氣相法二氧化硅產(chǎn)品性能特點(diǎn)

寧夏福泰硅業(yè)有限公司新材料分公司

一、氣相法納米工藝簡(jiǎn)述

氣相法二氧化硅，是用氫氧火焰燃燒產(chǎn)生的高達(dá)1100~1800℃水蒸氣（H₂O）迅速水解上述氣化后的氯硅烷，均在氣相條件下，生成納米級(jí)（7~40nm）的原生粒徑二氧化硅顆粒，經(jīng)聚集、脫酸處理后得到氣相法二氧化硅。因其具有極大的比表面積及大量表面羥基結(jié)構(gòu)等特性，使其在膠體中表現(xiàn)出極大地補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性、觸變性和防沉降性能，使得其應(yīng)用非常廣泛。

二、 氣相法二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)差距

因不同納米粒徑其表現(xiàn)出的增稠性、觸變性和防沉降性能大不相同。在實(shí)際應(yīng)用中要求產(chǎn)品原生粒徑的大小一致性要好，而原生粒徑的大小又主要取決于合成時(shí)水蒸氣溫度區(qū)域的一致性。我們國(guó)家的氣相法納米二氧化硅的生產(chǎn)技術(shù)，是二十世紀(jì)六十年代因航空發(fā)展需要從烏克蘭引進(jìn)的中試裝置技術(shù)基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)的。產(chǎn)能從當(dāng)時(shí)的年產(chǎn)50噸，擴(kuò)大到年產(chǎn)1000噸。但始終沒有解決合成爐火焰溫度場(chǎng)強(qiáng)一致性的技術(shù)難題，內(nèi)中外火焰溫度相差較大，使得同一批產(chǎn)品原生粒徑大小相差較大，產(chǎn)品一致性及氣硅聚集后的子鏈結(jié)構(gòu)較差，在實(shí)際應(yīng)用性能上與國(guó)外德固賽、瓦克、卡博特等有加大差距。

三、 寧夏福泰硅業(yè)有限公司及氣相法二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)

寧夏福泰硅業(yè)有限公司成立于2011年，專業(yè)生產(chǎn)多晶硅合成原料三氯氫硅（SiHCl₃）,從2015年開始在原公司合成技術(shù)的基礎(chǔ)上，吸收了一批高科技人才，重點(diǎn)研究氣相法納米二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)，通過不斷消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)及理念，進(jìn)行了如下技術(shù)的研究和攻關(guān)：

水冷式密閉大產(chǎn)能全預(yù)混氫氧火焰燃燒爐的設(shè)計(jì)和制造；風(fēng)冷式高效全預(yù)混燃燒器的設(shè)計(jì)與制造；多級(jí)水冷聚集器的數(shù)據(jù)計(jì)算和材質(zhì)選擇與制造；氣固分離器的有效密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造；臥式脫酸爐的供熱方式和裝備可靠性設(shè)計(jì)與制造；臥式脫酸爐的腔室分布以及氣體分布器的設(shè)計(jì)與制造；生產(chǎn)配方的合理計(jì)算、質(zhì)量和產(chǎn)量的調(diào)試以及系統(tǒng)平衡分析及自動(dòng)化控制程序編制。申請(qǐng)了10項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。

   該項(xiàng)目屬于2019年寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)技改項(xiàng)目，文件號(hào)：【寧工信技改發(fā)（2019）79號(hào)】。于2019年8月按預(yù)定計(jì)劃正式投產(chǎn)運(yùn)行，因采用了先進(jìn)的合成技術(shù)，解決了內(nèi)中外火焰溫度一致性的技術(shù)難題，產(chǎn)品原生粒徑一致性較好，單線產(chǎn)能首先在國(guó)內(nèi)突破了年產(chǎn)5000噸。產(chǎn)品投放市場(chǎng)，實(shí)際指標(biāo)測(cè)試及應(yīng)用性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，在硅橡膠及硅樹脂等某些高端產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，以較高的性價(jià)比取代了進(jìn)口產(chǎn)品，降低了部分使用氣相法納米二氧化硅作為性能添加劑的國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品制造企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2020年5月該項(xiàng)目由寧夏科技廳推薦，向科技部申報(bào)了國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目“科技助力經(jīng)濟(jì)2020”重點(diǎn)專項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)：SQ2020YFF0425199。

四、 福泰硅業(yè)氣相二氧化硅產(chǎn)品牌號(hào)及應(yīng)用特點(diǎn)

A-200R,比表面積175±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于中透、高透硅酮膠。

A-200，比表面積210±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于高溫膠、美縫劑。

A-200KR, 比表面積150±10m²/g，PH值=4.0-4.3，主要用于中性、酸性硅酮膠。

A-200K, 比表面積210±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于美縫劑、電子密封膠。

A-300，比表面積300±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于液體膠

A-380， 比表面積380±10m²/g，PH值=4.0-4.3,主要用于液體膠。