Сравнение осажденного диоксида кремния и бентонита в полиуретановых клеях.
В современном промышленном клеиВ частности, при производстве высокоэффективных полиуретановых клеев выбор наполнителей имеет решающее значение для характеристик конечного продукта. Среди них пирогенный диоксид кремния и бентонит, два распространенных загустителя и армирующих наполнителя, демонстрируют существенные различия в практическом применении из-за своих уникальных физических и химических характеристик.
Белая сажа Это наноразмерный аморфный диоксид кремния, получаемый высокотемпературным гидролизом тетрахлорида кремния в водородно-кислородном пламени. Он обладает чрезвычайно малым размером частиц (обычно 7-40 нм), большой удельной поверхностью и поверхностью, богатой силанольными группами, что в совокупности обеспечивает ему высокую адсорбционную способность и реакционную способность.
В клеях осажденный диоксид кремния образует трехмерную сетевую структуру за счет водородных связей, что придает системе превосходную тиксотропию и загущающий эффект, не влияя при этом на ее прозрачность и способность к отверждению.
Бентонит Это природный слоистый силикатный минерал, основным компонентом которого является монтмориллонит. Его межслоевые пространства способны адсорбировать молекулы воды или органических веществ, вызывая набухание. После модификации его можно использовать в качестве... загуститель и тиксотропный агент В клеях бентонит образует «карточную структуру» за счет взаимодействия межслойных зарядов и полярных молекул, тем самым наделяя систему определенной вязкостью и тиксотропией. Однако его диспергируемость и стабильность, как правило, уступают таковым у осажденного диоксида кремния.
Тиксотропия — это свойство материала, при котором его вязкость уменьшается при сдвиге и восстанавливается после покоя, что имеет решающее значение для нанесения на вертикальные поверхности и предотвращения провисания. Данные на рисунке показывают тиксотропные свойства и вязкость двух компонентов полиуретанового клея.
Рисунок 1
Как показано на рисунке 1, вязкость осажденного диоксида кремния HB-139 при 12 об/мин достигает приблизительно 14 600 сП, а значение тиксотропии составляет около 3.2, что демонстрирует чрезвычайно сильную загущающую способность и превосходную тиксотропию.
Вязкость бентонита составляет всего около 6,200 сП, а тиксотропное значение — около 1.6, что значительно ниже, чем у осажденного диоксида кремния.
Благодаря наноразмеру частиц и поверхностной активности, осажденный диоксид кремния способен быстро формировать стабильную трехмерную сеть внутри системы, обеспечивая тем самым высокую вязкость и высокий тиксотропный индекс. Хотя бентонит также может повышать вязкость, его слоистая структура легко разрушается при сдвиге, а его восстановление происходит плохо, что приводит к ограниченному тиксотропному эффекту.
Следовательно, в случаях с высокими требованиями к эксплуатационным характеристикам и устойчивости к провисанию, осажденный диоксид кремния имеет большее преимущество.
Относительное удлинение при разрыве является ключевым механическим показателем для оценки гибкости и сопротивления деформации полиуретановых клеев.
Рисунок 2
Как показано на рисунке 2, клей на основе осажденного диоксида кремния HB-139 имеет относительное удлинение при разрыве, близкое к 450%, что свидетельствует об исключительно высокой прочности. В отличие от этого, образец на основе бентонита имеет относительное удлинение при разрыве всего около 250%, что значительно ниже, чем у первого.
Дисперсный диоксид кремния равномерно распределяется в системе и образует физические точки сшивания с молекулярными цепями полиуретана, что не только повышает прочность системы, но и сохраняет подвижность молекулярных цепей, тем самым увеличивая удлинение при разрыве. Из-за своей жесткой ламеллярной структуры и плохой совместимости с матрицей бентонит склонен к образованию точек концентрации напряжений, что приводит к охрупчиванию адгезионного слоя и значительному снижению удлинения при разрыве.
Из приведенного выше сравнения очевидно, что осажденный диоксид кремния значительно превосходит бентонит по тиксотропии, загущающему эффекту и механическому упрочнению, что делает его особенно подходящим для высококачественных полиуретановых клеев, требующих высокой прозрачности, высокой прочности и вертикального нанесения. Хотя бентонит имеет более низкую стоимость, он все же обладает определенной ценностью в некоторых областях применения, где требования к эксплуатационным характеристикам невысоки.
При разработке рецептур полиуретановых клеев выбор тиксотропных агентов и армирующих наполнителей напрямую влияет на характеристики и свойства конечного продукта. Благодаря своим наноэффектам и поверхностным характеристикам, пирогенный диоксид кремния демонстрирует значительные преимущества в улучшении тиксотропных свойств и механических характеристик, что делает его особенно подходящим для современных требований промышленности к высокоэффективным и надежным клеям. Хотя бентонит менее дорог, он оказывается неэффективным в условиях высоких требований.
Дальнейшее чтение:
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
