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2021-03-09 14:23

金属盐改性硅溶胶,性能稳定可应用于造纸业

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    硅溶胶是指纳米二氧化硅颗粒在水或溶剂中的分散体系。它具有大比表面积、高吸附、高分散性(几纳米到几十纳米)、高防火绝缘等优良性能。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水和羟基,所以硅溶胶也可以表示为SiO2·nH2O。硅溶胶的许多优良性能使其得到了广泛的应用。

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    通过表面改性,可使硅溶胶中的硅粒子均匀分散在聚合物中,提高材料的稳定性。硅溶胶中纳米sio2的改性不同于粉体中的无机颗粒,其改性是在溶胶中进行的,在整个改性过程中都要保证颗粒的单分散和稳定性。


    用金属盐对硅溶胶进行改性,制备出高浓度、稳定的硅溶胶,可用于造纸领域。具有高比表面积的硅溶胶可以作为助留剂。与传统助留剂相比,二氧化硅颗粒可以提高助留率,改善滤水性能,而不会破坏助留剂的形成。常见的金属盐改性硅溶胶有:铝改性硅溶胶和硼改性硅溶胶。铝改性硅溶胶是一种含铝聚硅酸盐,聚硅酸盐对铝离子具有特殊的反应能力和吸附能力。硼改性硅溶胶一般用作硼硅酸盐玻璃和硼硅酸盐矿物。硼改性硅溶胶颗粒体系的效果优于铝改性硅溶胶颗粒体系。


    硅烷偶联剂是一种常见的硅溶胶改性剂、偶联剂硅烷(关键)组织的机制的一部分分子与硅胶表面的硅粒子形成了强大的束缚,和硅胶表面的硅粒子通过选择一种有机官能团能有效改善表面性质和反应。常用的改性方法有后改性和原位改性。后改性法广泛应用于硅溶胶的改性,是一种两步法。首先用传统方法制备硅溶胶,然后将硅烷偶联剂与硅溶胶表面的硅羟基共价结合,从而达到改性的目的。原位改性是硅溶胶相对于后改性的另一种改性方法。与后改性方法相比,有机硅可以均匀分散在合成的溶胶中,同时减少了反应过程。两者都有各自的优点和缺点,又相互补充。


    硅溶胶中硅纳米粒子的表面改性已成为材料研究的热点。首先,与普通的硅溶胶相比,改性后的硅溶胶的性能得到了更好的提高,如良好的疏水性和稳定性,特别是在复合材料的应用上,硅溶胶的表面改性使硅颗粒与有机物有更好的相容性。其次,表面改性将使硅溶胶在耐高温材料、光电材料和生物材料等先进领域有更大更好的发展。


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