Acid Series Colloïdaal Silica/Silica Sol is een silicadeeltjesdispersie op nanoschaal met hoge dispergeerbaarheid en stabiliteit. Het wordt veel gebruikt bij precisiegietwerk, katalysatordragers, coatings, keramische producten en papierproductie. De dispergeerbaarheid van silicasol heeft rechtstreeks invloed op de prestaties en het effect ervan bij de toepassing, dus het is belangrijk om te begrijpen welke factoren de dispergeerbaarheid ervan beïnvloeden.

1. Deeltjesgrootte en deeltjesgrootteverdeling
De deeltjesgrootte van colloïdale silicadeeltjes is een belangrijke factor bij het bepalen van de dispergeerbaarheid ervan. Over het algemeen geldt dat hoe kleiner de silicadeeltjes in de silicasol zijn, hoe groter het specifieke oppervlak ervan en hoe hoger de oppervlakte-energie, zodat de dispergeerbaarheid ervan beter is. Kleine en uniforme deeltjes kunnen gemakkelijker van elkaar worden gescheiden in de oplossing en behouden een goede dispersietoestand. Als de deeltjesgrootteverdeling ongelijkmatig is, hebben grotere deeltjes de neiging te aggregeren, wat resulteert in een afname van de dispergeerbaarheid.
De factoren die de deeltjesgrootte beïnvloeden zijn als volgt.
Bereidingswijze: Silicasol wordt meestal bereid volgens de sol-gel-methode. De deeltjesgrootte van de deeltjes kan worden aangepast door de omstandigheden van de hydrolysereactie te regelen, zoals temperatuur, pH-waarde en reactietijd.
Deeltjesstabilisator: Tijdens het bereidingsproces helpt het toevoegen van een geschikte hoeveelheid stabilisator de groei en aggregatie van deeltjes onder controle te houden, waardoor een uniforme deeltjesgrootte wordt verkregen.

2. pH-waarde
De dispergeerbaarheid van silicasol hangt nauw samen met de pH-waarde van de oplossing. Silicasols uit de zure reeks vertonen een goede dispergeerbaarheid bij lagere pH-waarden. De pH van de oplossing beïnvloedt de ladingsverdeling op het oppervlak van silicadeeltjes, wat op zijn beurt de elektrostatische afstoting tussen deeltjes beïnvloedt.
Onder zure omstandigheden (pH 2-4): Het oppervlak van silicasol is positief geladen, wat afstoting tussen deeltjes veroorzaakt en aggregatie van deeltjes voorkomt, dus de dispergeerbaarheid is goed.
Onder neutrale of alkalische omstandigheden: Naarmate de pH-waarde stijgt, neemt de lading op het oppervlak van de deeltjes af, verzwakt de elektrostatische afstoting en is de kans groter dat de deeltjes aggregeren, wat resulteert in een afname van de dispergeerbaarheid. Daarom zijn silicasols uit de zure serie gewoonlijk stabieler in zure omgevingen.

3. Ionische kracht
Ionische sterkte is een andere belangrijke factor die de dispergeerbaarheid van silicasols beïnvloedt. De ionenconcentratie in de oplossing beïnvloedt het ladingsafschermende effect op het oppervlak van de colloïdale deeltjes. Naarmate de ionenconcentratie in de oplossing toeneemt, wordt de lading op het oppervlak van de deeltjes gedeeltelijk geneutraliseerd, wordt de elektrostatische afstoting verzwakt en is de kans groter dat de deeltjes aggregeren, wat resulteert in een slechte dispergeerbaarheid.
Lage ionsterkte: Bij lage ionsterkte is de elektrostatische afstoting op het oppervlak van de silicasoldeeltjes sterk, kunnen de deeltjes niet gemakkelijk met elkaar in contact komen en blijft een goede dispergeerbaarheid behouden.
Hoge ionsterkte: In oplossingen met een hoge ionsterkte wordt het ionenafschermende effect versterkt, wordt de elektrostatische afstoting verzwakt, is de kans groter dat de deeltjes aggregeren en is de dispergeerbaarheid slecht. Daarom is het bij het aanbrengen van silicasol noodzakelijk om de ionenconcentratie in de oplossing te controleren om een ​​afname van de dispergeerbaarheid als gevolg van overmatige ionsterkte te voorkomen.

4. Temperatuur
Temperatuur heeft ook een bepaald effect op de dispergeerbaarheid van silicasol. Temperatuurveranderingen zullen de bewegingstoestand van deeltjes in silicasol en de viscositeit van de oplossing veranderen, waardoor de dispergeerbaarheid ervan wordt beïnvloed.
Lage temperatuur: Bij lage temperatuur is de kinetische energie van deeltjes in silicasol laag, is de viscositeit van de oplossing hoog, bewegen de deeltjes langzaam en is de dispergeerbaarheid slecht. Langdurige lage temperaturen kunnen deeltjesaggregatie en neerslag veroorzaken.
Hoge temperatuur: Hoge temperaturen zullen de kinetische energie van deeltjes en de vloeibaarheid van de oplossing verhogen, en de dispergeerbaarheid kan in korte tijd worden verbeterd, maar als de temperatuur te hoog is, zullen de colloïdedeeltjes agglomereren, waardoor de dispergeerbaarheid wordt verminderd . Daarom helpt het regelen van het juiste temperatuurbereik de stabiliteit en dispergeerbaarheid van silicasol te behouden.

5. Oppervlaktemodificator
Tijdens de bereiding en het gebruik van silicasol worden vaak oppervlaktemodificatoren of dispergeermiddelen toegevoegd om de dispergeerbaarheid ervan te vergroten. Deze additieven kunnen een beschermende laag op het oppervlak van deeltjes vormen om direct contact en aggregatie tussen deeltjes te voorkomen.
Oppervlaktemodificatie: Door chemische modificatiebehandeling kunnen specifieke functionele groepen zoals hydroxyl- en carboxylgroepen op het oppervlak van silicadeeltjes worden geïntroduceerd om de afstotende kracht tussen deeltjes te vergroten, waardoor de dispergeerbaarheid wordt verbeterd.
Dispergeermiddel: Dispergeermiddel kan de interactiekracht tussen deeltjes effectief verminderen en de dispergeerbaarheid van silicasol in oplossing verbeteren, vooral in oplossingen met hoge concentratie of complexe omgevingen. De rol van dispergeermiddelen is bijzonder belangrijk.

6. Concentratie
De concentratie silicasol is ook een sleutelfactor die de dispergeerbaarheid beïnvloedt. Bij lage concentraties is de interactie tussen colloïdale deeltjes zwak, is er voldoende ruimte tussen de deeltjes voor dispersie en is de dispergeerbaarheid goed. Bij hoge concentraties wordt de afstand tussen deeltjes echter kleiner, neemt de botsingsfrequentie tussen deeltjes toe en wordt gemakkelijk aggregatie veroorzaakt, wat resulteert in verminderde dispergeerbaarheid. Daarom moet in praktische toepassingen de concentratie silicasol worden gecontroleerd op basis van de specifieke gebruiksomgeving om een ​​goede dispergeerbaarheid te garanderen.