Satu artikel membawa Anda ke pemahaman lebih dalam tentang pengisi polimer - silika (SiO2)

Silikon dioksida SiO2sering kali mempunyai dampak yang menentukan terhadap kinerja sistem, baik itu karet silikon, film tipis, atau bahan kemasan elektronik.

Meskipun rumus kimianya adalah SiO2, morfologi dan nilainya sangat bervariasi karena proses produksi yang berbeda. Yang umum di bidang teknik meliputi:

1. Bubuk silika berbentuk gas

Bagaimana hal ini terjadi: Silikon halida (seperti silikon tetraklorida) terbakar pada suhu lebih dari 1000 derajat Celcius dalam nyala hidrogen-oksigen.

Morfologi mikroskopis: Sangat halus, bukan bola bundar, tetapi zat flokulan yang dihubungkan bersama seperti cabang pohon (cabang rantai tiga dimensi), dengan luas permukaan spesifik yang sangat besar.

Fitur: Sangat ringan, sangat halus (tingkat nanometer), sangat mudah untuk diterbangkan, harga tinggi

Fitur penting: Struktur pengisi dominan

2. Silika presipitasi

Sumber: Natrium silikat (gelas air) dan asam mengalami reaksi kimia dan mengendap dalam larutan air

Morfologi mikroskopis: granular atau agregat, dengan luas permukaan spesifik yang besar, tetapi strukturnya tidak sebesar metode fase gas. Kadar airnya lebih tinggi dibandingkan dengan metode fase gas.

Fitur: Biaya rendah, penyesuaian yang kuat

Fitur penting: Pengisi fungsional yang hemat biaya

3. Bubuk mikro silika leburan bulat (banyak digunakan dalam industri semikonduktor)

Sumber: Melelehkan bubuk kuarsa dengan kemurnian tinggi melalui nyala api bersuhu tinggi, memanfaatkan tegangan permukaan untuk mengubahnya menjadi bola sempurna, lalu mendinginkannya

Struktur: Bola berukuran mikro/sub mikron yang sangat bulat dengan permukaan yang sangat halus.

Fitur: Fluiditas luar biasa, koefisien muai panas (CTE) yang sangat rendah, dan insulasi listrik yang sangat buruk.

Fitur penting: pengisi kelas atas yang digerakkan oleh morfologi

Perbedaan antara silika fasa gas dan silika yang diendapkan dalam hal penerapannya terletak pada mekanisme yang berbeda untuk mengatur kinerja sistem: silika fasa gas unggul dalam membangun struktur jaringan tiga dimensi yang cerdas untuk mencapai kontrol reologi seperti pengentalan dan tiksotropi; Metode pengendapan silika berfokus pada penyediaan pengisi fungsional seperti penguat dan dukungan melalui struktur berpori dan aktivitas permukaannya.

Di bawah ini, saya telah membandingkan data kinerja utama mereka dalam bidang aplikasi yang berbeda, dengan harapan dapat menunjukkan keunggulan masing-masing secara lebih intuitif.

Aplikasi	efek komparatif	silika fase gas	Silika yang diendapkan
Penguatan karet silikon	Efek penguatan	Sangat kuat, dapat meningkatkan kekuatan karet silikon sebanyak 5-10 kali lipat	Efek penguatannya bagus, tetapi biasanya lebih rendah dibandingkan produk fase gas
Kontrol reologi pelapis	Penebalan dan tiksotropi	Luar biasa, dengan penambahan 2%, viskositas geser rendah bisa melonjak dari 460 cP menjadi 12600 cP, dan nilai tiksotropi bisa mencapai 4,53	Metode ini mempunyai efek mengental, namun sifat tiksotropi dan anti kendurnya biasanya lebih rendah dibandingkan metode fase gas.
Ban dan karet	resistensi bergulir	Kinerja penguatan yang sangat baik	Berkurang secara signifikan, indeks hambatan gelinding ban yang menggunakan metode sedimentasi kinerja tinggi dapat berkurang 20-30% dibandingkan dengan karbon hitam biasa
	ketahanan aus	Dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan aus	Meningkat secara signifikan, dapat mengurangi tingkat keausan ban sebesar 15-20%
	Pegangan lahan basah	Dapat secara signifikan meningkatkan cengkeraman Lahan Basah	Peningkatan yang efektif, dapat meningkatkan cengkeraman lahan basah lebih dari 9%
Aplikasi fungsional khusus	Pembawa cair ke bubuk	Daya dukung minyak yang sangat tinggi, mampu mengadsorpsi obat cair hingga 1,5 kali beratnya sendiri, dengan kemampuan mengalir bubuk dan sifat pengisian yang lebih baik	Kapasitas pemuatan minyak relatif rendah, dan kemampuan mengalir dari bubuk yang dipadatkan tidak sebaik metode fase gas
	Agen gesekan pasta gigi	Sangat jarang digunakan	Aplikasi inti, dengan nilai gesekan RDA sedang (100-150) dan penyerapan air (>50ml/20g), dapat membersihkan gigi secara efektif tanpa merusak enamel

Perbedaan data ini ditentukan oleh perbedaan “latar belakang” kedua bahan tersebut:

Silika gas adalah "ahli reologi": ukuran partikel utamanya sangat kecil (dalam kisaran nanometer), kemurniannya sangat tinggi, dan sifat permukaannya memungkinkannya dengan cepat membentuk jaringan ikatan hidrogen yang kuat dalam sistem non-polar. Oleh karena itu, dalam skenario yang memerlukan kontrol tepat terhadap perilaku fluida, seperti cat kelas atas anti kendur, perekat anti pengendapan, penguat karet silikon, dll., ini adalah pilihan yang tak tergantikan.

Metode pengendapan silika adalah "raja pengisi fungsional": ia memiliki rasio kinerja biaya yang tinggi (sekitar 1/5 hingga 1/3 dari biaya metode fase gas), dan dengan menyesuaikan proses sintesis, luas permukaan spesifiknya, nilai penyerapan minyak, ukuran pori dan parameter lainnya dapat diubah secara fleksibel untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda. Oleh karena itu, dalam produk industri massal yang sensitif terhadap biaya dan permintaan yang terdiversifikasi seperti ban, sol sepatu, pasta gigi, pakan, dll., produk ini menempati lebih dari 90% pangsa pasar.

SAT NANO adalah pemasok terbaik silika fase gas dan bubuk silika yang diendapkan di Tiongkok, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami di sales03@satnano.com