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硅烷偶联剂在硅微粉表面改性中的应用

2022-05-11 11:24:01

硅烷偶联剂在硅微粉表面改性中的应用

01 硅烷偶联剂的用量

硅烷偶联剂的用量是根据粉体的比表面积所占的反活性点(如Si-OH)的数量以及硅烷偶联剂覆盖表面的单分子层、多分子层的厚度等决定的。

一般硅微粉类矿物粉体的Si-OH含量为4-12个μm2,1mol的硅烷偶联剂可以覆盖约7500m2的粉体表面积。由于硅烷偶联剂水解后,其自身也产生缩合反应,要影响到计算用量的准确性,所以要增加一定的加入量。

硅烷偶联剂的用量计算关系是:

硅烷偶联剂用量(g)=粉体质量(g)×粉体表面积(m2/g)/硅烷偶联剂的覆盖面积(m2/g)

02 表面改性工艺的确定原则

根据所选用的硅烷偶联剂与硅微粉反应的机理进行确定:

一是首先要将硅微粉进行动态加热到100-110℃,此时以雾化法加入水解后的硅烷偶联剂或复合偶联剂。

二是在硅烷偶联剂与反应过程中应保持一定的反应时间,因不同的反应时间其改性的效果是不同的。这一加热反应过程是脱水、缩合与固化,以使硅烷偶联剂与硅微粉形成稳定和牢固的共价键结合。

三是经偶联剂改性的粉体,都会产生假结颗粒和缩合后产生的硬颗粒,给产品质量带来了很大的影响,所以一定要进行有效分级,只有这样才能保证产品的质量。



硅烷偶联剂



03 表面改性设备的选择

硅微粉表面改性设备的选择,应根据其表面改性机理所确定的加工工艺为基准,选择和配套没有污染的表面改性设备。目前前国内的表面改性设备比较多,但是有些表面改性设备没有遵循硅微粉表面改性的机理及工艺要求等制造的,造成表面改性的效果不好,因此要对购置的改性设备进行改造和配套后才能达到较好的效果。

表面改性设备的选择是硅微粉表面改性至关重要的一个环节,在选择表面改性设备时应考虑满足以下几点要求:

一是表面改性设备能将硅微粉在动态状况下加热并保温,保温时间能够自动控制。

二是要有排气装置,可将表面改性前后脱除的水以蒸气的方式排出,使硅烷偶联剂与粉体产生缩合反应,达到形成共价键的效果。

三是保证硅微粉在表面改性机中处在高速动态的状况下。

四是表面改性设备应满足表面改性剂分加的要求。

五是为解决表面改性中产生的假团聚和硬团聚体,一定要进行有效的分级,应有专用的分级设备进行配套。



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