二氧化硅與硅灰石

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二氧化硅在地殼中分布最多，占地殼氧化物的60%左右，大部分形成硅酸鹽礦物巖石，少部分是以石英、硅石、硅砂堆積而成。將這些巖石粉碎、分級(jí)、精制或用化學(xué)反應(yīng)合成的二氧化硅都可作為塑料填料。一般天然硅石價(jià)廉、粒徑較大，而合成出來(lái)的二氧化硅價(jià)格較高、粒徑小，是一種超微粒子填料。

合成二氧化硅可用三種方法；1沉淀法:稀硅酸鈉和稀鹽酸進(jìn)行反應(yīng)→漂洗→過(guò)濾→干燥→粉碎→包裝→成品。2碳化法:硅砂和純堿反應(yīng)→熔融→溶解→碳化→漂洗→脫水→烘干→粉碎→包裝→成品。3燃燒法:四氯化硅與氫氣和空氣的均勻混合物反應(yīng)→壓縮→凈化→高溫水解合成→凝聚→旋風(fēng)分離一脫酸→包裝→成品。這種合成出來(lái)的二氧化硅呈白色無(wú)定形微細(xì)粉狀，質(zhì)輕，其原始粒子粒徑在0.3um以下，吸潮后聚集成細(xì)顆粒，有很高的絕緣性，不溶于水和酸，溶于苛性鈉及氫氟酸。在高溫下不分解，多孔，有吸水性，內(nèi)表面積很大，具有類(lèi)似炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用，所以也把這種合成出來(lái)的二氧化硅叫做白炭黑，能提高塑料制品的力學(xué)性能，其粒子為三級(jí)結(jié)構(gòu)所組成，原始單個(gè)粒子為0.02pm，聚集態(tài)粒子為5um，集合體粒子為30pm，比表面積為20~350m/g，只有當(dāng)它的比表面積大于50m/g時(shí)才有補(bǔ)強(qiáng)作用。它的補(bǔ)強(qiáng)作用僅次于炭黑，對(duì)提高塑料制品的電絕緣性也起一定的作用，并間改滑片能提高制品的剛度、硬度，但對(duì)設(shè)備 設(shè)備有一定的磨損。白炭黑的整體結(jié)構(gòu)為無(wú)定形態(tài)，表面羥基有親水性，在塑料中有消光作用，在不飽和聚酯、聚氯乙烯糊、環(huán)氧樹(shù)脂中有增黏作用。塑料板材生產(chǎn)線www.gyhnb.com

白炭黑的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是:SiO2 含量( (干基)>99.5%，游離水含量(110℃，2h)<3%，灼燒失重(900℃，2h)<5%，鉻含量<0.02%，鐵含量≤0.01%，銨含量≤0.03%，pH4~6,體積質(zhì)量0.03~0.05g/mL，吸油值1.6~1.8mg/g。白炭黑的另外一個(gè)顯著特點(diǎn)是:由于粒徑很小，比表面積大，表面含有大量的硅醇基(Si-OH)，可進(jìn)行各種表面改性。

天然硅灰石是一種鈣質(zhì)偏硅酸鹽礦物，理論上含 SiO51.7%，其余 48.3%為 CaO。硅灰石屬三斜晶系晶體，常沿縱軸延伸成板狀、桿狀和針狀，集合體為放射狀、纖維狀塊體。較純的硅灰石呈金色和乳白色，具有玻璃光澤。塑料板材生產(chǎn)線www.gyhnb.com

硅灰石具有完整的針狀結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)徑比可達(dá)到20:1以上，在顯微鏡下觀察，即使是最微細(xì)的晶體也依然保持著針狀結(jié)構(gòu)。但在開(kāi)采細(xì)化過(guò)程中，它的長(zhǎng)徑比很容易降低。目前我國(guó)云南昆明超微材料有限公司生產(chǎn)的硅灰石粉其長(zhǎng)徑比可達(dá)20:1以上，最高達(dá)28:1;白度可達(dá)85%~90%。硅灰石粉最大的應(yīng)用領(lǐng)域是代替部分玻璃纖維制備增強(qiáng)塑料，因?yàn)槎叩牟顑r(jià)在6倍以上。值得注意的是硅灰石粉填充的塑料吸水性顯著降低，這個(gè)特點(diǎn)可以改進(jìn)吸水性較強(qiáng)的尼龍制品在潮濕環(huán)境下因吸水而導(dǎo)致強(qiáng)度和模量下降的缺點(diǎn)