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用于消光剂的二氧化硅合成方法

用于消光剂的二氧化硅合成方法主要有三种:气相法;沉淀法;凝胶法。

一、气相法二氧化硅消光剂

气相二氧化硅是由硅的卤化物在氢氧火焰中高温水解、燃烧过程中形成的二氧化硅原生粒子互相碰撞形成二次粒子并成链而生成的表面带有羟基和吸附水的超微粉末,具有比表面积大、化学纯度高、分散性好等特点。常见的气相二氧化硅制备方法有两种,其反应原理如下方程式所示:

SiCl4+2H2+O2__燃烧__Si02+H2O+4HCI

CH3SiCl3+2H2+302___燃烧__Si02+3HCI+CO2+2H2O

二、沉淀法二氧化硅消光剂

沉淀法二氧化硅是由硅酸钠与酸反应生成,反应后的沉淀水合物经过洗涤、压滤、干燥等过程后形成产品。沉淀法二氧化硅具有吸油值高、工艺条件简单、成本较低的优点,但是存在比表面积小、孔容小、孔径分布宽的问题。

三、凝胶法二氧化硅消光剂

二氧化硅气凝胶的制备原理与沉淀法二氧化硅相似,其制备过程通常包含溶胶-凝胶和干燥两个过程,在溶胶-凝胶过程中前驱体(硅醇盐、水玻璃等)通过水解与缩聚反应生成具有微细多孔网络结构的凝胶,然后通过合适的干燥工艺(超临界、冷冻、常压)可以在保持凝胶原有结构的前提下取出内部大量液体,从而制得二氧化硅气凝胶。该产品具有比表面积大、孔容大、粒径分布窄等优点,但其吸油值偏低,制备工艺相对复杂,且制备成本较高。

目前国内二氧化硅消光剂市场需求处于逐年上升的趋势,但国内产品主要集中在中低端领域。国内高端领域产品虽然在孔容、吸油值、平均粒径等指标上已经达到国际高端水平,但在微孔结构控制上还存在明显差距,存在粒径分布较宽、表面改性技术差距较大、产品稳定性较低等问题,二氧化硅消光剂高端产品仍处于依赖国外进口的困境。


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