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詳細說明
物理性質
納米二氧化硅外觀為為無定形白色粉末,粒子尺寸范圍在1~100納米,微結構為球形,呈絮狀和網狀的準顆粒結構。
【溶解性能】不能溶于水和酸(氫氟酸除外)及有機溶劑,能溶于堿及氫氟酸。
化學性質
【CAS登錄號】60676-86-0
【EINECS登錄號】
【分子量】60.08
【分子式及結構式】分子式和結構式為SiO2
【常見化學反應】納米二氧化硅屬于非金屬酸性氧化物,與金屬氧化物在高溫下生成硅酸鹽,除氫氟酸外不與其他酸反應,與強堿反應生成鹽,能與氫氟酸反應生成氟硅酸,反應方程如下:
SiO2 + 4HF → H2SiF4 + H2O
【禁配物】氫氟酸和堿
【聚合危害】無聚合危險
主要用途
納米二氧化硅的用途分非常廣泛,一般添加重量在0.5-2%,個別產品體系可到10%以上。對產品性能體現(xiàn)的關鍵是:充分分散到體系當中。使用時根據不同的體系,預先將納米二氧化硅分散在水、丙酮、醇類或其他溶劑中,對于油性體系,可輔之以助劑做預處理。主要用在以下領域,
(1)電子封裝材料
將經表面活性處理后的納米二氧化硅充分分散在有機硅改性環(huán)氧樹脂封裝膠基質中,可以大幅度地縮短封裝材料固化時間(為2.0-2.5h),且固化溫度可降低到室溫,使器件密封性能得到顯著提高,增加器件的使用壽命。
(2)樹脂復合材料
將納米二氧化硅顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中,可全面改善樹脂基材料性能。包括:A提高強度和延伸率;B提高耐磨性和改善材料表面的光潔度;C抗老化性能。
(3)塑料
利用納米二氧化硅透光、粒度小,可以使塑料變得更加致密,在聚苯乙烯塑料薄膜中添加二氧化硅后,能提高其透明度、強度、韌性、防水性能和抗老化性能。利用納米二氧化硅對普通塑料聚丙烯進行改性,使其主要技術指標(吸水率、絕緣電阻、壓縮殘余變形、撓曲強度等)均達到或超過工程塑料尼龍6的性能指標。
(4)涂料
可改善涂料的懸浮穩(wěn)定性差、觸變性差、耐候性差、耐洗刷性差等,使涂膜與墻體結合強度大幅提高,涂膜硬度增加,表面自潔能力也獲得改善。
(5)橡膠
二氧化硅號稱白炭黑,在普通橡膠中添加少量納米Si02后,產品的強度、耐磨性和抗老化性等性能均達到或超過高檔橡膠制品,而且可以保持顏色長久不變。納米改性彩色三元乙丙防水卷材,其耐磨性、抗拉強度、抗折性、抗老化性能均提高明顯,且色彩鮮艷,保色效果優(yōu)異。
(6)、顏(染)料
通過添加納米Si02對有機顏(染)料進行表面改性處理,不但使顏(染)料抗老化性能大幅提高,而且亮度、色調和飽和度等指標也均出現(xiàn)一定程度的提高,極大地拓寬了有機顏(染)料的檔次和應用范圍。
(7)陶瓷
用納米Si02代替納米A1203既可以起到納米顆粒的作用,同時又是第二相的顆粒,可提高陶瓷材料的強度、韌性及硬度和彈性模量等性能,。
利用納米Si02來復合陶瓷基片,提高了基片的致密性、韌性和光潔度,大幅降低燒結溫度。
(8)密封膠、粘結劑
納米Si02的加入,在其表面包敷一層有機材料,形成網絡結構,形成一種硅石結構,使之具有憎水性,可抑制膠體流動,加快固化速度,提高粘結效果,增加了產品的密封性和防滲性。
(9)玻璃鋼制品
納米顆粒與有機高分子產生接枝和鍵合作用,使材料韌性增加,抗拉強度和抗沖擊強度提高,耐熱性能也大幅提高。
(10)藥物載體
采用納米Si02為載體能起到很好的緩釋效果。
(11)化妝品
納米Si02為無機成分,易于與化妝品其它組分配伍,無毒、無味,自身為白色,反射紫外能力強、穩(wěn)定性好,被紫外線照射后不分解,不變色,也不會與配方中其它組分起化學反應,為防曬化妝品的升級換代奠定了良好的基礎。
(12)抗菌材料
利用納米Si02龐大的比表面積、表面多介孔結構和超強的吸附能力以及奇異的理化特性,將銀離子等功能離子均勻地設計到納米Si0X表面的介孔中,開發(fā)出高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的納米抗菌粉,可廣泛用于票據、醫(yī)療衛(wèi)生、化學建材、家電制品、功能纖維、塑料制品等行業(yè)中。
制造方法
納米SiO2的制備方法分為物理法和化學法兩種。
(1)物理法
物理法一般指機械粉碎法。利用超級氣流粉碎機或高能球磨機將SiO2的聚集體粉碎可獲得粒徑1~5微米的超細產品。該法工藝簡單但易帶入雜質.粉料特性難以控制,制備效率低且粒徑分布較寬。
(2)化學法
粒徑nm | 含量% | 比表面m/g | PH值 | 產品特性及應用 |
15±5 | 99.8 | 250±30 | 5~7 | 粒徑小、含量高比表面大,透明度高 |
30±5 | 99.5 | 220±30 | 5~7 | 分散性好,穩(wěn)定性高,觸變性h好 |
50±5 | 99.5 | 200± | 5~7 | 分散性好,穩(wěn)定性高,觸變性好 |
30±5 | 99.5 | 150~300 | 5~7 | 分散性好、可大幅度提高涂料耐擦洗性、強度、硬度 |
30±5 | 99.5 | 150~300 | 5~7 | 有更好分散性、能較大地提高樹脂的拉伸強度、沖擊強度、斷裂伸長率、熱穩(wěn)定性等性能,保持透明度. |
30±5 | 99.5 | 150~300 | 5~7 | 表面羥基多,比表面積大。對橡膠有很好的補強作用。 |
30± | 99.5 | 150~300 | 5~7 | 分散性好,活性高。有利于上漿,具有增強和增磨及減少毛羽效果。 |