汇富纳米持续创新气相二氧化硅纳米粉体应用

  气相二氧化硅俗称“气相法白炭黑”, 是通过硅的卤化物在氢氧焰中高温水解反应得到一种纳米级无定形二氧化硅粉体。经反应炉反应,卤硅烷水解成单个二氧化硅分子,并快速生长成7-40nm的球形颗粒,这种颗粒为气相二氧化硅的“原生粒子”(Primary Particle)。“原生粒子”以熔融状态在反应炉内随着火焰方向继续运动 ,通过粒子之间相互碰撞 ,形成由多个球状粒子熔接在一起的三维枝状结构的颗粒,这种颗粒被称为气相二氧化硅的“聚集体”(Aggregate Particle) ,通常尺寸在100-500nm之间。“聚集体”在管道内随着气流继续运动、碰撞,通过相互作用连接在一起形成絮状的蓬松粉体,我们把它称作气相二氧化硅的“附聚体”(Agglomerate Particle) “附聚体”的平均尺寸在1-200μm之间。

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  由于这种特殊的制备工艺,气相二氧化硅的结构和特性有别于传统的二氧化硅,其具有纳米级尺寸粒径、高比表面积、高表面活性、高绝缘性、高热稳定性、高化学惰性、高纯度等诸多特性。其表面硅羟基(Si-OH)具有较高的化学活性,可与有机基团发生化学反应,硅羟基之间通过氢键缔合形成三维网络结构。硅羟基的存在,也为气相二氧化硅的表面改性提供可能,将一些功能性化学基团接枝到气相二氧化硅表面,可以得到功能更加多样的疏水型气相二氧化硅。

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  所以气相二氧化硅可以表现良好的补强、增韧、增稠触变、防沉降、防流挂、抗结块、助流动、协同消泡、载体等功能,在硅橡胶、弹性体、涂料、油墨、胶粘剂、绝缘子、复合材料、树脂、塑料、胶体电池、消泡剂、建筑材料、农业、化妆品、食品、医药、保温材料、化学机械抛光等领域中有广泛应用。

  从“多点开花”到“百花齐放”

  HIFULL®气相二氧化硅类型更全面

  随着气相二氧化硅应用功能和领域的持续摸索和创新,湖北汇富纳米材料股份有限公司在气相二氧化硅纳米粉体应用上不断取得突破和成果。

  截止目前,汇富纳米拥有7种牌号HIFULL®亲水型气相二氧化硅(HL-90/HL-150/HL-200/HL-260/HL-300/HL-380/HL-450),5种经六甲基二硅氮烷(HMDS)处理后的疏水型气相二氧化硅牌号(HB-132/HB-612/HB-615/HB-620/HB-630),1种经聚二甲基硅氧烷(PDMS)处理后的疏水型气相二氧化硅牌号(HB-139),2种经二甲基二氯硅烷(DDS)处理后的疏水型气相二氧化硅牌号(HB-151/HB-152),2种经特殊硅烷处理后的疏水型气相二氧化硅牌号(HB-701/HB-202N)。

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  其中,亲水型气相二氧化硅中的低比表HL-90、HL-260和HL-450是汇富纳米在2023年推出的新型牌号,相较于以往气相二氧化硅产品矩阵,补足了高、中、低比表产品系列短板,在产品应用上更加精准和细分。

  作为一款比表面积在100㎡/g左右的亲水型气相二氧化硅,HL-90具有比表面积低、易分散等特点,良好的分散性与稳定性常使其应用于化学机械抛光、金属切削液等领域,作为优异的抛光研磨助剂。而补强效果佳、不对产品透明性产生影响的HL-260和HL-450则在液体硅橡胶(LSR)领域广受好评。虽然HL-90、HL-260和HL-450在以上特定应用领域中效能更加突出和卓越,但其仍然可作为原料添加剂在其他领域中发挥作用。

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  为进一步专注行业和专业品质,汇富纳米联动应用技术研发中心、生产技术研发部门、质量管控和生产部门经多年努力和百次攻坚,研发出专门用于食品和医药领域应用的原料添加剂,具有无色无味,安全性高、稳定性好,高纯度、高比表面积和高活性等特性,该系列产品将在2024年发布。

  HIFULL®食品级二氧化硅是一种在粉末或颗粒食品中应用优异抗结剂、流动助剂和分散研磨助剂,能够解决在粉末或颗粒食品在生产、运输和存储中因环境湿度、空气、挤压等因素影响产生受潮和结块问题,提升粉末食品生产效率和延长食品保质期限。

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  HIFULL®胶态二氧化硅可作为流动助剂、润滑剂、赋形剂和载体在医药领域中多使用,对于药物崩解、缓释有良好的促进作用,广泛应用于药物制作、药物控释、药物传递和药物吸收等方面。

  从“一品多用”到“精准施策”

  HIFULL®气相二氧化硅解决方案更专业

  在最初发展阶段,气相二氧化硅还处于一品多用,即相同的型号产品在不同的行业和领域中发挥的一致作用。然而,由于不同下沉市场体系和产品内在因素,他们对产品的需求从一般性开始转变为特异性。

  为此,在积极研制新型气相二氧化硅产品同时,汇富纳米还通过广泛地收集客户问题,针对客户反馈产品应用中的痛点、难点,全方位精心组织研发人员、技术人员和服务团队形成攻坚小组,制定个性化行业解决方案。

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  有客户反应,在有机硅特种胶粘剂中添加疏水型气相二氧化硅会出现高添加量、高增稠现象,从而降低了该胶粘剂的流动性和综合性能。为此,汇富纳米研发人员将未经处理的气相二氧化硅经硅氮烷和粒子结构改性工艺处理后得到振实密度高、纯度高、比表面积适中、高疏水无定型HIFULL®气相二氧化硅HB-1300。经表面化学处理和结构改性后的HB-1300,依然具有气相二氧化硅的基本特性,能够呈现其他常规气相二氧化硅所不具有的特异性,在不断增加添加量的同时,良好的补强效果不断增强,体系粘度却变化不明显,其他综合性能仍然表现优异。

  同样,在碳粉应用中对气相二氧化硅的正电特性要求高。汇富纳米经一系列研发、实践和探索,将高比表亲水气相二氧化硅经过双重处理后,得到的一款原始粒径小、比表面积大、具有正电特性的HIFULL®气相二氧化硅HB-930。作为一种专门用于改善碳粉流动性和电荷稳定性的新型无机原材料,HB-930具有抗结块、助流动、助起电、助分散,提高碳粉存储稳定性,提高碳粉转印率等功能和作用。

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  时代进步和发展,消费理念不断更迭,迫使下游市场随机应变,行业和客户对于产品的要求和苛刻程度也逐年递增,如何在风起云涌、变幻莫测的浪潮中劈波斩浪、奋勇前行?是作为善变者、善思者和善为者的汇富纳米一直孜孜不倦、不断求索的新命题。创新无限,机遇无限。

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