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超声波分散二氧化硅-HCSONIC
点击次数:365 发布时间:2019-06-13

二氧化硅因其耐磨性,电绝缘性和高热稳定性而在各种工业中使用。超声波分散有助于通过改善分散质量来发挥二氧化硅的潜力。

二氧化硅应用

二氧化硅(SiO 2)是一种多功能陶瓷材料,用于各种工业,以改善各种材料的表面和机械性能。它在许多产品配方中用作填料,性能添加剂,流变改性剂或加工助剂,例如油漆和涂料,塑料,合成橡胶,粘合剂,密封剂或绝缘材料。特别是将硅灰(无定形二氧化硅)或硅微粉添加到混凝土中以改善混凝土强度和耐久性。硅灰还用于耐火混凝土中,以减少孔隙率并通过改进的颗粒填充来增强强度。

二氧化硅分散体

二氧化硅有多种亲水和疏水形式,通常用于极细的粒径。 通常,二氧化硅在润湿后不能很好地分散。它还会使产品配方中增加很多微小气泡。

对于大多数二氧化硅应用,良好而均匀的分散是很重要的。特别是当用于涂料和漆中以改善耐刮擦性时,二氧化硅颗粒需要足够小以不干扰可见光以避免雾度并保持透明度。 对于大多数涂层,二氧化硅需要小于40nm才能满足这一要求。 对于其他应用,颗粒附聚阻碍每个单独的二氧化硅颗粒与周围介质相互作用。与其他高剪切混合方法相比,超声波处理已经证明在二氧化硅分散方面更有效。在聚集体粒度大于200微米,大部分颗粒减少到小于200纳米。

超声波处理

在这项工作中使用了三种TiO2粉末:纳米颗粒P25,纳米颗粒ST21和亚微米HT0514。 P25和HT0514通过气相合成制备; ST21通过湿化学合成制造。平均分子量为1200,2100,8000,15000和30,000的聚丙烯酸钠(PAA)用作聚合物分散剂。为制备水性悬浮液,将TiO 2粉末与PAA在水中混合。用氨溶液(20%,分析级)调节pH。对于超声波处理,将50mL悬浮液在100mL烧杯中超声照射30分钟。为了防止水沸腾和PAA胶凝,将悬浮液照射10次,每次3分钟,因为3分钟的连续照射导致温度升高60-70℃。每次连续照射3分钟后,将悬浮液冷却10分钟。

我们使用了两套超声波设备,频率:20 kHz;振幅:30-34毫米;发电量:70-120 W;工具头直径:26mm,经过30分钟的超声波处理后,由于蒸发,水减少了约10毫升。在超声波处理之前和之后测量重量,并且添加纯水以补偿损失。无论振动幅度大小和探头直径大小如何,悬浮团聚体的粘度和平均粒径均随辐照时间的延长而减小。终使溶液变得透明,sio2 颗粒明显变小。

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