Faq

درجات سیلیس پیروژنیک عمدتاً بر اساس سطح ویژه BET و شیمی سطح تعریف می‌شوند. درجات آبدوست (تیمارنشده، با گروه‌های سیلانول سطحی در ~2.5 OH/nm²) از ۱۳۰ تا ۴۰۰ m²/g BET دارند. درجات آب‌گریز با دی‌متیل‌دی‌کلروسیلان (DDS) یا هگزامتیل‌دی‌سیلازان (HMDS) پس‌تیمار می‌شوند تا سیلانول‌ها را با گروه‌های متیل جایگزین کنند و محتوای کربن ۰.۸–۳.۵ wt% ایجاد کنند.

BET بالاتر به معنای ذرات اولیه کوچک‌تر (۷ nm در ۳۸۰ m²/g در مقابل ۴۰ nm در ۵۰ m²/g)، شبکه‌های پیوند هیدروژنی قوی‌تر، و کارایی ضخیم‌کنندگی بیشتر است — اما پراکنده‌سازی سخت‌تر. انتخاب درجه همیشه بین عملکرد رئولوژیکی و سهولت پردازش معامله می‌کند.

• آبدوست ۲۰۰ — همه‌کاره‌ترین درجه عمومی: BET 200 ±25 m²/g، ذره اولیه ۱۲ nm، pH 3.7–4.7 در پراکنده‌سازی ۴%.
• آب‌گریز R972 — درجه DDS تیمارشده ۱۳۰ m²/g برای سیستم‌های حساس به رطوبت — محتوای کربن ~۱.۰%، موثر در رزین‌های پلی‌استر و اپوکسی.
• BET بالا ۳۸۰ — درجه فوق‌ظریف ۳۸۰ m²/g برای حداکثر تیکسوتروپی در بارگذاری پایین، اما نیاز به پراکنده‌سازی با برش بالا (سرعت نوک ≥20 m/s) دارد.
• HMDS تیمارشده — سطح هگزامتیل‌دی‌سیلازان محتوای کربن بالاتر (۲.۵–۳.۵%) و سازگاری بهتر با فرمولاسیون‌های سیلیکون و UV-پخت می‌دهد.

بارگذاری موثر سیلیس پیروژنیک به سیستم رزین، پروفیل ویسکوزیته هدف، و درجه انتخاب‌شده بستگی دارد. در پوشش‌ها و چسب‌های مایع، درجات آبدوست در ۰.۵–۲.۰ wt% ضدته‌نشینی و مقاومت در برابر افتادگی فراهم می‌کنند. درجات آب‌گریز معمولاً ۱.۰–۳.۰ wt% برای اثر رئولوژیکی معادل نیاز دارند زیرا گروه‌های متیل سطحی شبکه‌های بین ذره‌ای ضعیف‌تری تشکیل می‌دهند.

کیفیت پراکنده‌سازی بزرگ‌ترین متغیر منفرد در عملکرد است. سیلیس پیروژنیک کم‌پراکنده مواد را هدر می‌دهد و دانه‌های شن ایجاد می‌کند؛ برش بیش از حد در سیستم‌های حساس می‌تواند زنجیرهای پلیمری را بشکند. یک دیسک حل‌کننده در سرعت نوک ۱۵–۲۵ m/s به مدت ۱۵–۳۰ دقیقه برای اکثر پوشش‌ها استاندارد است. پیش‌تر کردن پودر در خمیر ۵۰/۵۰ با حلال یا پلاستی‌سایزر قبل از رقیق‌سازی گرد را کاهش می‌دهد و ادغام را تسریع می‌کند.

• ضدته‌نشینی — ۰.۵–۱.۵% درجه آبدوست در پوشش‌های حلال‌بر؛ تنش تسلیم ۲–۸ Pa ایجاد می‌کند که برای تعلیق رنگدانه‌ها در SG ≤ 4.5 کافی است.
• تیکسوتروپی — بارگذاری ۱.۰–۲.۵% شاخص برش‌نازک‌شدگی (η₁/η₁₀₀) ۳–۸ برابر بسته به BET و تطابق قطبیت تولید می‌کند.
• تقویت — در لاستیک سیلیکون، ۱۵–۴۰ phr از درجه آبدوست ۲۰۰ m²/g استحکام کشش را از ۰.۳ به ۸+ MPa افزایش می‌دهد.
• کمک‌جریان آزاد — ۰.۱–۰.۵% بر وزن پودر از کیک‌شدگی در مخلوط‌های خشک جاذب رطوبت جلوگیری می‌کند؛ با پوشش‌دادن سطوح ذره و قطع پل‌های رطوبتی عمل می‌کند.

سیلیس پیروژنیک آمورف (CAS 112945-52-5) از سیلیس بلوری متمایز است و هیچ طبقه‌بندی گروه ۱ IARC ندارد. حدود مواجهه شغلی بر اساس حوزه قضایی متفاوت است: OSHA PEL برای سیلیس آمورف ۶ mg/m³ (گرد کل) است، در حالی که ACGIH TLV 2 mg/m³ (کسر قابل تنفس) است. ثبت REACH اروپا تناژهای بالای ۱,۰۰۰ t/سال برای تولیدکنندگان عمده را پوشش می‌دهد.

کاربردهای تماس غذایی و دارویی به درجات آزمایش‌شده خاصی نیاز دارند. مونوگراف USP/NF 'Colloidal Silicon Dioxide' استفاده سیلیس پیروژنیک را برای کاربرد به عنوان مواد کمکی دارویی پوشش می‌دهد. آئین‌نامه اروپایی ۲۳۱/۲۰۱۲ دی‌اکسید سیلیکون (E 551) را به عنوان یک افزودنی غذایی مجاز با خلوص ≥ ۹۹.۰% SiO₂ بر پایه خشک و As ≤ 3 mg/kg فهرست می‌کند.

• طبقه‌بندی SDS — تحت GHS به عنوان خطرناک طبقه‌بندی نشده است. گرد ممکن است تحریک مکانیکی چشم و تنفسی ایجاد کند — PPE: ماسک N95 و عینک ایمنی در حین جابجایی.
• وضعیت FDA — 21 CFR 172.480 دی‌اکسید سیلیکون را به عنوان افزودنی غذایی با ≤ ۲% وزنی غذا مجاز می‌داند. مجوزهای تماس غذایی غیرمستقیم جداگانه تحت 21 CFR 175–178 وجود دارد.
• مقررات نانو — اروپا نانومواد را به عنوان ≥ ۵۰% ذرات زیر ۱۰۰ nm تعریف می‌کند. ذرات اولیه سیلیس پیروژنیک (۷–۴۰ nm) واجد شرایط هستند، اما تجمعات معمولاً ۱۰۰–۵۰۰ nm اندازه‌گیری می‌شوند — طبقه‌بندی مقرراتی به روش اندازه‌گیری بستگی دارد.

قیمت‌گذاری سیلیس پیروژنیک هزینه‌های مواد اولیه (کلروسیلان یا تتراکلرید سیلیکون به عنوان خوراک)، شدت انرژی فرآیند هیدرولیز شعله (مشعل‌های هیدروژن-اکسیژن ۱,۱۰۰–۱,۶۰۰°C)، و ساختار بازار الیگوپولیستی را منعکس می‌کند. سه تولیدکننده — Evonik، Cabot، Wacker — تقریباً ۷۰% از ظرفیت جهانی (~600 kt/سال) را کنترل می‌کنند. تولیدکنندگان چینی (Tokuyama-Henan، Hubei Huifu، Guangzhou GBS) از سال ۲۰۱۸ حدود ۲۰۰ kt اضافه کرده‌اند و حاشیه سود بر درجات استاندارد ۲۰۰ m²/g را فشرده کرده‌اند.

درجات آب‌گریز به دلیل مرحله اضافی تیمار سطحی و توان تولید پایین‌تر ۴۰–۱۰۰% اضافه‌بها نسبت به درجات پایه آبدوست معادل دارند. درجات تخصصی با BET بالا (≥۳۰۰ m²/g) ۲۰–۵۰% اضافه‌بهای دیگری به دلیل بازده پایین‌تر کوره و کنترل کیفیت دقیق‌تر دارند.

• معیار آبدوست ۲۰۰ — $2,800–4,200/t FOB چین؛ $4,500–6,500/t تحویل اروپا/آمریکای شمالی برای برندهای غربی. قیمت‌های نقطه‌ای با در دسترس بودن SiCl₄ نوسان می‌کنند.
• اضافه‌بهای آب‌گریز — درجات DDS تیمارشده $1,500–2,500/t اضافه می‌کنند؛ درجات HMDS تیمارشده $2,000–3,500/t بیشتر از معادل آبدوست پایه.
• تخفیف حجمی — بار کانتینر ۲۰ فوت (۱۴–۱۶ t) معمولاً ۸–۱۵% تخفیف نسبت به LTL پالت‌شده ارائه می‌دهد. قراردادهای سالانه با تنظیم قیمت فصلی استاندارد است.