Piidioksidi, on asynteettisesti tuotettu, amorfinen piidioksidin muoto(kemiallinen kaava: SiO2·nH2O). Se ei ole väriltään hiilen eikä musta, mutta avalkoinen, -myrkytön, hajuton, amorfinen hieno jauhe.
nimi"valkoinen hiilimusta" tulee siitävahva vahvistava suorituskyky. Tietyissä sovelluksissa-etenkin kumiteollisuudessa-se voi korvata osittain tai kokonaan perinteisen nokimustan, vaikka se on väriltään valkoinen, mistä johtuu nimi.
1. Suuri ominaispinta-ala:
Hiukkaset ovat sisäisesti huokoisia ja niillä on erittäin suuri pinta-ala, mikä muodostaa perustan erinomaisille adsorptio-, vahvistus- ja dispersio-ominaisuuksille.
2. Korkea dispergoituvuus:
Pintakäsittelyn jälkeen se voidaan levittää tasaisesti moniin järjestelmiin.
3. Kemiallinen stabiilisuus:
Kestää korkeita lämpötiloja, -palamaton, hapon-kestävä (paitsi fluorivetyhappo) ja tarjoaa hyvän sähköeristyksen.
4. Sakeutuminen ja tiksotropia:
Muodostaa nestemäisissä järjestelmissä kolmiulotteisen verkostorakenteen, joka tarjoaa hyvän paksuuntumisen ja tiksotrooppisen käyttäytymisen (paksu levossa, ohuempi leikkauksessa).
5. Vahvistava vaikutus:
Parantaa merkittävästi kumin ja elastomeerien mekaanisia ominaisuuksia, kuten vetolujuutta, repäisylujuutta ja kulutuskestävyyttä.
1. Savutettu (pyrogeeninen) prosessi:
- Valmistettu piitetrakloridin korkean lämpötilan-hydrolyysillä vety-happiliekissä.
- Erittäin puhdas (SiO₂ > 99,8 %), erittäin pieni hiukkaskoko (nano-mittakaava) ja erinomainen vahvistuskyky; tunnetaan nimellähöyrytetty piidioksidi.
- Korkeat kustannukset; käytetään pääasiassa korkealaatuisissa{0}}sovelluksissa, kuten silikonikumissa, pinnoitteissa ja liimoissa.
2. Saostusprosessi:
- Kvartsihiekasta ja soodatuhkasta valmistetaan natriumsilikaattia (vesilasia), joka sitten reagoi hapon (yleensä rikkihapon) kanssa. Sakka pestään, kuivataan ja jauhetaan.
- Ominaispinta-ala ja vahvistus ovat hieman pienemmät kuin höyrystetyn piidioksidin, mutta hinta on paljon alhaisempi.
- Se muodostaa suurimman osan saostetun piidioksidin kokonaistuotannosta, ja sitä käytetään laajalti kumissa, muovissa, hammastahnassa, rehuissa ja muilla aloilla.
1. Kumiteollisuus (suurin sovellus):
- Vihreät renkaat:Merkittävin läpimurtosovellus. Kun saostunutta piidioksidia lisätään renkaan kulutuspinnan seoksiin, se vähentää merkittävästi vierintävastusta ja polttoaineen kulutusta samalla, kun se parantaa märkäpitoa ja kulutuskestävyyttä. Suorituskyky paranee entisestään, kun sitä käytetään silaaniliitosaineiden kanssa.
- Kengän pohjat:Parantaa kulutuskestävyyttä, liukastumisenkestävyyttä ja joustavuutta.
- Muut kumituotteet:Kuten letkut, tiivisteet ja kuljetinhihnat, joissa sitä käytetään vahvistavana täyteaineena.
2. Silikonikumi:
- Höyrystetty piidioksidi on korvaamaton silikonikumin vahvistusmateriaali, joka pystyy lisäämään sen lujuutta kymmeniä kertoja.
3. Päivittäiset kemialliset tuotteet:
- Hammastahna:Toimii ensisijaisena hioma-aineena ja sakeuttajana poistaen plakin hellävaraisesti vahingoittamatta hammaskiillettä.
- Kosmetiikka:Käytetään adsorbentti-, sakeuttamis- ja aurinkosuoja-aineena (esim. nano-TiO₂:n tai ZnO:n kantajana).
4. Elintarvike- ja rehuteollisuus:
- Käytetään{0}}paakkuuntumisenestoaineena estämään jauhemaisten elintarvikkeiden (kuten maitojauhe, kahvikerma ja mausteet) ja rehujen kosteuden imeytymistä ja paakkuuntumista.
5. Pinnoitteet, musteet ja liimat:
- Toimii tiksotrooppisena aineena ja laskeutumista estävänä-aineena, mikä estää pigmentin laskeutumista varastoinnin aikana ja painumista levityksen aikana.
6. Muut kentät:
- Maatalouskemikaalit:Käytetään kantoaineena juoksevuuden parantamiseksi.
- Paperinvalmistus:Käytetään täyte- ja mattaaineena.
- Lääkkeet:Käytetään lääkkeen kantajana ja hajotusaineena.
- Ympäristönsuojelu:Käytetään adsorbenttina jätevedenpuhdistuksessa.
- Vihreä kehitys:
Energiansäästöön ja ympäristönsuojeluun panostetaan yhä enemmän maailmanlaajuisesti, ja vihreiden renkaiden lisääntyvä käyttöönotto edistää edelleen saostetun piidioksidin markkinoiden kasvua, erityisesti erittäin dispergoituvien laatujen osalta.
- Toiminnallisuus:
Pintamuokkauksen ja muiden tekniikoiden avulla kehitetään erikoistuneita piidioksidituotteita (esim. hydrofobisia, korkean -adsorption, korkean-läpinäkyvyyden tyyppejä) sovellusten laajentamiseksi korkean teknologian{4}}aloilla.
- Nano{0}}mittakaavakehitys:
Nano-höyrystettyä piidioksidia käytetään yhä syvempään kehittyneillä aloilla, kuten komposiittimateriaaleissa, elektroniikassa, tietotekniikassa ja biolääketieteessä.
saostettu piidioksidi on -tehokas, monikäyttöinen silikaattimateriaali, jota voidaan käyttää monenlaisiin sovelluksiin. Jokapäiväisistä tuotteista, kuten hammastahnasta ja renkaista huippuluokan silikonikumiin ja kehittyneisiin komposiitteihin, sillä on korvaamaton rooli, ja sitä pidetään usein välttämättömänä "teollisena mononatriumglutamaatina" nykyaikaisessa teollisuudessa ja jokapäiväisessä teollisuudessa.