处理水平是当务之急。
