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　　一、總體介紹

　　氣相法二氧化硅從結(jié)構(gòu)上分為親水性和疏水性兩種，親水和疏水氣硅的作用原理大體上都是靠氣硅表面的羥基和樹脂、單體以及氣硅之間形成氫鍵，構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，達(dá)到相關(guān)的作用。疏水性氣硅除了氣硅表面羥基外，主要是依靠氣硅表面經(jīng)過(guò)改性的烷基之間纏繞構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所以，親水性氣硅只能用于極性較低的體系內(nèi)（高極性下無(wú)法形成氫鍵），而疏水性氣硅主要用于極性較高的體系內(nèi)（可以依靠改性的烷基纏繞起作用）。在膠粘劑和復(fù)材行業(yè)還要根據(jù)客戶的要求選擇粒徑、表面改性種類（二甲基二氯硅烷，六甲基二硅氮烷等）。

　　不論親水性還是疏水性，粒徑越大越好分散；粒徑越小，氣硅作用效果越好。即氣硅的作用來(lái)源于氣硅微粒表面的硅羥基和改性基團(tuán)，單位面積上硅羥基和改性基團(tuán)數(shù)量越多，作用越明顯。

　　溶劑型體系中氣硅能發(fā)揮良好作用取決于分散和添加的順序，運(yùn)用鋸齒形齒盤時(shí)，氣硅的分散線速度要達(dá)到71m/s以上，通常建議8-10m/s，計(jì)算公式如下：

　　Vp(m/s)=w(rpm)·φ(cm)π·6000-1

　　圓周速度＝轉(zhuǎn)速×圓盤直徑×π×6000-1

　　高強(qiáng)度研磨、砂磨、介質(zhì)磨和輥壓機(jī)的分散能力充分，同時(shí)也是被推薦用來(lái)分散高比表面積類型（C>300m2/g）的氣硅產(chǎn)品，也適用于要求**高的增稠效率、**佳的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、**好的細(xì)度和光澤（涂料、指甲打磨等）的產(chǎn)品。

　　水性體系內(nèi)氣硅的分散比較容易，5-7米／秒的分散速度就可以分散。

　　在液體中，氣硅主要起的作用就是增棚、觸變、防沉、抗流掛、補(bǔ)強(qiáng)這幾個(gè)方面的作用。低極性體系相同條件下，親水性氣硅增稠效率高，同等重量的QS-102的增稠效率是DM-10的四倍左右，所以需要問(wèn)客戶產(chǎn)品的樹脂極性、粘度要求等情況，然后再選擇型號(hào)。

　　二、各個(gè)行業(yè)的簡(jiǎn)單應(yīng)用

　　l、涂料、油墨

　　無(wú)論是在溶劑型涂料、還是水性涂料中，都應(yīng)采用有效的設(shè)備：如高速攪拌機(jī)、球磨機(jī)、珠磨機(jī)來(lái)分散氣硅，但其分散方法因體系而異。氣硅的作用包括：增稠、觸變、抗流掛、增加顏料的穩(wěn)定性。疏水性氣硅會(huì)有一定的抗腐蝕性。涂料的種類大體上分為：木器漆、金屬漆、防腐漆、卷材漆、船舶漆、塑膠漆等。使用的樹脂包括：醇酸、環(huán)氧、丙烯酸、聚氨酌這幾大類。

　　l)添加方式：

　　通常建議氣硅應(yīng)在樹脂加入后加入，經(jīng)過(guò)5-1Omin分散后再加入其他組分?；蛘呦葘夤柚瞥赡噶?，實(shí)驗(yàn)表明：用球磨機(jī)可制成5-8％的預(yù)凝膠（以固體份計(jì)），然后再稀釋至體系**終所需添加的濃度。

　　在涂料中（全部配方）中一般添加0.2～1.0％的氣硅（親水性添加量少，疏水性會(huì)多些，但具體添加量因涂料種類、配方而異。

　　2)氣硅可用于各種涂層，如底涂、中涂、面涂；色漆、清漆等。玻璃鱗片樹脂中只能使用PM-20。

　　涂料推薦牌號(hào)：QS-102，QS-3QS-40，QS-20，DM-10，DM-30，PM-20

　　2、粘合劑和密封膠：

　　l)氣硅在粘合劑和密封膠內(nèi)起到的作用主要包括：

　　在施工性能上；觸變性、屈服點(diǎn)、粘度控制、補(bǔ)強(qiáng)作用、防流掛、防沉降、噴涂性能、粘結(jié)強(qiáng)度；

　　調(diào)節(jié)流變性能：觸變性、提高粘度、假塑性、屈服點(diǎn)、粘彈性；提高機(jī)械強(qiáng)度：抗張強(qiáng)度、斷裂延伸率、抗撕裂性、硬度；

　　高極性體系內(nèi)，只能用疏水性產(chǎn)品，M值越高，改性程度越高，可應(yīng)用的極性越高。疏水性的氣硅的透明性都很好。

　　需要根據(jù)客戶的產(chǎn)品種類、流動(dòng)控制、粘度、涂布要求選定型號(hào)。

　　分散設(shè)備包括三輥、壓力混合機(jī)、壓力擠出機(jī)、行星式分散機(jī)、行星式混合器、捏合機(jī)。

　　2)主要應(yīng)用方向

　　3、氣硅在塑料中應(yīng)用

　　1）簡(jiǎn)介：

　　不論是親水性還是疏水性的氣相二氧化硅，主要作為助劑應(yīng)用于聚合物，聚合物復(fù)合材料和工程塑料，提供流變控制，觸變效果，防止不同顏色發(fā)生竄色，抗粘連，抗沉降，作為粉狀聚合物和樹脂的助流劑，或賦予體系更強(qiáng)的防水效果。在熱塑性聚合物中添加氣相二氧化硅，可以降低MFR（熔融流動(dòng)率），提高加工性，并且防止受熱過(guò)程中出現(xiàn)滴液（如：電纜）。

　　在粉狀和顆粒狀聚合物和樹脂中，氣相二氧化硅和可提高產(chǎn)品的自由流動(dòng)性并防止結(jié)塊，控制產(chǎn)品靜電荷帶電，同時(shí)，也作為產(chǎn)品熔融過(guò)程中加工助劑。

　　在彈性體中，氣相二氧化硅和提供補(bǔ)強(qiáng)作用，以及硬度，機(jī)械強(qiáng)度，和耐熱穩(wěn)定性。

　　2)應(yīng)用

　　4、各類復(fù)合材料：

　　l)簡(jiǎn)介

　　氣硅在各種復(fù)合材料中主要亟用包括：控制體系的流變性、增加體系的耐磨性和硬度、增加各種粉體的流動(dòng)性，以及使用疏水氣硅來(lái)到到一定的介電性能、潮氣控制和疏水性。通常是使用行星式攪拌器、帶式混合機(jī)、珠磨機(jī)、高速攪拌和捏合機(jī)來(lái)達(dá)到將氣硅和其他原膽的混合。

　　2)各種應(yīng)用

　　5、氣硅在膠體電池中的應(yīng)用

　　氣相法二氧化硅在電池領(lǐng)域主要應(yīng)用于膠體電池的制備和生產(chǎn)。

　　氣硅在膠體電池中的主要作用是：增稠，觸變性，膠體結(jié)構(gòu)?？梢栽黾与姵氐某浞烹姶螖?shù)，充放電的存儲(chǔ)時(shí)間和避免了電池液的泄露。目前在膠體電池中，QS-102已經(jīng)有不少客戶在使用。該行業(yè)將是我們的業(yè)點(diǎn)行業(yè)。

　　6、紙張涂層中氣硅的應(yīng)用

　?。夤杞?jīng)過(guò)處理后的結(jié)構(gòu)圖）

　　l)原理

　　氣硅在各種高光相紙中主要起到吸墨、固色的作用，目標(biāo)客戶是各個(gè)相紙生產(chǎn)商和相紙涂布液生產(chǎn)商。該行業(yè)的原理是利用氣硅的小粒徑以及表面羥基與極少量聚合物形成多微孔涂層，擁有一層具有特定的微孔以及孔道結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)海綿體，將這層海綿體涂到相紙基材上，干燥后形成涂層。

　　2)注意事項(xiàng)

　　由于顆粒間、顆粒與所加的穩(wěn)定劑之間的相互作用，分散液不能分散達(dá)到任意的固含量。經(jīng)驗(yàn)告訴我們?cè)诮o定粘度的情況下，粉末的BET比表面積越高，則可達(dá)到的分散液的固含量越低。盡可能接近**高固含量也許有其經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，然而值得注意的是，在較高剪切力分散的情況下，顆?？赡鼙贿^(guò)度分散，從而造成噴墨打印涂層中的結(jié)構(gòu)以及孔體積的損失。

　　因?yàn)榫酆衔锸顷?yáng)離子型的，在分散氣硅時(shí)一定要注意以下幾點(diǎn)：必須使用去離子水，防止自來(lái)水中的鈣、鎂離子與聚合物產(chǎn)生絮凝；陽(yáng)離子分散劑需要先加入水中，然后再加入氣硅分散。

　　氣硅的過(guò)度分散會(huì)造成光澤低、涂布液粘度高、顏料的沉淀、低固含量等問(wèn)題，需要現(xiàn)場(chǎng)和工程師討論。

　　7、粉體材料的流動(dòng)性

　　在各種粉體材料儲(chǔ)存過(guò)程中，都難以避免結(jié)塊現(xiàn)象，氣硅以自身小粒徑的優(yōu)勢(shì)，將粉體材料微粒包裹住，使其流動(dòng)性保持不變。具體的優(yōu)勢(shì)：提高流動(dòng)性、增強(qiáng)儲(chǔ)存穩(wěn)定性、減少結(jié)塊趨勢(shì)、穩(wěn)定的質(zhì)量。

　　在粉體助流動(dòng)方面，我們有親水型的QS-102和疏水性的DM-10推薦。應(yīng)用方向包括：食品、日化用品、聚丙烯酰胺、氧化鋁、氧化鎂、粉末涂料等行業(yè)。

　　具體的使用方法是將氣硅在粉體攪拌或者混合時(shí)加入。建議添加量在0.05-0.2%。