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特點(diǎn)?

????利用氯硅烷在氫氧火焰中高溫水解制得的氣相二氧化硅（俗稱氣相法白炭黑）是一種白色、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)定形的無(wú)機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品。通過調(diào)整工藝條件，可以生產(chǎn)原生粒徑在7-40納米、比表面積在50-400m2/g之間的氣相二氧化硅產(chǎn)品。由于氣相二氧化硅具有粒徑小、比表面積大、表面活性高的特性，在橡膠、涂料、膠粘劑、油漆、油墨、塑料、化妝品以及農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，具有良好的補(bǔ)強(qiáng)、增稠、觸變、消光、抗紫外線、殺菌等多種作用。

理化指標(biāo)??

氣相二氧化硅在高分子工業(yè)中的應(yīng)用?

?1.橡膠?

????可令其強(qiáng)度*高提高40倍,屈服點(diǎn)模量可提高10倍左右,伸長(zhǎng)率、蠕變性能也能得到十分顯著的改善。其補(bǔ)強(qiáng)效果完全達(dá)到碳黑的水平又克服了碳黑的黑色污染。?

2.密封膠和膠粘劑?

????可用作增稠劑和觸變劑，增加粘結(jié)強(qiáng)度，保證自由流動(dòng)，具有防止結(jié)塊及在固化期間的流掛、塌散、凹陷，保持透明度，補(bǔ)強(qiáng)，抗剪切等作用。?

3.塑料?

????可提高塑料制品的致密性、光潔度和耐磨性能。若通過適當(dāng)?shù)谋砻娓男裕瑒t可以達(dá)到對(duì)塑料同時(shí)增強(qiáng)增韌的目的。通過特殊的方法，可制得高耐磨、高硬度的聚乙烯復(fù)合材料。?

4.觸變性聚酯和膠衣樹脂?

????可使制品厚度加均勻、收縮小，同時(shí)減少r樹脂的流淌和滴落，減少樹脂的浪費(fèi)，保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境。?

5.原子灰?

????可作為防沉劑，具有很好的防沉效果和**的觸變性。?

6.涂料?

????可提供防結(jié)塊、防流掛、乳化性、消光性、懸浮、增稠和觸變等功能。?

7.光纖?

????可保護(hù)光纖表面不受水分的侵蝕，提高光纖耐疲勞性能和老化性能。?

8.其他?

????可作為醫(yī)藥工業(yè)的壓片助劑，有效成份載體，高效農(nóng)藥載體，半導(dǎo)體硅片拋光劑，粉末物質(zhì)防結(jié)塊劑……

??氣相法白炭黑（學(xué)名氣相二氧化硅）是利用氯硅烷經(jīng)氫氧焰高溫水解制得的一種精細(xì)、特殊的無(wú)定形粉體材料，平均原生粒徑約為7-40納米，聚集體粒徑約為200-300納米，比表面積50～380m2/g，產(chǎn)品純度高，SiO2含量不小于99.8％，是一種多功能的添加劑，廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè),?可起到增稠、觸變、消光、防沉等作用。氣相法白炭黑一般有親水型和疏水型兩種產(chǎn)品，其中疏水型產(chǎn)品是利用親水型產(chǎn)品通過表面化學(xué)處理而獲得。

氣相法白炭黑在涂料中的應(yīng)用

流變助劑

??流變性是涂料的重要性能，它直接影響到涂料的外觀、施工性能及貯存穩(wěn)定性等性能，而不同涂料體系對(duì)流變助劑的要求也有差異。對(duì)于油性體系而言，大部分流變助劑都是形成氫鍵而起作用，表面未處理的氣相法白炭黑聚集體是含有多個(gè)羥基，一是孤立的、未受干擾的自由羥基；二是連生、彼此形成氫鍵的鍵合羥基。

??孤立羥基占?xì)庀喾ò滋亢诒砻婊鶊F(tuán)的12～15％，氫鍵鍵合羥基占28～35％。氫鍵鍵合羥基在油性體系中極易形成均勻的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（氫鍵）受機(jī)械影響（剪切力）時(shí)會(huì)破壞，粘度下降，使涂料恢復(fù)良好的流動(dòng)性；當(dāng)剪切力消除后，三維結(jié)構(gòu)（氫鍵）會(huì)自行恢復(fù)，粘度上升。在完全非極性液體中，粘度回復(fù)時(shí)間只需幾分之一秒，在極性液體中，回復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，取決于氣相法白炭黑的濃度和其分散程度。這一特性賦予油性涂料非常好的貯存性能和施工性能，特別是厚漿型涂料（如船舶漆），既能保證涂料在一定的施工剪切力下有良好的流動(dòng)性，又能保證涂膜的一次施工厚度。在施工過程中，由于涂層邊緣的溶劑揮發(fā)較快，導(dǎo)致表面張力不均勻，容易使涂料向邊緣移動(dòng)，二氧化硅網(wǎng)絡(luò)能夠有效地阻止涂料的移動(dòng)而形成厚邊，同時(shí)還可防止涂料在固化過程中的流掛現(xiàn)象，使涂層均勻。與此同時(shí)，氣相法白炭黑由于能形成氫鍵而提高體系的中低剪切粘度，從而起到增稠作用。因此，氣相法白炭黑在油性體系當(dāng)中的應(yīng)用非常廣泛。不過在水性體系中，由于水分子也會(huì)與氣相法白炭黑形成氫鍵，大大影響其作用，所以通常會(huì)對(duì)其表面進(jìn)行封端處理，并引入氧化鋁等改性，利用配位效應(yīng)而起流變作用，以避開水的影響。但從目前應(yīng)用的情況來(lái)看，都不是很理想，需要反復(fù)搭配實(shí)驗(yàn)，而且使用不當(dāng)時(shí)還會(huì)導(dǎo)致體系有肝化的趨勢(shì)。

防沉劑

??氣相法白炭黑是一種理想的防沉劑，它形成的氫鍵結(jié)構(gòu)非常均勻穩(wěn)定，而且是三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于防止涂料體系中顏料的沉淀非常有效。特別是對(duì)于色漿體系，適當(dāng)?shù)奶砑恿繉⒋蟠筇岣呱珴{的穩(wěn)定性，而且能夠減少潤(rùn)濕分散劑的量，以提高色漿的適用性并減少色漿對(duì)涂料體系的影響。氣相法白炭黑的防沉作用對(duì)涂料存放非常有利，特別是某些顏料如金屬粉和薄片，都極易沉淀及不能完全懸浮，使用氣相法白炭黑可保證其分散不沉淀，明顯改善涂料的開罐性能。以配方總量計(jì)，氣相法白炭黑用量在0.4%至0.8%的范圍內(nèi)，但特殊情況下，比如富鋅漆，需增加到2%。

助分散劑

??在粉末體系中，當(dāng)干（低水分含量）粒子小于75μm，粒子之間的作用力導(dǎo)致粉體通常粘結(jié)團(tuán)聚（特別是25μm尺寸以下的粒子），難以實(shí)現(xiàn)流態(tài)化，此時(shí)可以添加氣相法白炭黑解決這個(gè)問題。氣相法白炭黑的小粒徑和高表面能，使其吸附在涂料粉體的表面，并在粉體表面形成一個(gè)表層，提高粉料的分散性。要提高助分散劑在粉體顆粒的粘結(jié)附著力，*好采用疏水型白炭黑，因?yàn)樵谛∥⒚壮叽绶秶鷥?nèi)，它們可以使粉體顆粒吸附力*大化，同時(shí)由于是疏水性產(chǎn)品，覆蓋在粉體顆粒時(shí)可減少水份的吸附，這樣可防止流動(dòng)時(shí)結(jié)塊。

在同一涂料系統(tǒng)中，加入氣相法白炭黑可以明顯縮短分散時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。但值得注意的是，先將白炭黑分散完全效果更好。作為助分散劑的白炭黑添加量不宜太多，一般不超過1%，因?yàn)樘砑恿窟^多會(huì)造成體系觸變性能太強(qiáng)，導(dǎo)致分散時(shí)邊緣剪切力不夠而呈凍狀，影響分散效率。特殊情況如富鋅漆需要添加2%時(shí)，可以同時(shí)配搭其它流變助劑一起使用，并利用醇類溶劑調(diào)整氣相法白炭黑的流變性能。

消光劑

??氣相法白炭黑折光指數(shù)1.46?,?與成膜樹脂的折光指數(shù)接近，對(duì)漆膜顏色沒有影響。在成膜過程中遷移到漆膜表面，能使漆膜表面產(chǎn)生預(yù)期粗糙度，明顯地降低其表面光澤，是一種良好的消光劑。消光效果主要取決于產(chǎn)品的三個(gè)性能：孔積率，粒徑和表面處理。使用氣相法白炭黑時(shí)要注意與漆膜厚度的匹配，在厚膜漆里采用顆粒非常細(xì)的氣相法白炭黑，是不能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇植诙鹊奈⒓?xì)表面，反之如在薄膜漆里采用顆粒粗大氣相法白炭黑，雖然其消光效果非常好，但是漆膜表面的粗糙度將不能為絕大多數(shù)用戶接受。

抗耐磨劑

??氣相法白炭黑采用甲基丙烯硅烷進(jìn)行表面處理后，可以添加到聚氨酯涂料中，起到耐摩擦的作用。加入5％－15％的氣相法白炭黑，耐摩擦性可提高10％至35％，同時(shí)涂料的流變性能和干膜的光學(xué)性能都不受負(fù)面影響。此時(shí)，添加量大的氣相法白炭黑應(yīng)該認(rèn)為是活性填料，而不是助劑。

抗耐候劑

??氣相法白炭黑具有一定的紫外光吸收、紅外反射的特性，經(jīng)分光光度計(jì)測(cè)試表面，添加了氣相法白炭黑涂膜的UV屏蔽性得到提高，其中對(duì)UVA(320-400nm)屏蔽率達(dá)到88％；對(duì)UVB(290-320nm)屏蔽率達(dá)到85％；對(duì)UVC(200-290nm)屏蔽仍在70～80％。氣相法二氧化硅使用量為3％時(shí)，涂膜的UV屏蔽性*好，人工加速氣候老化和人工輻射暴露老化時(shí)間由原來(lái)的250小時(shí)(粉化1級(jí)、變色2級(jí))提高到600小時(shí)(無(wú)粉化，漆膜無(wú)變色，色差值4.8)。

其它作用

??氣相法白炭黑在涂料成膜時(shí)能夠聚結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可大大提高涂料涂層的強(qiáng)度及致密性，提高其耐洗刷性、抗劃傷性，提高涂層與基材之間的結(jié)合強(qiáng)度。?