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硅溶膠的特性及其作用機理

2022-02-21 14:14:48

硅溶膠的特性及其作用機理

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硅溶膠的特性及其作用機理

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硅溶膠的特性及其作用機理

  • 硅溶膠的特性及其作用機理

  1、耐磨和耐刮擦-延長涂層使用壽命

  硅溶膠可提高水性涂料的耐磨性和耐劃傷性,延長涂層的使用壽命。

 

優點

作用機理

提高耐磨性

提高耐刮擦

安全環保

1.硅溶膠顆粒表面存在大量-Si-OH,能與有機樹脂中的活性基團反應,提高體系交聯密度。

2.硅溶膠顆粒為無機剛性粒子非常堅硬(莫氏硬度為5.5),可顯著提高水性涂層硬度。

 

  2、防粘連-保持涂層分離

  涂覆到基材表面,尤其是基材表面涂層發粘,接觸時會有粘在一起的趨勢。 發生這種情況時,涂層通常會被破壞。

 

優點

作用機理

保水性出色

耐熱性優異

 

1.硅溶膠可使涂層表面更具親水性,在干燥過程中使涂層表面保留更多的水分,降低其粘性。

2.硅溶膠顆粒被認為是很小的玻璃顆粒可耐受高溫(SiO2的熔點約為1650ºC ),即使在高溫條件下,也能保持離散狀態且不會熔融。

  

  3、防沾污-保持涂層清潔

  外墻涂料中,防污性能非常重要。涂層越能更好地抵御污垢,它們看起來就越清新亮麗。涂層需要清潔時,可通過簡單沖洗輕松去除污垢。

 

優勢

作用機理

提高親水性

自清潔性能

硅溶膠顆粒表面含有大量的親水性極強的-Si-OH,由于涂層表面富集了硅溶膠顆粒,因此涂層表面表現出一定的親水性,涂層被雨水沖刷時,雨水會在涂層表面平鋪形成一層薄膜,把污垢帶走,保持涂層表面清潔。

 

  4、粘結力好-提高基體強度

  硅溶膠具有良好的粘結性,在眾多領域的粘合應用中,硅溶膠目前是最完美的基礎原料。

 

優點

作用機理

溫度耐受性好

無定形且非結晶

1.高溫下,硅溶膠顆粒將粘結在一起(如催化劑應用),或形成堅硬的玻璃表面涂層(如電工鋼)。

2.低溫度下,硅溶膠顆粒可以根據化學鍵(如富鋅底漆和水泥基體系)形成無機涂層。

 

  5、分散性好-防止分散體結塊

  硅溶膠的顆粒大小和電荷一致,因此硅溶膠是理想分散劑。硅溶膠作為分散劑能降低分散體系中固體或液體粒子的聚集,使分散體系保持均一穩定的狀態。較小粒徑的硅溶膠可用于配制高濃度、長期穩定的無表面活性劑顏料分散體。

 

優點

作用機理

無表面活性劑

剪切不敏感

均質穩定的

無明顯泡沫

提高可潤濕性


硅溶膠顆粒吸附在分散體系中的固體或液體粒子表面,充當物理間隔物,阻礙粒子聚集,防止產生結塊,從而使分散體系保持均一穩定的狀態。

 

  6、絮凝性好-加速顆粒物沉降

  絮凝是去除液體中多余顆粒物(或固體)的過程,絮凝常見于食品、飲料以及水處理行業。硅溶膠顆粒表面帶有電荷以及中膠團形成網絡結構孔隙,在一定的條件下對顆粒物有較強的吸附作用。

 

優點

作用機理

操作安全

無毒無害

易于使用

當硅溶膠被加入至液體中,硅溶膠顆粒會吸附具有相反表面電荷的顆粒物,形成絮凝體簇或沉淀,這些絮凝體很容易從液體中過濾掉。

  

  7、摩擦性好-提高表面粗糙度

  在造紙行業中,用硅溶膠處理過得包裝紙或紙板表面,可大大增加紙張的摩擦系數,提高紙張的防滑性,減小運輸和堆存中的滑動。

 

優點

作用機理

提高摩擦系數

易于使用

安全操作

當紙張表面噴涂上硅溶膠,干燥后,硅溶膠會留在紙張表面,而不會深入內部,因此紙張表面充滿了二氧化硅顆粒,增加了表面粗糙度,從而增加了摩擦系數。

 

  8、膠凝性好-提高凝膠強度

  硅溶膠凝膠是由液體變粘最終變為固體的過程,根據此特點,利用硅溶膠和濃硫酸制備的凝膠體作為AGM電池的關鍵材料,能有效防止硫酸的滲漏和溢出,避免環境污染。

 

優點

工作原理

凝膠穩定性好

凝膠強度高

可控和可調凝膠時間

操作安全且易于使用

硅溶膠顆粒通過-Si-O-Si-化學鍵在支鏈中連接在一起而形成連續凝膠結構,它將電解液包在內部,形成的凝膠體系能阻止內部液體的轉移,但仍可通過毛細管作用保留液體組分。在電池中,硫酸保留在凝膠體內。

 

  9、可印刷性好-提高印刷品質

  提高可印刷性意味著油墨顏色和圖像更好地粘附在基體表面,不可能滲透到下面的材料中。

 

優點

工作原理

潤濕性好

吸墨性強

??????無墨水滲出

當在紙張和塑料薄膜涂料中使用硅溶膠,它可以提高表面親水性,從而更好地保留水性油墨,從而增強可印刷性。對于噴墨紙,帶正電荷(陽離子)硅溶膠用于涂層配方,待涂層干燥后,二氧化硅顆粒與少量粘結劑結合,形成具有優異染料固定性能的多孔涂層。

 

  10、拋光和平整化-實現完美的基材

  硅溶膠可用于對各種基材進行物理和化學拋光,從而形成幾乎無缺陷的平坦表面,這是制造集成電路和高性能基材的首選工藝。

 

優勢

工作原理

雜質含量低

去除速率快

拋光質量好

可預測和可重復的拋光性能

操作安全且易于使用

 

基材表面粗糙度、表面去除率之間的平衡可通過選擇合適濃度、pH、形態、粒徑分布以及雜質含量的硅溶膠來實現。

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