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氣相二氧化硅的制備及其在硅橡膠中的應用
日期：2025-07-23 00:36
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摘要：
1 、氣相二氧化硅的制備方法 。氣相二氧化硅是由鹵硅烷 ( 如四氯化硅、四氟化硅、甲基三氯化硅等 ) 在氫、氧火焰中高溫水解，生成二氧化硅粒子，然后驟冷，顆粒經(jīng)過聚集、分離、脫酸等后處理工藝而獲得產(chǎn)品。在二十世紀六十一七十年代，氣相二氧化硅主要是以四氯化硅為原料，生產(chǎn)工藝容易控制，但生產(chǎn)成本較高。隨著有機硅單體工業(yè)的發(fā)展，其副 產(chǎn)物一甲基三氯硅烷等的處理問題成了束縛其發(fā)展的瓶頸。一般，它們被用于硅樹脂和防水涂料制造，但是用量有限。因此，急需找到新的出路
2 、氣相白炭黑在硅橡膠中的應用
氣相白炭黑在高溫硫化 (HTV) 硅橡膠中的應用。氣相白炭黑的使用可以分為有機硅材料和其它領域，其中在有機硅材料領域中的用量占氣相二氧化硅總用量近 60% ，硅橡膠是有機硅材料中使用氣相白炭黑*多的材料，其添加量可高達 50% 以上。氣相白炭黑在 HvT 硅橡膠中主要起補強作用，由于硅橡膠分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力較弱，因此未經(jīng)補強的硅橡膠強度非常低 ( 不超過 0.4 M Pa) ，沒有實用價值，必須經(jīng)過補強之后才能使用，而用氣相白炭黑補強的硅橡膠，其強度可提高 40 倍。
3 、氣相白炭黑對 HTv 硅橡膠力學性能的影響。氣相白炭黑對 HTv 硅橡膠的補強作用受其粒徑、比表面積和結構性的影響，一般是粒徑越小，比表面積越大，結構性越高，補強效果越好，硫化膠的強度、硬度越高。此外，氣相白炭黑的用量和它在橡膠基質中的分散狀況對硫化膠性能的影響也非常大，氣相白炭黑用量對硫化膠拉伸強度的影響。隨著氣相白炭黑用量的增 加，硫化膠的強度增大，一般用量在 35 一 50 份時，便可達到峰值。關于氣相白炭黑對硅橡膠的補強機理及模型也非常多，比較認可的解釋是，氣相二氧化硅表面的自由輕基與硅橡膠分子形成了物理或化學結合，在二氧化硅表面形成了硅橡膠分子吸附層，構成氣相二氧化硅與硅橡膠分子聯(lián)成一體的三維網(wǎng)絡結構，從而有效限 制了硅橡膠分子鏈的形變，起到了補強作用。硫化膠撕裂強度的變化情況與拉伸強度相似，都是隨著氣相白炭黑的補強性能的提高而增大，隨氣相白炭黑用量的增加起先增大，達到峰值后稍微下降。
2 、氣相白炭黑在硅橡膠中的應用
氣相白炭黑在高溫硫化 (HTV) 硅橡膠中的應用。氣相白炭黑的使用可以分為有機硅材料和其它領域，其中在有機硅材料領域中的用量占氣相二氧化硅總用量近 60% ，硅橡膠是有機硅材料中使用氣相白炭黑*多的材料，其添加量可高達 50% 以上。氣相白炭黑在 HvT 硅橡膠中主要起補強作用，由于硅橡膠分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力較弱，因此未經(jīng)補強的硅橡膠強度非常低 ( 不超過 0.4 M Pa) ，沒有實用價值，必須經(jīng)過補強之后才能使用，而用氣相白炭黑補強的硅橡膠，其強度可提高 40 倍。
3 、氣相白炭黑對 HTv 硅橡膠力學性能的影響。氣相白炭黑對 HTv 硅橡膠的補強作用受其粒徑、比表面積和結構性的影響，一般是粒徑越小，比表面積越大，結構性越高，補強效果越好，硫化膠的強度、硬度越高。此外，氣相白炭黑的用量和它在橡膠基質中的分散狀況對硫化膠性能的影響也非常大，氣相白炭黑用量對硫化膠拉伸強度的影響。隨著氣相白炭黑用量的增 加，硫化膠的強度增大，一般用量在 35 一 50 份時，便可達到峰值。關于氣相白炭黑對硅橡膠的補強機理及模型也非常多，比較認可的解釋是，氣相二氧化硅表面的自由輕基與硅橡膠分子形成了物理或化學結合，在二氧化硅表面形成了硅橡膠分子吸附層，構成氣相二氧化硅與硅橡膠分子聯(lián)成一體的三維網(wǎng)絡結構，從而有效限 制了硅橡膠分子鏈的形變，起到了補強作用。硫化膠撕裂強度的變化情況與拉伸強度相似，都是隨著氣相白炭黑的補強性能的提高而增大，隨氣相白炭黑用量的增加起先增大，達到峰值后稍微下降。
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