
氣相二氧化矽(氣(qì)相白碳黑(hēi))是極其重(chóng)要的高科技超微細無機新材料之一,由於其粒徑很小,因此比表麵(miàn)積大(dà),表麵吸附力強,表麵能大,化學(xué)純度高、分(fèn)散性能好、熱阻、電阻(zǔ)等方麵具有特異的性能,以其優越的穩定性、補強(qiáng)性、增(zēng)稠性和觸變性,在眾多學科及領域內獨具特性,有著不可取代的作用。

氣相二氧化矽的分子式:SiO2,白色蓬鬆粉(fěn)沫,多孔性,無(wú)毒無味(wèi)無汙染,耐高溫。同時它具備的化學惰性以及特殊的觸變性(xìng)能明顯改善橡膠(jiāo)製品的抗拉強度(dù),抗撕裂性和耐磨性,橡膠(jiāo)改良後強度提高數十倍。下列為氣相法白炭黑(hēi)在塗料中的幾種應用(yòng)。
(1) 消光劑
氣相法白炭黑折光指數1.46 , 與成膜樹脂的(de)折光指數接近,對漆膜顏色沒(méi)有影響。在成(chéng)膜過程中遷移到漆膜表麵,能使漆膜(mó)表麵產生預期粗糙度,明顯地降低(dī)其表麵光澤,是一種(zhǒng)良好的消光劑。消光(guāng)效果主(zhǔ)要(yào)取決於產品的三個性能:孔積(jī)率(lǜ),粒徑和表麵處理。使用氣(qì)相法白炭黑時(shí)要注意與(yǔ)漆膜厚度的匹配,在厚膜漆裏采(cǎi)用顆粒非常細(xì)的氣相法白炭黑,是不能產生適當的粗糙度的微細表麵,反之如在薄膜漆裏采用顆粒粗(cū)大氣相法白炭(tàn)黑,雖然其消光效果非常好,但是漆膜表麵的粗糙度將不能為絕(jué)大多數用戶接受。
(2)流變(biàn)助劑
流變性是塗料的重要性能(néng),它直(zhí)接影(yǐng)響到塗料的外觀、施工性能及貯存穩定性等性能,而不同塗料體係對流(liú)變助劑的要求也有差異。
對於油(yóu)性體係而言,大部分流變助(zhù)劑都是形成氫鍵而起(qǐ)作用,表麵未處理的(de)氣相法白炭黑聚集體是含有多個羥基,一是孤立的、未受幹擾的(de)自由羥基;二(èr)是連生、彼此形(xíng)成氫鍵的鍵合羥基。這一特性賦予油性塗料非常好的貯存性能和施工性能,特別是厚漿型塗(tú)料(如船(chuán)舶漆),既能保證塗料在一定的施工剪切力(lì)下(xià)有良好的流動性(xìng),又能保證塗(tú)膜的一次施工厚度。
同時,氣相法白炭黑由於能形成氫鍵而提高體係的中低剪切粘(zhān)度(dù),從而起到增稠作用。因此,氣相法(fǎ)白炭黑在油性體係當中的應用非常廣泛。不過在水性體係中,由於水(shuǐ)分子也會與氣(qì)相法白炭黑形成氫鍵,大大影響其作用,所以通(tōng)常(cháng)會對其表麵進行封端處理,並引入氧化鋁等改性,利用配位效應(yīng)而起流變作用(yòng),以避(bì)開水的影響。但從目前應用的情況來看,都不是很(hěn)理想,需要反複搭配實驗,而且使用不當時還會導致體係有(yǒu)肝化的趨勢。
(3)防沉(chén)劑
氣(qì)相法白炭黑是一種理想的防沉(chén)劑,它形成的氫鍵結構非常均勻穩定,而且是(shì)三維網狀結構。因此(cǐ),對於防止塗料體係中顏料的沉澱非常有效。特別是(shì)對於色漿體係,適(shì)當的添加量將大大提高色漿的穩定性,而且能夠減少潤(rùn)濕分散劑的量,以提高色漿的適用性(xìng)並減少色漿對塗料體係(xì)的影響。氣相法白炭黑的防沉作用對塗(tú)料存放非常有利,特別是某些顏料如金屬粉和薄片(piàn),都極(jí)易沉澱及不能完(wán)全(quán)懸浮,使用氣相法白(bái)炭黑(hēi)可保證其分(fèn)散不沉(chén)澱,明顯改善塗料的開罐性(xìng)能。以配方總量計,氣相法白炭黑用量在0.4%至0.8%的範圍內,但特殊情況下,比如富鋅漆,需增加到(dào)2%。
(4)抗耐磨劑
氣相法白炭黑采用甲基丙烯(xī)矽烷進行表麵處理後,可以添加到(dào)聚氨酯塗料中,起到耐摩擦的作用(yòng)。加入5%-15%的氣相法白炭黑,耐摩擦性可提高10%至35%,同時塗料(liào)的流變性能和幹膜的光學性能都不受負(fù)麵影響。此時,添加量大的氣相法(fǎ)白炭黑應該認(rèn)為是活性填料,而不是助劑。
隨著白炭黑的(de)廣泛應用,白炭黑的生(shēng)產發展也非常的迅速,目前生產廠家主要有德國(guó)Degussa、美國Cabot、德國Wacker。