首先是关于二氧化硅的一些基本信息-真正多功能的矿物

在地壳、二氧化硅或二氧化硅中的所有氧化矿物质中,最为丰富。 它不仅与其他氧化物矿物一起存在,而且以其分离的形式存在,如沙子。 半宝贵的矿物蛋白石是一种无定形二氧化硅,几百年来一直备受青睐。

除了是地球上最丰富的矿物之外,它对地球上的生活也非常重要。 硅藻土是一种形成海洋食物链底层的浮游植物,其骨骼由二氧化硅制成。  许多工厂使用二氧化硅来加固水果干,形成外部缝纫针来提供保护。 二氧化硅在动物体内的作用不太明显,但我们每个人都含有约半克二氧化硅,没有这些,我们的骨头、头发和牙齿就无法形成。

二氧化硅不仅在生物学中发挥了重要作用,而且在文明中也发挥了重要作用。 富林特是一种古代工具中使用的二氧化硅。陶器中使用的沙子也是一种二氧化硅。 两千多年来,罗马水泥含有火山灰中的无定形二氧化硅,有助于提高其强度和耐久性。 如果没有用于生产炼油厂化剂的二氧化硅、粘合用于铸造超级合金的模具、形成现代玻璃和陶瓷以及抛光电子材料,目前的技术将有所不同。

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硅到底是什么?

二氧化硅是氧化硅的另一种名称,最常见的类型是SiO2。 它是自然界中晶体形式(石英砂) ,是地球壳中最丰富的组成部分。 另一方面,无定形二氧化硅在工业上以多种形式制造,包括硅胶、沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和胶体二氧化硅。

"胶体"是什么意思?

胶体是一种稳定的颗粒分散体--颗粒足够小,重力不会导致颗粒沉淀,但又足够大,不会穿过薄膜,使其他分子和离子自由通过。 粒度范围为约1至100nm。

硅胶与气相二氧化硅、熔融二氧化硅或沉淀二氧化硅有何不同?

硅胶在几个方面与其他类型的二氧化硅截然不同。 最显著的差异是呈液态而非粉末状。 此外,它具有最广泛的表面积,其聚集体尺寸可与原生粒子的实际尺寸一样小。

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硅酸钠(水玻璃)和硅胶有什么区别?

硅胶由致密的SiO2无定形颗粒组成。这些颗粒的组成部分是随机分布的[SiO4] -四面体。 这种随机分布使得无定形二氧化硅与晶体二氧化硅不同(分子级有序)。 硅酸 钠是pH值在12-13之间的碱性溶液,而硅胶则为9-11。 硅酸钠也由硅酸盐单体组成,而硅酸盐胶则由聚合硅酸盐组成。硅酸钠的成分SiO2/Na2O比率大约为3.4 ,而硅胶的SiO2/Na2O比率通常大于50。 最后,硅酸钠的粘度要高得多--更接近糖浆的粘度,而硅胶的粘度接近水的粘度。

硅胶可以在何处使用?

硅胶可用于众多应用,并 能增强越来越多的产品的功能。 举几个例子,我们的产品通过提供防固化性能来增强水性涂料的性能,同时提高水泥操作的耐久性和强度。 选择合适的硅胶是一项挑战。 颗粒形态、粒径和离子 种类存在细微 差异。

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胶体氧化硅- 化学与特性

胶体氧化硅乳液是一种液体、低粘度乳液。 胶体氧化硅有许多牌号,但所有的胶体氧化硅颗粒都由大小从约 2 nm 到约 150 nm 不等的胶体氧化硅组成

颗粒可为球形或略微不规则形状,并且可作为离散颗粒或略微结构化的聚集体存在。 它们还可能以较窄或较宽的粒度范围存在,这取决于它们的产生过程。

分散体中二氧化硅的最大重量比例基于平均粒度进行限制。 平均直径较小的分散体具有较大的比表面积,仅限于低浓度分散体。 相反,平均直径较大的乳液的总体比表面积较小,可采用更高浓度的乳液。

胶体氧化硅乳液的外观在很大程度上取决于颗粒粒径。 硅小颗粒( < 10 nm )的分散液通常很清澈。 由于更多的光被散射,中等尺寸分散体( 10-20 nm )开始呈现出不透明的外观。 含有较大胶体氧化硅颗粒( > 50 nm )的分散体通常为白色。

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标准硅胶分散体能够稳定地抵御8 - 10.5的pH值范围的胶凝和沉淀。这些硅胶通过碱性物质(通常为钠、钾或锂碱性物质)稳定或使用氨稳定。  在这些条件下,颗粒带负电荷。可通过添加过量的电解质种类(钠、钙、氯、锂、钾)使分散体不稳定。这些胶态二氧化硅颗粒通过将铝掺入二氧化硅颗粒的表面层形成铝硅酸盐位点,可实现额外的阴离子电荷稳定性。

将阳离子氧化铝吸附到颗粒表面上也可获得低pH版本的胶态二氧化硅。  这可产生使用阴离子种类稳定的阳离子粒子(通常为氯化物)。 这些乳液的pH值稳定在4以下。 低pH值系列还可以通过完全去离子分散来获得。这些系列无需存在稳定离子,也能稳定在pH值3以下。

此外,通过对硅烷进行表面改性,还可以提高乳液的稳定性。 硅醇基团可为隔离的硅醇基团,甚至为硅烷二醇基团(硅烷二醇基团)或邻苯二甲酸基团。 这些硅烷 不仅能为其他化学品的接枝提供反应性位点,还能物理防止硅氧烷桥的形成,从而形成聚集体或凝胶结构,从而提高稳定性。

根据粒度、结构、浓度、pH值、表面电荷和表面改性等因素, Levasil胶体二氧化硅水性分散体可提供各种等级。 胶体氧化硅乳液的外观在很大程度上取决于颗粒粒径
根据粒度、结构、浓度、pH值、表面电荷和表面改性等因素, Levasil胶体二氧化硅水性分散体可提供各种等级。 胶体氧化硅乳液的外观在很大程度上取决于颗粒粒径

您能解释一下表面电荷和表面改性吗?

 

大多数硅胶产品都是阴离子硅胶。 其表面主要由具有Si-O-H化学式的羟基组成。然而,已鉴定出其他基团,包括:硅烷二醇-Si- (OH) 2 ;硅烷醇-Si (OH) 3 ;表面硅氧烷-Si-O-Si-O- ;和表面键合的水。这在碱性pH下产生阴离子表面电荷,并且颗粒由诸如钠或铵之类的阳离子物质稳定。

通过将铝加入颗粒表面,可进一步稳定阴离子胶态硅酸盐,从而形成-Al-OH-基团。 即使在pH值为3的条件下,这也会产生非常高的带负电的表面。 这极大地提高了乳液的稳定性!

对于阳离子胶态二氧化硅,表面涂覆有Al2O3  这可将颗粒表面的电荷反转为正电荷,而抗衡离子通常为氯离子。 这些溶液仅在pH值低于4时才稳定。

采用硅烷进行的表面改性可降低颗粒的表面电荷,但从pH值2-11起,空间稳定现象可使这些溶液保持稳定。

硅胶的等级之间有什么区别?

硅胶的粒径和pH值之间的差别最大。 粒度也可以用比表面积来表示,即比表面积越大,平均粒度越小。 平均粒径也会影响可能的最大SiO2 含量(即,小颗粒仅在稀释溶液中稳定,而较大颗粒在较高浓度下稳定)。 纯二氧化硅溶液是阴离子型的,通常为钠或铵稳定的, pH值为9-11。 但是,通过使用铝酸钠进行改性,溶质可稳定至pH 3-4。  阳离子硅溶液在pH 4-5时稳定,并且去离子溶液在低pH (通常为2-3 )时稳定。

硅胶可以改性吗?

当然了! 硅胶可被改性为几种配置,包括但不限于:调节pH值、稳定离子、表面电荷和表面改性。  有关更多信息,请与您当地的销售办事处联系。

如何测量比表面积?

可通过滴定测定颗粒表面积。

如何知道自己正在使用所订购的粒径?

如果需要,我们所有的产品都配有分析证书,详细说明具体表面积。可通过从表面积进行背部计算来估算粒径。

硅胶对环境有害吗?

由于硅胶产品由无定形二氧化硅和水组成,因此它们是最环保的工业化学产品之一。

是否会造成任何特殊的健康危害?

硅胶产品是无定形二氧化硅的水性分散体。 硅胶不属于有害成分,但具有轻微刺激性。 由于这些产品会对皮肤产生干燥效果,因此应始终使用防护手套。 如果皮肤接触,请用大量清水冲洗接触区域。 始终建议使用防护眼镜。 如不慎入眼,请用大量清水冲洗并就医。 有关更多信息,请参阅每种产品的安全数据表。

联系我们

如果您对 Levasil胶体二氧化硅有任何疑问,请 联系 我们的技术专家。 我们期待您的咨询。

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