名称：气相二氧化硅、热解二氧化硅、热二氧化硅 CAS# ： 112945 - 52-5处理过的不同
化学式：SiQ 官能团：0H或根据不同的改性方法而不同
化学组成：Si%%% ~ 99.8%, AhO*。.05% ~ 1.3%, Fe^)；, 0.003% ~ 0.06% ,TiO2 0.03%
痕量元素：Al,As,Au,Ba,Ca,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Hg,In,K,Mg,Mn,Mo,Na,Ni,Pb,Sb,Sc,Sn,n,U,Zn。痕量元素的含量低于 主要的药典所要求的极限量
物理性质
密度/(g/cn?) ：2 ~ 2.2 分解温度/r： >2000
烧失量/%：1 ~2.5（亲水），1 ~ 7（疏水）
热导率/(W/K'm)：0.015 最高使用温度/^：850
化学性质
耐化学性:除HF外,不与任何酸反应，在碱中不稳定
水分/%：0.5~2.5（亲水）,0.5（疏水） 吸潮/%：6
水悬浮液pH：3.6~4.5（亲水）,3.5- 11（疏水） 水溶性/%：0.015
光电性质
折光指数:1.46 体积电阻率/n-cm：10,3
形态
颗粒形状:球形 晶体结构：无定形 孔隙率:无孔
初级颗粒尺寸/nm：5~40 吸油量/(^I00g)：100-330 外观:蓬松的白色精末
硅烷醇基密度/（l/nm2）:l.5~4.5 聚集体尺寸/pm：0.2~ 15
舗析：325目筛余量0.05% - 1% 比表面积/（m2/g）：50-400
续表
生产厂商和商标名称：
Cabot Corporation, Cab-O-Sil Division, Tuscola, IL, USA
Cab-O-Sil L-90,LM-130,LM-5,M-5.MS-55,H-5,HS -5,EH-5 不同初级颗粒平均粒径和不同 BET 表面积的 亲水性气相二氧化硅
Cab-O-Sil TS - 720,TS- 610,TS - 530,TS - 500不同初级颗粒平均粒径和不同BET表面积的疏水性气相二氧化硅
Cab-O-Sil LM- I50D,M-7DfM-75D 紧密型产品
Degussa AG, Frankurt/Main, Germany
Aerosil 90,130,150,200,300,380,0X50,TE600,MOX80,M()X170 不同初级颗粒平均粒径和不同BET表面积的亲水性 气相二氧化硅
Aerosil COK84与高分散用?^以5： 1比例的混合物，用F含水体系的增稠
Aerosil R202,R805,R812,R812S,R972,R974,Rl(KR106,R5()4,R816 不同初级颗粒平均粒径和不同 BET 表面积的疏 水性气相二氧化硅
Aerosil K315,K328,K330,K342,DCF784.SATESSA28.SATESSA42 30% 的乳液
Harwick Standard Distribution Coiporation, Akron, OH. USA
Silica S低成本气相二氧化硅，用于橡胶填料
Wacker-Chemie GmbH, MUnchen, Germany
HDKS13,V15,N20,T30,T40不同初级颗粒平均粒径和不同BET表面积的亲水性气相二氧化硅
HDK H15,H20, H30,H2000, H2000/4, H3OO4, H2015EP, H2O5OF2P 不同平均粒径，不同BET表面积和不同化合物处理 的疏水性气相二氧化硅
主要应用产品：油漆、涂料、底漆、粉末涂料、印刷油墨、颜料、重氮重印纸、牙膏、片剂、粉剂、气雾剂、油膏、乳膏、干性调色 剂、密封剂、橡胶制品、粘合剂、电缆电线、层压板、胶衣、油灰腻子、消泡剂、食品、杀虫剂、润滑剂、动物饲料、化肥、抛光 剂、再生纸、蜡制品
主要聚合物应用：聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚氯丁二烯、丙烯酸酯类、PVC、聚醋、醇馥树脂、含氟弹性体、NRSBR
由气相法工艺得到的产品经常被称为雾化二氧化硅，因为产品看上去像烟或烟雾。该工 艺将炭黑生产技术和设备用在四氯化硅上，由DegussaAG公司发明。目前，气相二氧化硅都 由DegussaAG公司授权生产，而且，仅有数家公司得到授权。生产过程如下：将硅与气态干 燥的HC1反应，生成四氯化硅，并与氢气和空气混合送入反应器的燃烧管中，在其中发生如 下反应：
2电 +。2 * 2H2O
SiCl, + 2H2O ——- SiOs + 4HC1
反应温度大约在1800Y,工艺中生成的HC1回收利用。从燃烧管中出来的二氧化硅 初级颗粒呈熔融态，所以，发生碰撞会融合，生成较大的颗粒。当通过反应器时，颗粒 冷却下来，大约在1710^,变为固体，不能进一步结合。在这以前，初级颗粒彼此融 合，形成链状和支状聚集体。初级颗粒的尺寸范围通常在7 - 10nm,最终产品的比表面 积为400 - 100m2/go在二氧化硅熔点(1710T)以下，由于机械缠结或团聚，颗粒仍然碰 撞，生成聚集体。团聚也可发生在产品收集阶段。这种机械-物理的聚集体在以气相二 氧化硅配合的材料加工过程中，通过混合即可解聚。产品中还含有痕量的HC1(少于 200ppm),气相二氧化硅的生产工艺中，有时还包括压缩工艺，可将产品的密度增加2~ 2.5倍。初级颗粒的尺寸和聚集体的尺寸和结构可由生产工艺方便控制。图2-51给出了 生产工艺流程简图。
图2-52显示了气相二氧化硅与结晶二氧化硅的差别。结晶产品——石英的谱图中所拥 有的吸收峰，在气相二氧化硅的谱图中没有。气相二氧化硅无定形的性质可能是由于快速冷
却工艺所致，这一工艺用时仅千分之几秒。如此，气相二氧化硅归于无定形类，对于使用气 相二氧化硅的工作有重大益处，它不像晶态二氧化硅，不会引起矽肺。
 
图2-53解释了亲水性气相二氧化硅与硅烷处理过的疏水性气相二氧化硅的表面化学组成的差别。硅氧烷基团是疏水的，而单个的羟基和氢键连接的羟基都是亲水的。这样的基团 使未处理的二氧化硅表面有亲水性，并决定了其性质和应用。化学法和热重法分析表明每平 方纳米的表面有大约3~4, 5个羟基基团。在疏水性气相二氧化硅的表面上，二甲基硅、三 甲基硅、二甲基硅氧烷、辛基基团取代了部分羟基基团。处理后，通常每平方纳米保留1, 5个羟基基团。取代量决定气相二氧化硅的疏水性。
气相二氧化硅有弱酸性，包含的羟基形成氢键（图2-54）。
气相二氧化硅增稠液体的机理可以解释为相邻的二氧化硅聚集体形成氢键，产生有规则 的网络所致。当加上剪切力时，这些键的一部分破坏，使粘度降低。当材料静置时，初始的 状态重新恢复。当这一过程所必须的羟基基团在加热到11OY时转化为硅氧烷基团，阻碍该 过程的反应进行。出厂的气相二氧化硅含0.5% -2%, 5%的水分，对于增稠工艺一定程度 上是必须的，但是，所含的水分同时与工业配方中的某些组分反应，例如：可与用于聚氨酯
预聚物交联的酮亚胺反应。
图2-55为气相二氧化硅的形态。图中显示气相二氧化硅由颗粒状团聚体组成。图2- 56显示其丝网除沫器颗粒为球形。二氧化硅的初级颗粒在Aemsil 0X50中较易观察到，它有较大的初级 颗粒尺寸（40nm）o
  
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