⽓硅的应⽤和性能分析
⽓硅的应⽤和性能分析
⼀、总体介绍
⽓相法⼆氧化硅从结构上分为亲⽔性和疏⽔性两种，亲⽔和疏⽔⽓硅的作⽤原理⼤体上都是靠⽓硅表⾯的羟基和树脂、单体以及⽓硅之间形成氢键，构成三维⽹状结构，达到相关的作⽤。疏⽔性⽓硅除了⽓硅表⾯羟基外，主要是依靠⽓硅表⾯经过改性的烷基之间缠绕构成三维⽹状结构。所以，亲⽔性⽓硅只能⽤于极性较低的体系内（⾼极性下⽆法形成氢键），⽽疏⽔性⽓硅主要⽤于极性较⾼的体系内（可以依靠改性的烷基缠绕起作⽤）。在胶粘剂和复材⾏业还要根据客户的要求选择粒径、表⾯改性种类（⼆甲基⼆氯硅烷，六甲基⼆硅氮烷等）。 不论亲⽔性还是疏⽔性，粒径越⼤越好分散；粒径越⼩，⽓硅作⽤效果越好。即⽓硅的作⽤来源于⽓硅微粒表⾯的硅羟基和改性基团，单位⾯积上硅羟基和改性基团数量越多，作⽤越明显。 溶剂型体系中⽓硅能发挥良好作⽤取决于分散和添加的顺序，运⽤锯齿形齿盘时，⽓硅的分散线速度要达到7m/s以上，通常建议8-10m/s，计算公式如下：Vp (m/s)= w (rpm). ? (cm). ∏ . 6000-1
圆周速度＝转速×圆盘直径×∏×6000-1
⾼强度研磨、砂磨、介质磨和辊压机的分散能⼒充分，同时也是被推荐⽤来分散⾼⽐表⾯积类型（>300m2/g）的⽓硅产品，也适⽤于要求最⾼的增稠效率、最佳的长期稳定性、最好的细度和光泽（涂料、指甲打磨等）的产品
⽔性体系内⽓硅的分散⽐较容易，5-7⽶/秒的分散速度就可以分散。
在液体中，⽓硅主要起的作⽤就是增稠、触变、防沉、抗流挂、补强这⼏个⽅⾯的作⽤。低极性体系相同条件下，亲⽔性⽓硅增稠效率⾼，同等重量的QS-102的增稠效率是DM-10的四倍左右，所以需要问客户产品的树脂极性、粘度要求等情况，然后再选择型号。 ⼆、各个⾏业的简单应⽤
1、涂料、油墨
⽆论是在溶剂型涂料、还是⽔性涂料中，都应采⽤有效的设备：如⾼速搅拌机、球磨机、珠磨机来分散⽓硅，但其分散⽅法因体系⽽异。⽓硅的作⽤包括：增稠、触变、抗流挂、增加颜料的稳定性。疏⽔性⽓硅会有⼀定的抗腐蚀性。涂料的种类⼤体上分为：⽊器漆、⾦属漆、防腐漆、卷材漆、船舶漆、塑胶漆等。使⽤的树脂包括：醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯这⼏⼤类。
烧录ic1）添加⽅式：
通常建议⽓硅应在树脂加⼊后加⼊，经过5-10min分散后再加⼊其他组分。或者先将⽓硅制成母料，实验表明：⽤球磨机可制成5-8%的预凝胶（以固体份计），然后再稀释⾄体系最终所需添加的浓度。
在涂料中（全部配⽅）中⼀般添加0.2-1.0%的⽓硅（亲⽔性添加量少，疏⽔性会多些，但具体添加量因涂料种类、配⽅⽽异。
2）⽓硅可⽤于各种涂层，如底涂、中涂、⾯涂；⾊漆、清漆等。玻璃鳞⽚树脂中只能使⽤PM-20.
涂料推荐牌号：QS-102,QS-30,QS-40,QS-20，DM-10，DM-30，PM-20
2、粘合剂和密封胶：
1）⽓硅在粘合剂和密封胶内祈祷的作⽤主要包括：
在施⼯性能上：触变性、屈服点、粘度控制、补强作⽤、防流挂、防沉降、氧化锆全瓷
看门狗电路
喷涂性能、粘结强度；
调节流变性能：触变性、提⾼粘度、假塑性、屈服点、粘弹性；
提⾼机械强度：抗张强度、断裂延伸率、抗撕裂性、硬度；
⾼极性体系内，只能⽤疏⽔性产品，M值越⾼，改性程度越⾼，可应⽤的极性越⾼。疏⽔性的⽓硅的透明性都很好。
需要根据客户的产品种类、流动控制、粘度、涂布要求选定型号。
分散设备包括：三辊、压⼒混合机、压⼒挤出机、⾏星式分散机、⾏星
式混合器、捏合机
2）主要应⽤⽅向
接地母排
3、⽓硅在塑料中应⽤
1）简介：
不论是亲⽔性还是疏⽔性的⽓相⼆氧化硅，主要作为助剂应⽤于聚合物，聚合物复合材料和⼯程塑料，提供流变控制，触变效果，防⽌不同颜⾊发⽣窜⾊，抗粘连，抗沉降，作为粉状聚合物和树脂的助流剂，或赋予体系更强的防⽔效果。在热塑性聚合物中添加⽓相⼆氧化硅，可以降低MFR(熔融流动率)，提⾼加⼯性, 并且防⽌受热过程中出现滴液(如：电缆)。
在粉状和颗粒状聚合物和树脂中，⽓相⼆氧化硅和可提⾼产品的⾃由流动性并防⽌结块，控制产品静电荷带电，同时，也作为产品熔融过程中加⼯助剂。
在弹性体中，⽓相⼆氧化硅和提供补强作⽤，以及硬度，机械强度，和耐热稳定性。
2）应⽤
4、各类复合材料：
1）简介
⽓硅在各种复合材料中主要重⽤包括：控制体系的流变性、增加体系的耐磨性和硬度、增加各种粉体的流动性，以及使⽤疏⽔⽓硅来到到⼀定的介电性能、潮⽓控制和疏⽔性。通常是使⽤⾏星式搅拌器、带式混合机、珠磨机、⾼速搅拌和捏合机来达到
颗粒冷却塔将⽓硅和其他原料的混合。
2）各种应⽤
5、⽓硅在胶体电池中的应⽤
⽓相法⼆氧化硅在电池领域主要应⽤于胶体电池的制备和⽣产。
⽓硅在胶体电池中的主要作⽤是：增稠，触变性，胶体结构。可以增加电池的充放电次数，充放电的存储时间和避免了电池液的泄露。⽬前在胶体电池中，QS-102已经有不少客户在使⽤。该⾏业将是我们的重点⾏业。
6、纸张涂层中⽓硅的应⽤
（⽓硅经过处理后的结构图）1）原理
⽓硅在各种⾼光相纸中主要起到吸墨、固⾊的作⽤，⽬标客户是各个相纸⽣产商和相纸涂布液⽣产商。该⾏业的原理是利⽤⽓硅的⼩粒径以及表⾯羟基与极少量聚合物形成多微孔涂层，拥有⼀层具有特定的微孔以及孔道结构的⽆机海绵体，将这层海绵
体涂到相纸基材上，⼲燥后形成涂层。
2）注意事项
早泄宁由于颗粒间、颗粒与所加的稳定剂之间的相互作⽤，分散液不能分散达到任意的固含量。经验告诉我们：在给定粘度的情况下，粉末的BET ⽐表⾯积越⾼，则可达到的分散液的固含量越低。尽可能接近最⾼固含量也许有其经济上的优越性，然⽽值得注意的是，在较⾼剪切⼒分散的情况下，颗粒可能被过度分散，从⽽造成喷墨打印涂层中的结构以及孔体积的损失。
因为聚合物是阳离⼦型的，在分散⽓硅时⼀定要注意以下⼏点：必须使⽤去离⼦⽔，防⽌⾃来⽔中的钙、镁离⼦与聚合物产⽣絮凝；阳离⼦分散剂需要先加⼊⽔中，然后再加⼊⽓硅分散。
⽓硅的过度分散会造成：光泽低、涂布液粘度⾼、颜料的沉淀、低固含量等问题，需要现场和⼯程师讨论。
7、粉体材料的流动性
在各种粉体材料储存过程中，都难以避免结块现象，⽓硅以⾃⾝⼩粒径的优势，将粉体材料微粒包裹住，使其流动性保持不变。具体的优势：提⾼流动性、增强储存稳定性、减少结块趋势、稳定的质量。
在粉体助流动⽅⾯，我们有亲⽔型的QS-102和疏⽔性的DM-10推荐。应⽤⽅向包括：⾷品、⽇化⽤品、聚丙烯酰胺、氧化铝、氧化镁、粉末涂料等⾏业。具体的使⽤⽅法是将⽓硅在粉体搅拌或者混合时加⼊。建议添加量在0.05-0.2%。
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