Specialty Chemicals/Ludox

Ludox® - Colloidal Silica

유니켐 2021. 5. 31. 12:53

1. 개요

   Ludox®(루독스)는 미국 Grace에서 생산하고 당사에서 판매하는 매우 작은 실리카 입자로 된 수용성 콜로이달 실리카이다. 콜로이드의 특성으로 인해 Ludox의 입자들은 특이하게 큰 표면적을 구성하고 있는데 이로 인해 독특한 특성과 폭넓은 용도를 가지고 있다.

2. 종류

·        Ludox HS-30 / HS-40 : Sodium Hydroxide를 안정화 이온으로 사용한 가장 일반적인 제품이며 실리카 농도에 따라 HS-30 HS-40으로 구분 할 수 있다.

·        Ludox TM : 입자의 크기가 22nm로 매우 크며, 실리카 농도가 50%인 제품이다.

·        Ludox SM : 입자의 크기가 7nm로써 매우 작아 표면적이 크기 때문에 각종 바인더로서 매우 효과적인 제품이다.

·        Ludox AM : 안정화를 위해 Sodium Hydroxide 대신 Sodium Aluminate를 사용하기 때문에 다양한 pH변화에 폭 넓은 안정성을 가지고 있다. 콜로이달 실리카를 중성이나 산성에적용할 필요가 있을 때 사용한다.

·        Ludox AS : 안정화를 위해 Sodium Hydroxide 대신 Ammonium Hydroxide를 사용하기 때문에 초고온 용도나 촉매 용도 같이 Sodium이 적합하지 않은 곳에 사용한다.

·        Ludox LS : Sodium의 함량이 낮은 것이 특징이며 유기용제를 사용하는 처방에 많이 사용된다.

·        Ludox CL-X : 다른 제품보다 쉽게 청결히 할 수 있으며, 특히 종이의 미끄럼방지용으로 많이 사용된다.

·        Ludox SK : SK는 수용성 폴리머가 첨가된 탈이온화된 안정적인 콜로이달 실리카이다. 주로 정밀주조용 바인더로서 사용되며 고온에 강한 특성으로 인해 세라믹이나 촉매용 같은 고온 코팅에 적합하다. pH 4-7이다.

·        Ludox TMA : TMA Sodium을 제거하여 탈이온화된 콜로이달 실리카이다. TMA는 극성을 가지고 있는 유기용제나 촉매 등 알카리 이온과 결합이 안 되는 경우 또는 Sodium이나 다른 알카리 성분 물질이 있어, 목적하는 화합물이 안정화되지 못할 경우 사용된다.

·        Ludox PG : PG CL-X보다 실리카 함유량이 낮은 제품으로, 종이의 미끄럼방지용으로 주로 사용된다.

·        Ludox CL : 다른 제품과 달리, 실리카 입자가 Alumina막으로 코팅되어 있어 입자의 전하는 음에서 양으로 전환된다. Chloride로 안정화되어 있으며, Alumina코팅으로 인해 콜로이달 알루미나와 유사한 특성을 가지고 있다. Alumina코팅은 고온에서 실리카 입자가 비결정에서 결정체로 전환되는 것을 지연시킨다.

·        Ludox CL-P : CL-P CL의 일반적인 특성을 가지고 있으며 다만 그 입자 크기가 22nm로 큰 제품이다. 주로 종이의 미끄럼방지용으로 많이 사용된다.

·        Ludox DF : DF는 비닐이나 왁스 바닥의 소수성 성질에 젖음 효과를 주기 위해 개발되었다. 주로 바닥의 미끄럼방지용으로 사용된다.

·        Ludox FM : 실리카 입자 크기가 가장 작은 5nm이며, 표면적이 450m2/g으로 가장 크다. 큰 표면적으로 인해 양이온 녹말이나 Ludox® CL과 같이 양전하 콜로이드의 효과적인 침전제로 사용이 가능하다.

 




3. 보관

Ludox® 0℃ 이하에서는 결빙되며, 결빙 후에는 본래의 물성이 복원되지 않으므로 특히 동절기 보관시 주의하여야 한다. 추천하는 보관온도는 4℃ 이상이다.



Table 1. Typical Properties of Ludox® Colloidal Silica
GRADES
  HS-40 HS-30 TM SM AM AS LS CL-X
Stabilizing counter ion Sodium Sodium Sodium Sodium Sodium Ammonium Sodium Sodium
Particle charge Negative Negative Negative Negative Negative Negative Negative Negative
Av. particle diameter, nm 12 12 22 7 12 22 12 22
Specific surface area, m2/g 220 220 140 345 220 135 215 130
Silica (as SiO2), wt% 40 30 50 30 30 40 30 46
pH (25) 9.7 9.8 9.0 10.0 8.9 9.1 8.2 9.1
Titratable alkali (as Na2O), wt% 0.41 0.32 0.21 0.56 0.24   0.10 0.19
SiO2/Na2O (by wt) 95 95 225 50 125 220 270 230
Chlorides (as NaCl), wt% 0.01 0.01 0.03 0.01 0.007 0.005 0.003 0.03
Sulfates (as Na2SO4), wt% 0.03 0.03 0.08 0.04 0.006 0.007 0.003 0.07
Viscosity (25), cP, (MPa·s) 16 4 40 5.5 7 11 8 17
Specific gravity (25) 1.31 1.21 1.40 1.22 1.21 1.30 1.21 1.37
Wt per drum, kg 268 248 284 250 250 268 250 284





Table 2. Typical Properties of New Ludox® Colloidal Silica Introductions
  SK TMA PG CL CL-P DF FM
Stabilizing counter ion a a Sodium Chloride Chloride Sodium Sodium
Particle charge Negative Negative Negative Positive Positive Negative Negative
Av. particle diameter, nm 12 22 22 12 22 12 5
Specific surface area, m2/g 230 140 140 230 140 220 450
Silica (as SiO2), wt% 25 34 25 30b 40b 40 15
pH (25) 4-7 4-7 9.3 4.5 3.5-4.5 9.7 10.1
Titratable alkali (as Na2O), wt% c d 0.11 - - 0.41 0.37
Wt. per drum, kg 250 268 250 268 268 268 240





Table 3. Principal Applications for Ludox® Colloidal Silica
Use Grade of
Ludox®
Application
High-Temperature Binder
 Investment Casting of Metals SM,HS,SK Binder for investment casting.
 Vacuum-Formed Fibrous Shapes SM,HS,TM,AS,CL Binder for inorganic fibers for high-temperature insulation (liners, pipe covers, etc.).
 Refractory Cements HS Binder for trowelable and gunning mixes.
 Stool and Mold Coatings HS Binder for refractory grain to protect stools and molds in steel ingot casting.
 Hot-Top Insulating Board HS Binder and impregnant to increase high-temperature stability for use in steel ingot molds.
Catalyst Binder and Support AS,HS Binder or support for active catalytic materials.
Package Frictionizing CL-X,CL-P,DG Frictionizing linerboard, corrugated boxboard, and multiwall paperbags.
Antislip and Delusterant TM,HS,AM,CL-P Antislip weavesetting, delustering glass fabric, increase tensile, etc., in textile.
Soil Retardant and Rug Shampoos SM,HS,AM,TMA Retards soiling in fabrics and carpets.
Inorganic Coatings
 Electrical Steel AS,HS,LS Coating agent to prevent sticking, and binder for sulfur absorbent and chromic acid.
 Bricks HS Binder for pigment and decorative coating.
 Steam Promoter HS Promotes wetting and steam evolution on steam irons.
Silicon Wafer Polish TM Polishing agent for silicon wafers.
Photographic Coatings
 Paper and Film LS,AM Dye acceptor, crystal growth regulant in photographic emulsions.
 Duplicating Paper HS,LS,AM Improves contrast, smoothness, and clarity of photosensitized and carbonless papers.
Coating Agent
 Antiblocking for Plastic Film TM,HS,AM For use on polyethylene, polypropylene, PVC, and polyurethane films.
 Antisoil SM,HS,AM,TMA Imparts soil resistance to fibers and fabrics, printed and painted surfaces.
 Adhesion Promoter HS,AM,TMA Increases adhesion of emulsion paints and coatings on paper, wood, metal foil, etc.
 Wetting Promoter SM Improves wetting of plastic parts in dishwashers, etc.
Antislip for Floor and Polishes HS,AM,TMA,DF Improves antislip and abrasion resistance of polishes and waxes.
Reinforcing Agent
 Latex Coatings AM,HS,SM Improves abrasion resistance and modulus of polymer coatings.
 Adhesives AM,HS,SM Improves bonding of adhesives.
 Elastomer Foams SM Improves compression resistance of foams.
Reactant for Molecular Sieves HS,AS Pure silica reactant to increase yield of desired crystal forms.

 

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