La sílice s’utilitza en diverses indústries per a la seva resistència al desgast, l’aïllament elèctric i l’alta estabilitat tèrmica. La dispersió ultrasònica ajuda a desbloquejar el potencial de la sílice millorant la qualitat de la dispersió.
Aplicació de sílice
La sílice (SiO2) és un material ceràmic multifuncional utilitzat en diverses indústries per millorar la superfície i les propietats mecàniques de diversos materials. S'utilitza com a farcit, additiu de rendiment, modificador de reologia o ajuda de processament en moltes formulacions de productes com pintures i recobriments, plàstics, gomes sintètiques, adhesius, segellants o aïllament. En particular, s’afegeix un fum de sílice (sílice amorfa) o microsílica al formigó per millorar la força i la durabilitat del formigó. El fum de sílice també s’utilitza en formigó refractari per reduir la porositat i millorar la força mitjançant l’embalatge de partícules millorat.
Dispersió de sílice
La sílice està disponible en diverses formes hidròfils i hidrofòbiques i s’utilitza normalment en mides de partícules molt fines. Normalment, la sílice no es dispersa bé després de mullar -se. També afegeix moltes bombolles d’aire minúscules a la fórmula del producte.
Per a la majoria d’aplicacions de sílice, la dispersió bona i uniforme és important. Sobretot quan s’utilitzen en pintures i laques per millorar la resistència a les ratllades, les partícules de sílice han de ser prou petites per no interferir amb la llum visible per evitar la fosca i mantenir la claredat. Per a la majoria dels recobriments, la sílice ha de ser inferior a 40nm per complir aquest requisit. Per a altres aplicacions, l’aglomeració de partícules impedeix que cada partícula individual de sílice interaccioni amb el medi circumdant. La ultrasonicació ha demostrat ser més eficaç en la dispersió de sílice en comparació amb altres mètodes de barreja de cisalla. A les mides agregades superiors a 200 micres, la majoria de partícules es van reduir a menys de 200 nanòmetres.
Tractament ultrasònic
En aquest treball es van utilitzar tres pols de TiO2: nanopartícula P25, nanopartícula ST21 i submicron HT0514. P25 i HT0514 es van preparar per síntesi de fase de gas; ST21 es va fabricar mitjançant síntesi química humida. Els poliacrilats de sodi (PAA) amb pesos moleculars mitjans de 1200, 2100, 8000, 15000 i 30.000 es van utilitzar com a dispersants polimèrics. Per preparar una suspensió aquosa, la pols TiO2 es va barrejar amb PAA en aigua. Ajusteu el pH amb la solució d’amoníac (20%, grau analític). Per a la sonicació, 50 ml de la suspensió van ser sonicat en un bec de 100 ml durant 30 minuts. Per evitar l’ebullició d’aigua i la gelificació PAA, la suspensió es va irradiar 10 vegades durant 3 min cadascuna, ja que 3 min d’irradiació contínua va donar lloc a un augment de la temperatura de 60-70 ° C. Després de 3 minuts de cada irradiació successiva, la suspensió es va refredar durant 10 minuts.
Hem utilitzat dos conjunts d’equips d’ultrasons, freqüència: 20 kHz; Amplitud: 30 - 34 mm; Generació d’energia: 70 - 120 W; Diàmetre del cap de l’eina: 26 mm, després de 30 minuts de tractament d’ultrasons, l’aigua es va reduir aproximadament 10 a causa de l’evaporació ML. Els pesos es van mesurar abans i després de la sonicació i es va afegir aigua pura per compensar les pèrdues. Independentment de l'amplitud de la vibració i el diàmetre de la sonda, la viscositat i la mida mitjana de les partícules dels aglomerats en suspensió van disminuir amb el temps d'irradiació. Finalment, la solució es fa transparent i les partícules SiO2 es fan significativament més petites.
Hora de publicació: APR - 19 - 2022