硅溶胶的研究进展及应用

硅溶胶具有大的比表面积,高的稳定性等优良的性能被广泛应用在涂料、化学机械抛光、精密铸造等工业领域.随着工业的发展,硅溶胶应用范围被不断扩大,较大粒径,更高稳定性,单一分散的溶胶被大量研究.金属改性、有机基团改性的溶胶有特殊的性能以适应不同的领域需求.     

硅溶胶改性膨润土的研究

以南京汤山钙基膨润土为原料,研究了硅溶胶改性剂加入量、pH值、焙烧温度对钙基膨润土的吸附性、悬浮性和膨胀性的影响,并运用X射线衍射分析其改性机理.结果表明:随硅溶胶加入量的增加,膨润土的吸附性和悬浮性呈先上升后下降的趋势,膨胀性降低,膨润土与硅溶胶质量比为8.0时改性效果最好;pH值对硅溶胶改性效果影响不大;随焙烧温度的升高,膨润土的吸附性和膨胀性呈先上升后下降的趋势,悬浮性提高,500℃焙烧土效果最佳,并且500℃焙烧后再用硅溶胶改性的膨润土的性能更好.     

硼改性微粒硅溶胶

选用超滤法浓缩硼改性微粒硅溶胶，在室温、操作乐力3.5kPa的条下，选用截留相对分子质量为10000的醋酸纤维素超滤膜浓缩硼改性微粒硅溶胶，其截留率真大于93%,可将硼改性微粒硅溶胶浓缩到15％～16％，并且硼改性微粒硅溶胶不易变性实验采用阴离子及非离子表面活性剂来提高高浓度硅溶胶的稳定性，结果表明，用量0．01％的羧甲基纤维素分散效果最佳，对硼改性微粒硅溶胶的性能几乎没有影响，有利于实现商品化。     

改性硅溶胶的研究现况

本文对硅溶胶的理化性质以及改性硅溶胶的制备方法从物理和化学两方面加以研究总结,概述了其作用机理和研究进展。     

改性硅溶胶的研究现状及进展

介绍了硅溶胶的结构、稳定性和理化性能,综述了工业制备硅溶胶的两种常用方法(离子交换法、单质Si一步溶解法),并着重介绍了硅溶胶改性方法(如金属离子改性、硅烷偶联剂改性等)的机制及应用进展。最后对改性硅溶胶的发展方向进行了展望。     

硅溶胶的有机改性及应用

为了提升纳米硅溶胶在硅片上SiO_2薄膜的化学机械抛光(CMP)效率,用硅烷偶联剂KH550在酸性条件下对硅溶胶进行表面改性。对得到的产物进行化学机械抛光及通过粒度分析仪分析氧化硅粒径和Zeta电位变化,并通过红外光谱分析仪和原子力显微镜分析氧化硅颗粒表面是否接枝上了硅烷偶联剂。结果表明,经过改性后的硅溶胶在红外测试中3 400 cm^(-1)附近和1 616 cm(-1)附近和1 616 cm^(-1)附近出现了N—H的伸缩和弯曲振动峰;原子力显微镜探针离开氧化硅颗粒表面时存在粘弹性;用抛光机测得使用改性后的硅溶胶比使用未改性的硅溶胶去除速率有所提高,并在改性含量0.05%时,去除速率达到最快;改性后的硅溶胶粒子Zeta电位趋向于正向增大,且随着加入改性剂的量从0～0.1%逐渐增加,硅溶胶粒子Zeta电位向正电荷位移更加明显;对未改性的硅溶胶和加入0.05%KH550改性后的硅溶胶进行动态光散射分析,硅溶胶经过改性后粒径D_(25)由65.3 nm增大到73.2 nm,粒径D_(50)由79.2 nm增大到83.5 nm,粒径D_(99)由154.1 nm减小至131.8 nm,而用静态光散射分析时,硅溶胶经过改性后粒径D_(10)由69.0 nm变化为69.6 nm,粒径D_(50)由99.1 nm变化为100.8 nm,粒径D_(99)由191.2 nm变化为194 nm,可以看出D_(10),D_(50),D_(99)基本没有发生变化。红外实验和原子力实验证明KH550成功地接枝到颗粒表面;加入改性剂KH550后,不仅改变了氧化硅表面Zeta电位,也改变了水化层;同时使小粒径胶粒的水化层变厚,大粒径的水化层变薄,使Zeta电位由负电荷变为正电荷,从而影响到在硅片上SiO_2薄膜的抛光效率。     

硅溶胶改性水性聚氨酯胶粘剂的研究

以TDI(甲苯二异氰酸酯)、聚酯多元醇、DMPA(二羟甲基丙酸)和硅溶胶等为原料制备了WPU(水性聚氨酯)胶粘剂,考察了硅溶胶掺量对其性能的影响。研究结果表明:随着硅溶胶掺量的不断增加,WPU的平均粒径逐渐增大,胶膜的拉伸强度、硬度、疏水性、耐水性和耐热性等逐渐提高,当w(硅溶胶)=5%(相对于胶粘剂总质量而言)时,复合薄膜的T-剥离强度(为5.0 N/25 mm)和断裂伸长率(为1 658%)相对最大,热稳定性略有提高。     

硅溶胶制备与应用

硅溶胶是高分子二氧化硅微粒分散于水中或有机溶剂中的胶体溶液 ,广泛应用于陶瓷、纺织、造纸、涂料、水处理、半导体等行业。介绍了硅溶胶的各种制备方法及几种特殊用途的硅溶胶的制备。阐述了影响硅溶胶稳定性的因素及其性能测试方法     

可UV固化的稳定硅溶胶的制备及其应用

在自制的"凝胶抑制剂"存在下,用正硅酸乙酯和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为前驱体,丙烯酸羟乙酯为表面修饰剂,在酸性条件下发生共水解-缩合反应,制得可UV固化的有机/无机杂化聚合物(稳定硅溶胶),在60℃干燥箱中贮存28 d未发生凝胶现象。TEM测试结果表明:该杂化聚合物包含微米尺寸的团聚颗粒和纳米颗粒。光固化涂膜性能测试表明:含纳米颗粒的稳定硅溶胶能明显改善涂膜的柔韧性、附着力和硬度。     

SiO2溶胶的甲基化改性及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水性前驱物,对SiO2溶胶进行甲基化改性,制备MTES-SiO2溶胶,考察了MTES的加入对SiO2溶胶化学结构和性能的影响.结果表明,随着MTES加入量的增加,溶胶的粘度减小,凝胶时间延长,溶胶粒径略微增大.红外光谱分析表明,MTES-SiO2溶胶以Si -O - Si键为主,体系中已成功引入Si - CH3基团,所形成的SiO2分子具有线型结构.MTES-SiO2溶胶在陈化过程中,在粘度发生急剧改变前,溶胶的粘度、固含量变化不大,溶胶粒径略有增加.随着凝胶点的接近,溶胶分子逐渐由线型结构过度到三维网络结构.     

气相法二氧化硅在硅橡胶中的应用

介绍了气相法二氧化硅在硅橡胶中的用量对其拉伸强度、伸长率及硬度的影响。此外,分析了硫化后产生气泡的各种原因。     

硅溶胶的制备与应用

文章介绍了硅溶胶的主要性质和应用领域,以及国内外硅溶胶领域的发展现状,并阐述了硅溶胶制备的基本方法及其优缺点.离子交换法、单质硅水解法是目前工业化最成熟的工艺.开发新的硅溶胶制备工艺,制造高浓度、高纯度、高稳定性、特殊用途硅溶胶产品是硅溶胶制备研究的发展趋势.     

Processing and Properties of Cellular Silica Synthesized by Foaming Sol-Gels

A novel process for fabricating lightweight, cellular ceramics from sols is presented. The process utilizes the rapid viscosity change during gelation to stabilize the structure of a foamed silica sol. Manipulation of gel viscosity and foaming agent concentration resulted in a minimum cell size of 90 μm at 31% density and minimum density of 17% with average cell size of 400 μm. The flexural strength compared favorably with space shuttle tiles and sintered hollow glass spheres. From −50° to 150°C, the dielectric constant ranged from 1.51 to 1.55 for a 20% dense foam and was slightly dispersive, whereas the dielectric loss was comparable with fused silica.     

膨润土及改性膨润土在造纸行业中的应用

膨润土特殊的构造使其具有离子交换性、吸水性、膨胀性、触变性、粘结性、吸附性等多重性质,其常用改性方法有活化法和添加改性剂法两种。概括了近期的文献资料,对膨润土和改性膨润土在造纸行业中的应用情况进行了综述,对今后的发展提出了建议。     

甲基三乙氧基硅烷改性硅溶胶及疏水性能研究

用甲基三乙氧基硅烷对硅溶胶进行疏水改性。研究了在不同温度下,不同甲基三乙氧基硅烷含量对硅溶胶的改性效果。用浸渍提拉法和自流法在玻璃表面制成了疏水膜。采用傅里叶红外光谱、差热-失质量测试仪及接触角测试仪等测试方法对疏水膜进行了检测分析及疏水性能的表征。结果表明:在40℃,有机硅单体质量分数为9%时,甲基三乙氧基硅烷改性硅溶胶相容性良好,在玻璃表面涂膜前后光学性能无明显变化,涂膜玻璃片表面的疏水性有了大幅的提高。     

EPDM在白炭黑改性胎侧胶中的应用

在加入定量(9phr)白炭黑胎侧胶料中同时加入不等量的EPDM,研究了胎侧胶料在白炭黑和EPDM的协同作用下其性能的变化,得出EPDM在含有沉淀法白炭黑的胎侧胶中的较佳用量值。通过对比试验可以看到胎侧胶体系在加入白炭黑后,其耐热氧老化性能和耐屈挠性能均有所改善,而且,当EPDM用量范围在10~15phr之间时,会获得较好的综合性能。     

大粒径高浓度硅溶胶的制备及其应用

大粒径、高浓度硅溶胶具有优良的性能,广泛应用于电子工业、陶瓷工业、涂料工业等。概述了大粒径、高浓度硅溶胶的研究概况、粒径生长原理、浓缩机理、制备、稳定性影响因素及在工业中的应用。