浅谈二氧化硅消光粉


一、消光基本原理

不含消光剂的清漆涂膜呈镜膜流平状态,当光到达镜膜表面时,入射光部分被吸收,部分被反射,反射部分使膜呈现光泽。含有白炭黑消光剂的漆膜,均匀分布于漆膜中的白炭黑粒子形成一种微粗糙面。

漆膜表面微小的凹凸可使光线形成漫反射。

溶剂的挥发:在湿膜内形成指向漆膜表面运动的“溪流”,带动消光剂颗粒向表面定向聚集的过程。

二、消光方式的选择

1、体系的不相容;

2、高填料;

3、蜡粉;

4、有机消光剂:PMMA-PS复合微粒;

5、无机消光剂。

三、无机消光剂

1、白炭黑,气相二氧化硅,沉淀法二氧化硅;

2、表面处理及未表面处理,亲疏水;

3、具有更大的比表面积与特殊的晶型结构;

4、微观结构是无定形或呈玻璃态,与天然二氧化硅相比,白炭黑的二氧化硅纯度高、惰性大、耐紫外光,折光指数为1.46。

四、气相法白炭黑

1、气相法白炭黑:最早1941年DEGUSSA所开发,化学气相沉积法,是由四氯化硅蒸气在氢氧气氛下高温水解形成气凝胶,通过聚集器聚集成较大颗粒后进行收集,其反应式如下:

2、SiCl4+2H2+O2------->SiO2+4HCl 1800℃

五、沉淀法白炭黑

1、用酸(通常使用硫酸)对硅酸钠溶液(水玻璃)进行中和,过滤去除副产物,对剩下的白炭黑进行干燥,疏松,絮状结构;此法最大比表面可达500m2/g。

2、应用性能由沉淀阶段(成份、配比、时间、温度和浓度)中形成的微观粒子结构决定。

六、凝胶法白炭黑

原料工艺路线与沉淀法接近,不同在于酸碱反应经过溶胶-凝胶过程,但产品特性与气相法较为类似。

公司 改性剂
GE D4,HMDZ,DMDC
Cabot HMDZ
Dow Corning HMDZ,PDM
Grace 直链醇
Degussa D3,D4,DMDC,烷氧基硅氧烷
Wacker D3,D4,PDMS
Rhodia D3,D4,MM
印尼Darisa DUSIL

1、瓦克(WACKER):N20、T40、H15、H13L、H20、H17、H18、H2000。

2、德固赛(DEGUSSA)亲水性:A200、A300、A380,TT。

3、德固赛(DEGUSSA)疏水性:R972、R974、R202、R812、R812S、R106、R8200。

4、CABOT(卡博特):M-5、EH-5、TS-720、TS-610。

5、TOKUYAMA(德山):QS-102、QS-20、QS-40、DM-10。

6、吉必盛气相二氧化硅:H-200、H-150。

七、消光度的影响因素

1、消光粉的平均粒径及分布;

2、孔隙率;

3、堆积密度;

4、表面处理;

5、使用的方法;

6、干燥条件;

7、涂层厚度;

8、混合体系。

八、一般消光规律

1、一般来说,消光粉的平均粒径越大,消光效率就会越高;

2、如有大量“粗”“细”粒子,即分布不均,造成增粘及过度粗糙;

3、消光粉的孔隙率越高,单位重量粉料含量就会越高;

4、光泽的降低是粒子的粒径效应;

5、同等粒径,高孔隙率效果效果越好;

6、堆积密度与消光性能无直接联系;

7、颗粒小,堆积密度小,孔隙率大,比表面大,吸油量相应增大;

8、吸油量大一般消光性能好些;

9、表面处理的消光性能更好。

九、红外解析

1、1095cm-1强而宽的吸收带是Si-O-Si反对称伸缩振动峰,806cm-1、476cm-1处的峰为Si-O键对称伸缩振动峰;

2、3442cm-1处的宽峰是结构水-OH反对称伸缩振动峰;

3、1636cm-1附近是水的H-O-H弯曲振动峰;

4、955cm-1处的峰属于Si-OH的弯曲振动吸收峰。

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