실리카 표면 개질 방법의 5가지 주요 유형

현재 실리카의 공업적 생산은 주로 침전법에 기초하고 있습니다. 생성된 실리카의 표면에는 수산기와 같은 극성기가 많이 포함되어 있어 물 분자를 쉽게 흡수할 수 있고 분산성이 좋지 않으며 2차 응집이 발생하기 쉽습니다. 문제가 발생하여 실리카의 산업적 응용 효과에 영향을 미칩니다. 따라서 대부분의 실리카는 산업 응용 성능을 향상시키기 위해 산업 응용 전에 표면 개질 처리가 필요합니다.

이 단계에서 실리카의 화학적 표면 개질에는 주로 표면 그래프트 개질, 커플링제 개질, 이온성 액체 개질, 고분자 계면 개질 및 결합 개질 등이 포함됩니다. 각 개질 공정에는 고유한 장점이 있습니다. 및 특성이 있지만 현재 산업 응용 분야에서는 주로 커플링제 변형을 기반으로 합니다.

1. 화이트 카본블랙 표면 이식 개질

표면 그래프트 개질법의 원리는 화학적 그래프팅을 통해 매트릭스 고분자(고무 등)와 동일한 성질을 갖는 고분자 고분자를 실리카 표면에 접목시키는 것이다. 한편으로는 입자와 매트릭스 사이의 상호 작용을 향상시킬 수 있습니다. 그리고 입자 표면의 극성을 변경하는 한편, 실리카 자체의 분산성을 향상시킬 수도 있습니다. 더 작은 분자량의 폴리머를 그래프팅하는 데 적합합니다. 고분자량 폴리머를 그래프팅하는 조건은 가혹합니다.

2. 실리카 커플링제의 개량

커플링제 개질의 원리는 커플링제의 일부 관능기를 사용하여 실리카 블랙 표면의 수산기와 화학적으로 반응함으로써 실리카 블랙 표면의 기 구조와 분포를 변화시켜 매트릭스와의 상용성을 향상시키는 것입니다. 그리고 그 자체의 분산. 커플링제 개질은 개질 효과가 좋고 반응 제어성이 높다는 장점이 있으며 현재 가장 널리 사용되는 개질 방법 중 하나입니다.

3. 실리카 블랙 이온성 액체 개질

실온 이온성 액체라고도 불리는 이온성 액체는 100°C 이하에서 액체인 유기 양이온과 유기 또는 무기 음이온으로 구성된 용융염입니다. 이온성 액체 개질은 실리카를 개질하기 위해 전통적인 유기상 개질제 대신 이온성 액체 개질제를 사용합니다. 전통적인 유기상 개질제와 비교하여 이온성 액체상은 실온에서 액체이고 전도성이 강하며 안정성이 높습니다. 용해도가 좋고, 휘발성이 없으며 오염이 낮다는 장점이 있어 녹색 생산 요구 사항에 더 부합하지만 변형 효과는 좋지 않습니다.

4. 화이트 카본 블랙 고분자의 계면 변형

거대분자 계면 변형에 사용되는 변형제는 극성 그룹을 포함하는 거대분자 폴리머입니다. 실리카 입자와의 개질 반응 중에 고분자 계면 개질제의 분자 백본이 도입될 수 있습니다. 기본 주쇄 구조를 유지하면서 더 극성인 에폭시기를 갖게 되어 실리카 입자와 매트릭스 사이의 상용성을 향상시키고 더 나은 계면 개질을 달성합니다. 효과. 이 방법은 커플링제와 함께 매트릭스를 시너지적으로 강화할 수 있으나, 단독으로 사용하는 경우 강화 효과가 낮다.

5. 화이트 카본 블랙과 변형 결합

결합 수정은 실리카와 기타 재료의 결합을 수정하여 각각의 장점을 결합하여 고무 제품의 전반적인 성능을 향상시키는 것입니다. 이 방법은 두 수정자의 장점을 결합하여 매트릭스의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있지만 수정 효과는 수정자 비율과 밀접한 관련이 있습니다.

예를 들어, 카본 블랙과 실리카는 모두 고무 산업에서 우수한 강화제입니다. 카본 블랙은 고무 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 강화제 중 하나입니다. 카본 블랙의 특수 구조는 고무 재료의 인장 강도와 인열 강도를 향상시키고 내마모성, 내한성 및 기타 특성을 향상시킬 수 있습니다. 강화제로서 화이트 카본 블랙은 고무 제품의 구름 저항과 젖은 미끄러짐 저항을 크게 향상시킬 수 있지만 그 효과만으로는 카본 블랙만큼 좋지 않습니다. 수많은 연구에 따르면 카본 블랙과 실리카를 강화제로 사용하면 두 가지 장점을 결합하여 고무 제품의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.