La diferencia entre la sílice pirógena ysílice precipitada
El negro de humo blanco es un término general para los productos de silicato y silicatos en polvo amorfos blancos. Se refiere principalmente a sílice precipitada, sílice ahumada, gel de sílice ultrafino y aerogel, incluido el silicato de aluminio sintético en polvo y el silicato de calcio. Según el método de producción, la sílice se puede dividir en sílice de precipitación y sílice de pirólisis (nombre científico: sílice de pirólisis).
La sílice pirógena es nanopartículas coloidales sólidas translúcidas, floculantes, amorfas y blancas en estado normal. No es tóxico y tiene una gran superficie específica (100 ~ 400m2 / g). La sílice pirógena es sílice de grado nanométrico. La pureza del producto es superior al 99,8%, el diámetro de partícula original es de 10 ~ 40 nm y la sílice precipitada se divide en sílice precipitada tradicional y sílice precipitada especial. El primero se refiere a la sílice, que se basa en ácido (ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, etc.), CO2 y silicato de sodio. Este último se refiere a la tecnología de alta gravedad, sol-gel, etc. Dióxido de silicio producido por métodos especiales como el método de cristal, el método de dos cristalizaciones o el método de microemulsión de micelas inversas.
1. Método de producción de sílice
El método tradicional de preparación de sílice es utilizar silicato de sodio, tetracloruro de silicio y ortosilicato de tetraetilo como fuente de silicio. Excepto el silicato de sodio, otros costos son altos. El nuevo método utiliza mineral no metálico barato como fuente de silicio, lo que reduce en gran medida el costo de producción de la sílice.
1.1 método de fase gaseosa
Es principalmente el método de deposición de vapor químico (CAV), también conocido como método de pirólisis, método seco o método de combustión. Sus materias primas son tetracloruro de silicio, oxígeno (o aire) e hidrógeno, que se forman por reacción a alta temperatura. La ecuación de reacción es la siguiente
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Después de secar, desempolvar y filtrar, el aire y el hidrógeno se envían al horno de hidrólisis sintética. La materia prima de tetracloruro de silicio se envía al evaporador para su calentamiento y evaporación, y el aire seco y filtrado se toma como portador y se envía al horno de hidrólisis sintética. Después de gasificar el tetracloruro de silicio a alta temperatura, se hidroliza con una cierta cantidad de hidrógeno y oxígeno (o aire) a alta temperatura. En este momento, las partículas de sílice pirógena son muy finas y forman un aerosol con el gas, que no es fácil de capturar. Por lo tanto, primero se agrega en partículas más grandes en el agregador, y luego se recolecta mediante el separador de aire rotatorio, y luego se envía al horno de desacidificación para purgar la sílice ahumada con aire caliente o vapor auxiliar. El negro a pH 3.6 o superior es el producto terminado.
1.2 método de precipitación
El método de precipitación, también conocido como método de acidificación con silicato de sodio, utiliza una solución de silicato de sodio para reaccionar con el ácido y obtener sílice mediante precipitación, filtración, lavado, secado y calcinación. La ecuación de reacción es la siguiente
Na2SiO3 + 2H + -> sílice + 2Na + + H20
La sílice es un material de refuerzo indispensable en la industria del caucho. Es ampliamente utilizado en neumáticos, productos de caucho, resinas, revestimientos, tintas, pesticidas, fabricación de papel, productos farmacéuticos y otros campos industriales. En la actualidad, más del 90% de la sílice en China se utiliza en la industria del caucho, el 60% de la cual se utiliza en la industria del calzado.
2. Comparación de sílice pirógena y sílice precipitada
2.1 diferencias estructurales entre la sílice pirógena y la sílice precipitada
La sílice pirógena no se tritura simplemente ni se seca especialmente. En cualquier caso, la partícula más pequeña es la partícula primaria, pero se aglomerará más o menos (porque hay muchos grupos hidroxilo de silicio en su superficie), y la superficie especial es su propiedad más importante. El gel de sílice tiene una gran superficie interna, razón por la cual tiene una gran capacidad de adsorción. En contraste, las partículas primarias de sílice pirógena son hidrolizadas por la llama, que solo tiene una superficie externa. Esto también explica por qué las propiedades reológicas de muchos sistemas combinados con sílice de pirólisis se han mejorado en gran medida, como la aplicación de sílice de pirólisis en recubrimientos en polvo.
Figura 1. Comparación de modelos de estructura de sílice de pirólisis y sílice precipitada
2.2 la diferencia del índice de hidroxilo de silicio entre la sílice de pirólisis y la sílice precipitada
La diferencia de la pérdida de sílice por secado tiene una gran influencia en las características del producto y el rendimiento de la aplicación. Cuanto menor sea la pérdida de sílice por secado, mejor. Por ejemplo, cuanto menor sea la pérdida por secado, mejor será el aislamiento del caucho de silicona utilizado para el cable. La baja pérdida por secado puede aumentar la estabilidad de los adhesivos y selladores agregados con sílice durante el almacenamiento. De hecho, la principal diferencia entre la sílice radica en los diferentes grupos hidroxilo de silicio (es decir, SiOH / Nm2). La cantidad de hidroxilo de silicio de la sílice de pirólisis hidrófila está entre 2 y 3. Por el contrario, el contenido de hidroxilo de silicio de la sílice precipitada es aproximadamente 6. El contenido de hidroxilo de silicio de la sílice modificada en la superficie es inferior a 1.
2.3 diferencia de pureza del silicio entre la sílice pirógena y la sílice precipitada
La diferencia en la pureza de la sílice también es digna de mención. En lo que respecta a los aniones, la sílice ahumada contiene solo una pequeña cantidad de iones cloruro e impurezas de óxidos metálicos. Los aniones de la sílice precipitada incluyen iones de radicales ácidos, iones alcalinos e iones de metales alcalinotérreos (aproximadamente 1000 ppm). La diferencia de tecnología de proceso conduce a la diferencia de pureza del producto.
Sílice de pirólisis> 99,8%
Silcia precipitada .95%