1 简介
1.1 来源
Topfill® N90 是改性的二氧化硅,在高温条件下 SiO2 与 Si 气体与空气中的氧气迅速氧化冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料,类似气相法二氧化硅。超细粉体再经过引自德国的先进生产设备进行改性处理,制成的一种超微细二氧化硅。
1.2 成分
主要成分为二氧化硅和硅的化合物,约占总量的 92 ,其余成分为 Al2O3、
Fe2O3、MgO、CaO、NaO 等,约占总量的 4 。
1.3 微观结构
1.3.1 粒子结构
通过透射扫描电镜分析,TopfillN90 粒子颗粒形态为非结晶相无定型圆球状颗粒,且表面比较光滑,单个球形之间相互独立,未形成聚集体结构。球形的****直径约为 600nm。
通过纳米激光粒度仪分析,Topfill N90 的粒径分布较窄,平均粒径约为
200nm,D10=141nm,D90=350nm。
1.3.3 理化分析
Topfill N90 比表面积很大,结构度很低。通过测试,其氮吸附比表面积(NSA) 值为 19.48m2/g,DBP 吸油值为 0.83ml/100g。由此可见,Topfill N90 的粒子表面基本为光滑结构,粒子之间未形成聚集体结构。
由于其结构单元之间无化学或物理作用,不会形成聚集体结构。相比于白炭黑、炭黑等粒子之间相互附聚的形成聚集体而言,Topfill N90 具有更小的机构单元和更低的表面能。
1.4 宏观结构
Topfill N90 外观为灰白色粉末,熔点为 1610℃,理论密度为 2.60g/cm3。
1.5 综述
Topfill N90 具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性好等特点。以其优越的稳定性、分散性、增稠性和触变性在塑胶、涂料、造纸、日化等行业得到广泛应用。
2 产品技术数据表
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Topfill
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® N90
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技术规范:
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325 目筛余物
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≤5.0
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GB/T
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5211.14-1998
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挥发分@105℃
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≤1.0
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GB/T
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5211.3-1985
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灼烧减量
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≤3.0
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GB/T
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3286.8-1998
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PH 值(10 水悬浮液) - 6.5~8.5 GB/T 1717-1986
典型指标:
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比表面积 NSA
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m2/g
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19.48
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GB/T 10722-2014
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吸油值 DBP
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ml/100g
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0.83
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HG/T 3072-2008
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A 法
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粒径大小 D50
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μm
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0.223
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粒径分布 D90
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μm
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0.400
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比重
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g/cm3
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2.6
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化学组分典型值:
SiO2
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90.0
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GB/T6901-2008
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SiC
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4.4
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Na2O
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0.31
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K20
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1.35
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Fe2O3
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0.67
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其它
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包装:根据客户需要的其它形式
3 在塑胶中应用特性
3.1 分散性
由于其特殊的结构单元,以及粒子表现出来的特性,Topfill N90 在混炼时极易分散,甚至可以起到物理增塑剂的作用,带来了加工的安全性和经济型。
3.2 增塑性
在使用 Topfill N90 时,混炼胶的流动性非常好。在等量取代其它填料类产品时,混炼胶具有更低的门尼粘度,挤出变形小,产品不会产生缺胶明疤尺寸变形现象,外表美观密实。
3.3 补强性
通过结构的微观及理化分析,Topfill N90 理论上不具备补强效果,甚至会使胶料的物理性能产生下降。但在实际的试验配方中,在等量取代部分填料时, 其物理性能并未出现下降。甚至在部分等量取代中超耐磨炭黑时,一些关键的性能得到了有效提升。这可能是由于其极细的结构单元和优良的分散性带来的效 果。
3.4 高弹性
由于其优异的分散性和特殊结构,有效提升了各种配合剂在橡胶中的分散, 可以理解为相对提升了配方的含胶率。因此,在使用 Topfill N90 时,赋予了胶料高回弹、低生热、低滞后损失、低滚阻等性能。
3.5 阻燃协效性
Topfill N90 具有显著的成碳效果,覆盖在有机物表面阻隔空气;同时促进阻燃剂在有机物中分散更均匀,降低阻燃剂的使用份数。
3.6 经济型
在黑色制品中,Topfill N90 作为填料或补强剂使用具有先天的优势。大量使用时补强性能基本不会受到影响。
以上特性的分析是基于实验验证及材料结构特性得出。Topfill N90 的其它特性性能还有待开发。 |