高纯度二氧化硅几大表面改性方法及特点

      高纯度二氧化硅几大表面改性方法及特点

     高纯度二氧化硅的工业生产以沉积法为主，所生产出的二氧化硅外表含有大量羟基等极性基团，导致其极易吸附水分子、分散性较差、易产生二次聚集等问题，然后影响二氧化硅的工业运用作用。因而，二氧化硅在工业运用前大多需求进行外表改性处理，以进步其工业运用功能。

　　现阶段，二氧化硅化学外表改性首要有外表接枝改性、偶联剂改性、离子液改性、大分子界面改性及并用改性等，各改性工艺尽管均具有各自的优势及特色，但现在在工业运用上首要是以偶联剂改性为主。

　　1、二氧化硅外表接枝改性

　　外表接枝改性法的原理是经过化学接枝法在二氧化硅的外表接枝与基体聚合物(如橡胶)性质相同的大分子聚合物，一方面可以增强粒子与基体之间的作用力并改动粒子外表的极性，另一方面也能进步二氧化硅本身的分散性。

　　合适接枝分子量较小的聚合物，接枝的聚合物分子量较高时条件苛刻。

　　2、二氧化硅偶联剂改性

　　偶联剂改性的原理是利用偶联剂上的部分官能基团与二氧化硅外表的羟基产生化学反响，以此改动二氧化硅外表的基团结构和散布来进步与基体的相容性以及本身的分散性。偶联剂改性具有改性作用好、反响可控性高级长处，是现在运用最广的改性办法之一。

　　现在运用较为广泛的偶联剂有硅烷偶联剂、硅氧烷偶联剂和硅氮烷偶联剂等。在实际运用中偶联剂改性的首要工艺分为混合反响、冷却别离、重复洗刷和沉积四个步骤。

　　3、二氧化硅离子液改性

　　离子液体也称室温离子液体，是由有机阳离子与有机或无机阴离子构成，在100℃以下呈液态的熔盐。离子液改性是选用离子液体改性剂替代传统的有机相改性剂来改性二氧化硅，离子液相较于传统有机相改性剂具有室温下呈液态、导电性强、稳定性高和溶解性好等优势，且其不蒸发、不易产生污染，更加契合绿色生产的要求，但改性作用较差。

　　离子液改性工艺流程较为简单，在二氧化硅和离子液的混合体系中参加一定量的无水乙醇后再放入恒温水浴箱中反响，待反响充分后枯燥即可得到改性二氧化硅。

　　4、二氧化硅大分子界面改性

　　大分子界面改性所用的改性剂是一种含有极性基团的大分子聚合物，在与二氧化硅粒子的改性反响过程中，大分子界面改性剂的分子主链可以在引入较多极性环氧基团的一起坚持基本的主链结构，以此进步二氧化硅粒子与基体之间的相容性，达到较好的界面改性作用。该办法可以和偶联剂彼此协同补强基体，但单独运用时补强作用较低。

　　5、二氧化硅并用改性

　　并用改性是经过二氧化硅与其他材料并用改性，结合各自优势以进步橡胶制品全体功能。该办法可以结合两种改性剂的优势增强基体的归纳功能，但改性作用与改性剂配比密切相关。

　　例如，炭黑和二氧化硅都是橡胶工业杰出的补强剂，其间炭黑是橡胶工业最常用的补强剂之一，炭黑的特殊结构可以增强橡胶材料的拉伸和撕裂强度并改善其耐磨、耐寒等功能;而二氧化硅作为补强剂可以显著进步橡胶制品的滚动阻力和抗湿滑性等，但其单独运用作用不如炭黑。大量研讨表明，炭黑和二氧化硅并用作为补强剂可以结合二者优势进步橡胶制品的全体功能。