Коллоидный диоксид кремния
ATAMAN CHEMICALS Коллоидный диоксид кремния
Коллоидный диоксид кремния используется в широком спектре отраслей и сфер применения, в том числе:
Уплотнение бетона, цемента и других материалов
Прекрасное удержание при производстве бумаги
Улучшенное склеивание клеев на водной основе
Улучшенное трение поверхности и противоскользящие свойства
Флокулянт для фильтрации сточных вод
Переплет для литья под давлением
Антивозрастные текстильные покрытия
Антиблокировочная добавка для пленок
Покрытия, устойчивые к царапинам
Анионный коагулянт
Связующее и отвердитель из керамического волокна
Устойчивость к истиранию катализатора
Абразивный полировальный агент
Добавка, повышающая прочность, к пластикам, растворам и бетону.
Коллоидный диоксид кремния широко используется в качестве реологической добавки в средствах личной гигиены для контроля текучести.
Коллоидный кремнезем образует прочные ионные и водородные связи с зернистым и волокнистым материалом.
Эти связи термически стабильны и химически инертны, что делает их особенно полезными для:
Растворы для литья по выплавляемым моделям
Вакуумные огнеупоры
Специальные покрытия
Катализаторы
Изоляционная плита
Приложение для модификации поверхности
Частицы диоксида кремния в коллоидном диоксиде кремния хорошо прилипают ко многим поверхностям за счет ионной и водородной связи.
После нанесения на поверхность частицы диоксида кремния обеспечивают повышенный коэффициент трения, который полезен для:
Бумага и картон
Напольное покрытие
Полировочные растворы
Промышленные и архитектурные покрытия
Коллоидный кремнезем доступен в марках с зарядом анионного золя, а также с зарядом катионного золя.
При добавлении в растворы частицы коллоидного диоксида кремния ионно связываются с частицами противоположного заряда и выпадают из суспензии.
Это делает коллоидный диоксид кремния отличным флокулянтом для:
Удержание бумаги и дренаж
Очистка напитков (пиво и вино)
Изоляционная плита
Характеристики
Коллоидный кремнезем состоит из молекул кремнезема, взвешенных в жидкости, образуя жидкий золь.
Процесс создания коллоидного кремнезема тщательно контролируется, чтобы гарантировать, что молекулы кремнезема остаются стабильными и разделяются в жидкой среде без коллапса на более мелкие составляющие молекулы или сбора в нестабильные силикагели.
Жидкая дисперсионная среда имеет большую плотность, чем вода, и ее необходимо подвергать электростатической обработке для улучшения ионной стабилизации.
Коллоидный кремнезем очень жидкий и имеет низкую вязкость.
Использование коллоидного диоксида кремния варьируется в зависимости от размера частиц диоксида кремния в растворе и изменяемого pH, ионизации и поверхностного заряда.
Обычно они суспендированы в водной фазе, которая стабилизируется электростатически.
Коллоидные кремнеземы имеют плотность частиц от 2,1 до 2,3 г / см3.
Большинство коллоидных кремнеземов готовят в виде монодисперсных суспензий с размером частиц в диапазоне приблизительно от 30 до 100 нм в диаметре.
Полидисперсные суспензии также могут быть синтезированы и имеют примерно такие же ограничения по размеру частиц.
Более мелкие частицы трудно стабилизировать, тогда как частицы размером более 150 нанометров подвержены седиментации.
Выбор коллоидного кремнезема
Выбор подходящего сорта коллоидного диоксида кремния в значительной степени зависит от конечного применения и функциональности, которую вы хотите получить от диоксида кремния.
Как правило, коллоидные кремнеземы с меньшим размером частиц лучше работают в качестве связующих, тогда как сорта с более высоким размером частиц являются более эффективными модификаторами поверхности.
Другими важными факторами, которые следует учитывать, являются pH и ионный характер конечной композиции, а также необходимая стабильность при хранении.
ФУНКЦИИ коллоидного кремнезема:
Антикоррозия
Связующее / усиливающий агент
Полировальный агент / Абразив
Модификация поверхности
Продвижение адгезии
Средство для флокуляции / удержания
Производство
Коллоидные кремнеземы чаще всего получают в многостадийном процессе, в котором щелочно-силикатный раствор частично нейтрализуется, что приводит к образованию зародышей кремнезема.
Субъединицы коллоидных частиц диоксида кремния обычно находятся в диапазоне от 1 до 5 нм.
Соединяются ли эти субъединицы вместе или нет, зависит от условий полимеризации.
Первоначальное подкисление жидкого стекла (силиката натрия) дает Si (OH) 4.
Если pH снижается ниже 7 или добавляется соль, то единицы имеют тенденцию сливаться в цепочки.
Эти продукты часто называют силикагелями.
Если поддерживать pH немного на щелочной стороне от нейтральной, то субъединицы остаются разделенными, и они постепенно растут.
Эти продукты часто называют осажденным кремнеземом или золями кремнезема.
Ионы водорода с поверхности коллоидного кремнезема имеют тенденцию к диссоциации в водном растворе, давая высокий отрицательный заряд.
Известно, что замещение некоторых атомов Si на Al увеличивает отрицательный коллоидный заряд, особенно когда он оценивается при pH ниже нейтральной точки.
Из-за очень маленького размера площадь поверхности коллоидного кремнезема очень велика.
Коллоидную суспензию стабилизируют регулированием pH, а затем концентрируют, обычно выпариванием.
Максимально достижимая концентрация зависит от размера частиц.
Например, частицы размером 50 нм могут быть сконцентрированы до более чем 50 мас.% Твердых веществ, в то время как частицы размером 10 нм могут быть сконцентрированы только до приблизительно 30 мас.% Твердых веществ, прежде чем суспензия станет слишком нестабильной.
Чем коллоидный диоксид кремния отличается от коллоидного, плавленого или осажденного диоксида кремния?
Коллоидный кремнезем отличается от других типов кремнезема по нескольким важным параметрам.
Самая заметная разница в том, что он в жидкой форме, а не в порошке.
Кроме того, он имеет самую большую площадь поверхности, а размер его агрегатов может быть таким же маленьким, как фактический размер первичной частицы.
В чем разница между силикатом натрия (жидким стеклом) и коллоидным кремнеземом?
Коллоидный кремнезем состоит из плотных аморфных частиц SiO2. Строительными блоками этих частиц являются беспорядочно распределенные [SiO4] -тетраэдры.
Это случайное распределение отличает аморфный кремнезем от кристаллического - упорядоченный на молекулярном уровне.
Силикаты натрия представляют собой щелочные растворы с диапазоном pH 12-13, по сравнению с 9-11 для коллоидного кремнезема.
Силикаты натрия также состоят из силикатных мономеров, в отличие от коллоидного кремнезема, состоящего из полимерных силикатов.
Состав силикатов натрия имеет отношение SiO2 / Na2O приблизительно 3,4, тогда как коллоидный кремнезем обычно имеет отношение SiO2 / Na2O более 50.
Наконец, вязкость силикатов натрия намного выше - ближе к вязкости сиропа, в то время как коллоидные кремнеземы имеют вязкость, близкую к вязкости воды.
Где можно использовать коллоидный кремнезем?
Коллоидальный диоксид кремния может использоваться во многих областях, и он увеличивает функциональность постоянно растущего числа продуктов.
Приведу несколько примеров, когда наши продукты улучшают характеристики покрытий на водной основе, обеспечивая свойства, препятствующие образованию солей, а также повышая долговечность и прочность при цементировании.
Выбор правильного коллоидного диоксида кремния может оказаться сложной задачей.
Тонкие различия в морфологии частиц, размере частиц и типах ионов могут иметь решающее значение.
Коллоидные дисперсии диоксида кремния представляют собой жидкие дисперсии с низкой вязкостью.
Существует множество сортов коллоидного кремнезема, но все они состоят из частиц кремнезема размером от примерно 2 нм до примерно 150 нм.
Частицы могут иметь сферическую или слегка неправильную форму и могут присутствовать в виде дискретных частиц или слабо структурированных агрегатов.
Они также могут присутствовать в узком или широком диапазоне размеров частиц, в зависимости от процесса, в котором они были созданы.
Максимальная массовая доля диоксида кремния в дисперсии ограничена средним размером частиц.
Дисперсии с меньшим средним диаметром имеют большую общую удельную поверхность и ограничены дисперсиями с низкой концентрацией.
И наоборот, дисперсии с большим средним диаметром имеют меньшую общую удельную поверхность и доступны в более концентрированных дисперсиях.
Внешний вид дисперсии коллоидного диоксида кремния сильно зависит от размера частиц.
Дисперсии с небольшими частицами кремнезема (<10 нм) обычно довольно прозрачны.
Дисперсии среднего размера (10-20 нм) начинают приобретать опалесцирующий вид по мере рассеивания большего количества света.
Дисперсии, содержащие крупные частицы коллоидного кремнезема (> 50 нм), обычно белые.
Стандартные дисперсии коллоидного диоксида кремния устойчивы к гелеобразованию и осаждению в диапазоне pH 8-10,5.
Эти коллоидные кремнеземы стабилизированы щелочью (обычно щелочью натрия, калия или лития) или аммиаком.
В этих условиях частицы заряжены отрицательно.
Дисперсия может быть дестабилизирована из-за добавления избыточных электролитических веществ (натрия, кальция, хлорида, лития, калия).
Эти частицы коллоидного диоксида кремния могут обеспечить дополнительную стабильность анионного заряда, когда алюмосиликатные участки образуются за счет включения алюминия в поверхностный слой частиц диоксида кремния.
Варианты коллоидного кремнезема с низким pH также доступны за счет адсорбции катионного оксида алюминия на поверхности частиц.
В результате образуется катионная частица, которая стабилизируется анионными частицами - обычно это хлорид.
Эти дисперсии стабильны при pH ниже 4.
Уровни с низким pH также можно получить, полностью деионизируя дисперсию.
Эти сорта не требуют присутствия стабилизирующих ионов, а также стабильны при pH ниже 3.
Стабильность дисперсии также может быть повышена за счет модификации поверхности за счет включения силанов.
Силанольные группы могут быть изолированными силанольными группами или даже геминальными (силандиоловые группы) или вицинальными группами.
Эти силаны не только обеспечивают реакционные центры для прививки других химикатов, но и обеспечивают повышенную стабильность, физически предотвращая образование силоксановых мостиков, которые могут привести к образованию агрегатов или гелевых структур.
Размер частиц и pH - вот что больше всего различается между сортами коллоидного кремнезема.
Размер частиц также можно выразить через удельную поверхность, т.е. чем выше удельная поверхность, тем меньше средний размер частиц.
Средний размер частиц также влияет на максимально возможное содержание SiO2 (т.е. мелкие частицы стабильны только в разбавленных золях, в то время как более крупные частицы стабильны при более высоких концентрациях).
Чистые золи кремнезема являются анионными и обычно стабилизированы натрием или аммонием до pH 9-11.
Однако благодаря модификации с использованием алюмината натрия золи стабильны до pH 3-4.
Катионные золи диоксида кремния стабильны при pH 4-5, а деионизированные золи стабильны при низком pH, обычно 2-3.
Применение коллоидного кремнезема
В бумажном производстве коллоидный диоксид кремния используется в качестве дренажного средства. Коллоидный диоксид кремния увеличивает количество катионного крахмала, который может удерживаться в бумаге.
Катионоактивный клей добавляется в качестве проклеивающего агента для увеличения прочности бумаги в сухом состоянии.
Связующие при высоких температурах
Литье по выплавляемым моделям - используется в формах
Абразив - для полировки силиконовых пластин.
Бескопирочная бумага
Катализаторы
Поглотитель влаги
Это также увеличивает насыпную и склеенную плотность порошка и гранул.
Коллоидный диоксид кремния также используется для смазки таблеток.
Стабилизирующие и упрочняющие одеяла из огнеупорного керамического волокна
Покрытия, устойчивые к истиранию
Повышенное трение - используется для покрытия вощеных полов, текстильных волокон и железнодорожных путей для улучшения сцепления.
Антизагрязнение - заполняет микропоры, предотвращая попадание грязи и других частиц в ткань
Поверхностно-активное вещество - используется для флокуляции, коагуляции, диспергирования, стабилизации и т. Д.
Жидкий диоксид кремния (коллоидный диоксид кремния) используется в качестве осветлителя вина и сока.
Абсорбент
Коллоидный кремнезем используется в уплотнителях бетона и полированном бетоне.
При производстве квантовых точек небольшие полупроводники используются в различных научных исследованиях.
Связующие в керамических компаундах для высокотемпературных применений
Осветление концентрата вина, пива и фруктового сока
Полироли в производстве пластин и микросхем памяти
Компонент красок и штукатурок на силикатной основе.
Удерживающие средства при изготовлении бумаги
Коллоидный диоксид кремния ПОВЫШАЕТ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОНЕРА ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО ПРИНТЕРА
С нашим портфелем коллоидного кремнезема мы можем предложить несколько решений для повышения эффективности составов производителей тонеров.
Коллоидный диоксид кремния в виде порошка с его однородной формой частиц и очень узким гранулометрическим составом может использоваться для улучшения характеристик тонера.
Это увеличивает срок службы тонера и повышает его эффективность.
При правильной модификации поверхности частицы коллоидного кремнезема могут действовать как разделитель - мы можем адаптировать наши частицы коллоидного кремнезема в соответствии с вашим составом.
Кроме того, частицы коллоидного диоксида кремния предлагают множество возможностей для улучшения характеристик тонера, таких как улучшение когезии, стабильности заряда и свободного потока частиц тонера.
НАШИ СОРТЫ коллоидного кремнезема ПРЕДЛАГАЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:
Сплоченность
Трибозаряд / стабильность заряда
Свободный поток
Интервал
