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沉淀二氧化硅表面改性及吸附性能文献综述

 2020-07-01 21:10:48  

文 献 综 述 1、研究背景 沉淀二氧化硅即白炭黑,密度:2.319~2.652 mg#8226;cm-3,熔点:1750℃,分子式:SiO2#8226; nH2O,能溶在苛性碱和氢氟酸中溶解,不能溶于水、溶剂和普通酸,化学性质非常稳定,不燃,耐高温,无味,无臭,电绝缘性良好,其聚集体形态和微观结构与炭黑相似。

沉淀二氧化硅是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类物质的统称,是仅次于炭黑的第二大橡胶补强填充剂。

它能大幅提高胶料的物理性能,减少胶料滞后降低轮胎的滚动阻力,同时不损失其抗湿滑性在轮胎领域,具有广泛的应用,此外还可用于塑料、橡胶制品、造纸、涂料、化妆品以及油墨等领域。

由于白炭黑内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水,使其呈亲水性。

在有机相中难以湿润和分散而且由于其表面存在羟基,表面能较大,聚集体总倾向于凝聚,因而产品的应用性能受到影响。

为此,在实际应用中,常对其表面进行改性,使白炭黑的表面羟基与化学物质发生反应,消除或减少其表面活性硅醇基的量,使产品由亲水变为疏水,增大其在聚合物中的分散性,改善其应用效果,提高产品的附加值,拓展产品的应用领域。

2.沉淀二氧化硅制备方法国内外研究现状 沉淀法白炭黑又可以分为传统沉淀法白炭黑的制备和其它制备白炭黑的方法。

但两种方法都是用盐酸、硫酸、二氧化碳与水玻璃为基本原料[1]。

传统沉淀法生产白炭黑方法:此方法的工艺较多,但其基本原理几乎相同,即将一定浓度硅酸钠溶液与酸进行反应,生成硅酸微粒,再进行脱水、干燥、粉碎、筛分则得到成品。

2.1硫酸法制备白炭黑[2] 反应原理为:当把酸加入到以偏硅酸钠(化学式为 Na2O#8226;mSiO2)为主要成分的水玻璃中时,酸中的氢离子与水玻璃中的氧化钠发生反应可生成水和钠离子,与此同时沉淀出水合硅酸(又名白炭黑),其化学反应式如下: Na2O#8729;mSiO2 nH2O H2SO4→Na2SO4 mSiO2#8729;(n 1)H2O↓。

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