非非金屬礦粉體怎樣做好精致加工？怎樣更好的運(yùn)用于涂料行業(yè)？

硅微粉是以自然石英礦、熔融石英等為材料，經(jīng)濟(jì)研究磨、精細(xì)分級、除雜等多道工藝加工而成的二氧化硅粉體資料，普遍運(yùn)用于電子封裝、油漆涂料、化裝品等范圍。

1、硅微粉消費(fèi)本領(lǐng)

按顆粒樣式，暫時商場上的硅微粉產(chǎn)物重要有角形硅微粉、準(zhǔn)球狀硅微粉和球狀硅微粉。

（1）角形硅微粉的消費(fèi)

角形硅微粉的形狀無準(zhǔn)則多呈棱角狀的硅微粉，其消費(fèi)材料以脈石英、石英巖和熔融石英為主，又可分為角形結(jié)晶硅微粉和角形熔融硅微粉。

▲振蕩磨干法消費(fèi)超細(xì)硅微粉工藝

▲球磨機(jī)干法消費(fèi)電子級硅微粉工藝

角形硅微粉重要消費(fèi)擺設(shè)有球磨機(jī)、振蕩磨、微粉分級機(jī)和烘干機(jī)等，消費(fèi)工藝有干法研磨和濕法研磨兩種。磨介以氧化鐵陶瓷球或硅石為主，磨機(jī)內(nèi)襯為高強(qiáng)度耐磨資料，如氧化鐵陶瓷、硅石或聚氨酯橡膠。

▲棒磨機(jī)（濕法）+球磨機(jī)（干法）消費(fèi)超細(xì)硅微粉工藝

（2）球狀硅微粉的消費(fèi)

球狀硅微粉，是指顆粒個別呈球狀，重要因素為二氧化硅的無定形石英粉體資料，其消費(fèi)材料主假如角形硅微粉，消費(fèi)本領(lǐng)重要有火苗熔融法、等離子體加熱爐法、化學(xué)合成法、水解法等。

暫時，海內(nèi)重要運(yùn)用火苗熔融法來消費(fèi)球狀硅微粉。該本領(lǐng)的要害是加熱安裝訴求有寧靜的溫度場、容易安排溫度范疇以及不要對硅微粉形成二次傳染。

▲海內(nèi)某公司火苗熔融法消費(fèi)球狀硅微粉工藝規(guī)則過程

高頻等離子體體熔融法消費(fèi)球狀硅微粉的道理與工藝與火苗熔融法一致，主假如將高溫?zé)嵩醋優(yōu)榈入x子體體爆發(fā)器，其溫度范疇適中、遏制穩(wěn)固、產(chǎn)量高，可到達(dá)較高球化率，所以是一種較符合的消費(fèi)本領(lǐng)。

▲高頻等離子體體熔融法消費(fèi)球狀硅微粉工藝

水解法是把液體SiCl4以恒定的速率介入到增添了各別分別劑的去離子水中，并同聲用石英棒高速拌和水解產(chǎn)品，將獲得的水解產(chǎn)品經(jīng)陳化、清洗、過濾后，在100℃-200℃的常溫箱中舉行枯燥脫水至恒重后，變化至高溫?zé)Y(jié)爐中，在各別溫度下舉行高溫?zé)Y(jié)脫羥和晶形變換，經(jīng)粉磨、篩分后即獲得所需粒徑的高純球狀硅微粉。

▲水解法消費(fèi)硅微粉工藝

完全來看，海內(nèi)大局部企業(yè)消費(fèi)范圍不大、種類不多，在工藝進(jìn)程中不足體例的遏制本領(lǐng)，以致硅微粉產(chǎn)物的純度、粒度以及產(chǎn)品德量寧靜性與海外產(chǎn)物比擬還生存確定的差異。

在那些企業(yè)中真實不妨消費(fèi)球狀硅微粉的不多，其主打產(chǎn)物會合在1000目以次，普遍以角形石英粉產(chǎn)物為主，重要運(yùn)用范圍多為冶金、陶瓷、橡膠用填料、耐火資料、建筑材料、化裝品等。

2、硅微粉外表改性

為革新硅微粉與有機(jī)高分子資料界面貫串的題目，普及其運(yùn)用本能，普遍須要對硅微粉舉行外表改性。

硅烷偶聯(lián)劑是硅微粉外表改性最常用的改性劑，可將硅微粉親水性變化為親有機(jī)性外表，還可普及有機(jī)高分子資料對其粉體的潮濕性，并經(jīng)過官能團(tuán)使硅微粉與有機(jī)高分子資料實行堅韌的共價鍵界面貫串。

然而，硅烷偶聯(lián)劑的運(yùn)用功效與采用的品種、用量、水解情景、基本材料個性、有機(jī)高分子資料的運(yùn)用場所、本領(lǐng)及前提等相關(guān)。以是要運(yùn)用好硅烷偶聯(lián)劑，就要對其構(gòu)造、本質(zhì)及與硅微粉效率的機(jī)理等舉行刻意的接洽，如許本領(lǐng)精確的采用和運(yùn)用好硅烷偶聯(lián)劑，安排和創(chuàng)造開工藝有理的表改性擺設(shè)。

（1）怎樣決定硅烷偶聯(lián)劑的用量

硅烷偶聯(lián)劑的用量是按照粉體的比外表積所占的反活性點(diǎn)（如Si-OH）的數(shù)目以及硅烷偶聯(lián)劑掩蓋外表的單分子層、多分子層的厚薄等確定的。

▲硅微粉的外表個性

普遍硅微粉類礦產(chǎn)粉體的Si-OH含量為4-12個μm2，1mol的硅烷偶聯(lián)劑不妨掩蓋約7500m2的粉體外表積。因為硅烷偶聯(lián)劑水解后，其自己也爆發(fā)縮合反饋，要感化到計劃用量的精確性，以是要減少確定的介入量。

硅烷偶聯(lián)劑用量（g）=粉體品質(zhì)（g）×粉體外表積（m2/g）/硅烷偶聯(lián)劑的掩蓋表面積（m2/g）

（2）怎樣采用外表改性工藝？

按照所采用的硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉反饋的機(jī)理舉行決定：

一是開始要將硅微粉進(jìn)動作態(tài)加熱到100-110℃，此時以霧化法介入水解后的硅烷偶聯(lián)劑或復(fù)合偶聯(lián)劑。

二是在硅烷偶聯(lián)劑與反饋進(jìn)程中應(yīng)維持確定的反饋功夫，因各別的反饋功夫其改性的功效是各別的。這一加熱反饋進(jìn)程是脫水、縮合與固化，以使硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉產(chǎn)生寧靜和堅韌的共價鍵貫串。

三是經(jīng)偶聯(lián)劑改性的粉體，城市爆發(fā)假結(jié)顆粒和縮合后爆發(fā)的硬顆粒，給產(chǎn)品德量帶來了很大的感化，以是確定要舉行靈驗分級，惟有如許本領(lǐng)保護(hù)產(chǎn)物的品質(zhì)。

（3）怎樣采用外表改性擺設(shè)？

硅微粉外表改性擺設(shè)的采用，應(yīng)按照其外表改性機(jī)理所決定的加工工藝為基準(zhǔn)，采用和配系無傳染的外表改性擺設(shè)。暫時前海內(nèi)的外表改性擺設(shè)比擬多，然而有些外表改性擺設(shè)沒有按照硅微粉外表改性的機(jī)理及工藝訴求等創(chuàng)造的，形成外表改性的功效不好，所以要對購買的改性擺設(shè)舉行變革和配系后本領(lǐng)到達(dá)較好的功效。

外表改性擺設(shè)的采用是硅微粉外表改性至關(guān)要害的一個步驟，在采用外表改性擺設(shè)時應(yīng)商量滿意以次幾點(diǎn)訴求：

一是外表改性擺設(shè)能將硅微粉在動靜情景下加熱并保鮮，保鮮功夫不妨機(jī)動遏制。

二是要有排氣安裝，可將外表改性前后脫除的水以蒸氣的辦法排出，使硅烷偶聯(lián)劑與粉體爆發(fā)縮合反饋，到達(dá)產(chǎn)生共價鍵的功效。

三是保護(hù)硅微粉在外表改性機(jī)中處在高速動靜的情景下。

四是外表改性擺設(shè)應(yīng)滿意外表改性劑分加的訴求。

五是為處置外表改性中爆發(fā)的假聚會和硬聚會體，確定要舉行靈驗的分級，應(yīng)有專用的分級擺設(shè)舉行配系。

暫時，國產(chǎn)的活性硅微粉產(chǎn)物因其只用硅偶聯(lián)劑大略的攙和處置，功效不夠理念，粉體與樹脂攙和時很簡單聚會，而海外有很多專利提出了對硅微粉的活性處置，比方德國專利提出用聚硅烷和硅微粉攙和，并在紫外光映照下拌和，贏得活性硅微粉；阿曼大師提出硅烷二醇衍底棲生物處置硅微粉，并在攙和進(jìn)程中介入催化劑，使偶聯(lián)劑對粉體的包袱平均，進(jìn)而能使環(huán)氧樹脂能與硅微粉到達(dá)理念的貫串功效。

所以，我國硅微粉消費(fèi)廠家在外表改性的路途就任重道遠(yuǎn)，不只須要上流偶聯(lián)劑廠家的出色共同，更須要卑劣運(yùn)用廠家的同舟共濟(jì)。只有處置改性的本領(lǐng)困難，活性硅微粉的商場將特殊犯得著憧憬。

3、硅微粉在涂料中的運(yùn)用

在涂料行業(yè)中，硅微粉具備白度高、硬度大、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫、絕緣和化學(xué)本能寧靜等特性，可靈驗革新涂料的抗侵蝕性、耐磨性、絕緣性、耐高溫等本能，更加是對于外墻涂料來說，硅微粉對其耐候性起著舉足輕重的效率。

而球狀硅微粉具備極強(qiáng)的紫外接收和紅外曲射個性，可減少涂料的抗紫外老化和熱老化本能；增添到紫外光固化涂料中，可鮮明地普及涂料的硬度和附效力，縮小其接收UV輻射的水平，進(jìn)而貶低了紫外光固化涂料的固化速率。

球狀硅微粉具有宏大的比外表積，展現(xiàn)出極大的活性，很好的震動與光滑性，能在涂料枯燥時產(chǎn)生網(wǎng)狀構(gòu)造。同聲減少涂料的強(qiáng)度和晶瑩度，普及顏色的懸浮性，維持涂料的臉色長久靜止。

乳膠涂料：汪鵬主等以改性硅微粉和鈦白粉舉行復(fù)配，當(dāng)硅微粉:鈦白粉=1:3時，復(fù)合粉體具備杰出的分別本能，將其用來乳膠涂料中，所得產(chǎn)物寧靜性杰出，力學(xué)本能崇高，且介入改性硅微粉的涂料成膜后，硅微粉重要富集在涂膜的上層，普及了涂膜的硬度和耐污性。

粉末涂料：杜中燕等經(jīng)過增添硅微粉局部代替鈦白粉，當(dāng)兩者配比1:1時，粉末涂料的涂膜歸納本能最佳，鉛筆硬度為4H，耐報復(fù)力高于50kg·cm，光彩度75%，白度82%。

高溫耐磨涂料：張棟棟等以硅烷偶聯(lián)劑KH560改性硅微粉，提高了環(huán)氧樹脂的相容性，在涂層中分別性杰出，可贏得耐磨、耐熱本能杰出的硅微粉/環(huán)氧樹脂高溫耐磨涂料。

連年來，跟著百般特出功效性涂料的開拓運(yùn)用，硅微粉因為完備耐溫、耐候、耐磨、耐侵蝕等諸多崇高的本能，越來越遭到涂料用戶的關(guān)心。

犯得著提防的是，固然我國的球狀硅微粉產(chǎn)物在物理、化學(xué)目標(biāo)上仍舊能與海外產(chǎn)物相媲美，但在消費(fèi)機(jī)動化、在線檢驗和測定本領(lǐng)和產(chǎn)品德量寧靜的遏制上，再有很長的路要走。

根源：粉體本領(lǐng)網(wǎng)

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