A diferença entre sílica pirogênica esílica precipitada
O negro de fumo branco é um termo geral para silicatos de pó amorfo branco e produtos de silicato. Refere-se principalmente a sílica precipitada, sílica pirogênica, sílica gel ultrafina e aerogel, incluindo silicato de alumínio sintético em pó e silicato de cálcio. De acordo com o método de produção, a sílica pode ser dividida em sílica de precipitação e sílica pirogênica (nome científico: sílica pirogênica).
A sílica pirogênica são nanopartículas coloidais sólidas translúcidas floculentas, amorfas, brancas, em estado normal. Não é tóxico e possui uma grande área de superfície específica (100 ~ 400m2 / g). A sílica pirogênica é toda sílica de grau nanométrico. A pureza do produto é superior a 99,8%, o diâmetro da partícula original é de 10 ~ 40 nm e a sílica precipitada é dividida em sílica precipitada tradicional e sílica precipitada especial. O primeiro refere-se à sílica, que é baseada em ácido (ácido sulfúrico, ácido clorídrico, etc.), CO2 e silicato de sódio. O último se refere à tecnologia de alta gravidade, sol-gel e assim por diante. Dióxido de silício produzido por métodos especiais, como método de cristal, método de duas cristalizações ou método de microemulsão de micela reversa.
1. Método de produção de sílica
O método tradicional de preparação de sílica é usar silicato de sódio, tetracloreto de silício e ortossilicato de tetraetila como fonte de silício. Exceto o silicato de sódio, outros custos são altos. O novo método usa minério não metálico barato como fonte de silício, o que reduz muito o custo de produção da sílica.
1.1 método de fase gasosa
É principalmente o método de deposição de vapor químico (CAV), também conhecido como método de pirólise, método a seco ou método de combustão. Suas matérias-primas são tetracloreto de silício, oxigênio (ou ar) e hidrogênio, que são formados por reação em alta temperatura. A equação de reação é a seguinte
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Após a secagem, despoeiramento e filtragem, o ar e o hidrogênio são enviados ao forno de hidrólise sintética. A matéria-prima do tetracloreto de silício é enviada ao evaporador para aquecimento e evaporação, e o ar seco e filtrado é tomado como carreador e enviado ao forno de hidrólise sintética. Depois que o tetracloreto de silício é gaseificado em alta temperatura, ele é hidrolisado com uma certa quantidade de hidrogênio e oxigênio (ou ar) em alta temperatura. Nesse momento, as partículas de sílica pirogênica são muito finas e formam aerossol com o gás, o que não é fácil de capturar. Portanto, é primeiro agregado em partículas maiores no agregador e, em seguida, coletado pelo separador de ar rotativo e, em seguida, enviado para o forno de desacidificação para purgar a sílica pirogênica com ar quente ou vapor auxiliar Preto para pH 3,6 ou superior é o produto acabado.
1.2 método de precipitação
O método de precipitação, também conhecido como método de acidificação de silicato de sódio, usa solução de silicato de sódio para reagir com ácido para obter sílica por precipitação, filtração, lavagem, secagem e calcinação. A equação de reação é a seguinte
Na2SiO3 + 2H + -> sílica + 2Na + + H20
A sílica é um material de reforço indispensável na indústria da borracha. É amplamente utilizado em pneus, produtos de borracha, resina, revestimento, tinta, pesticida, fabricação de papel, farmacêutico e outros campos industriais. Atualmente, mais de 90% da sílica na China é usada na indústria de borracha, 60% da qual é usada na indústria de calçados.
2. Comparação de sílica pirogênica e sílica precipitada
2.1 diferenças estruturais entre a sílica pirogênica e a sílica precipitada
A sílica pirogênica não é simplesmente triturada nem especialmente seca. Em qualquer caso, a menor partícula é a partícula primária, mas ela se aglomerará mais ou menos (porque há muitos grupos hidroxila de silício em sua superfície), e a superfície especial é sua propriedade mais importante. A sílica gel possui uma grande superfície interna, razão pela qual possui uma forte capacidade de adsorção. Em contraste, as partículas primárias de sílica pirogênica são hidrolisadas pela chama, que possui apenas área superficial externa. Isso também explica porque as propriedades reológicas de muitos sistemas combinados com a sílica pirogênica foram muito melhoradas, como a aplicação de sílica pirogênica em revestimentos em pó.
Figura 1. Comparação de modelos de estrutura de sílica pirogênica e sílica precipitada
2.2 a diferença do número de hidroxila do silício entre a sílica pirogênica e a sílica precipitada
A diferença de perda por secagem da sílica tem grande influência nas características do produto e no desempenho da aplicação. Quanto menor for a perda de sílica por secagem, melhor. Por exemplo, quanto menor a perda por secagem, melhor é o isolamento da borracha de silicone usada para o cabo. A baixa perda de secagem pode aumentar a estabilidade de adesivos e selantes adicionados com sílica durante o armazenamento. Na verdade, a principal diferença entre a sílica está nos diferentes grupos hidroxila do silício (ou seja, SiOH / Nm2). A quantidade de hidroxil de silício da sílica pirogênica hidrofílica está entre 2 e 3. Em contraste, o conteúdo de hidroxil de silício da sílica precipitada é de cerca de 6. O conteúdo de hidroxil de silício da sílica modificada de superfície é inferior a 1.
2.3 diferença de pureza de silício entre sílica pirogênica e sílica precipitada
A diferença na pureza da sílica também é digna de nota. No que diz respeito aos ânions, a sílica pirogênica contém apenas uma pequena quantidade de íons cloreto e impurezas de óxido metálico. Os ânions da sílica precipitada incluem íons de radical ácido, íons alcalinos e íons de metal alcalino-terroso (cerca de 1000 ppm). A diferença da tecnologia do processo leva à diferença da pureza do produto.
Sílica pirogênica> 99,8%
Sílica precipitada 0,95%