气相二氧化硅在涂料中的应用优势（一）

涂料是一种广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天、家具等众多领域的材料，其性能的优劣直接影响到被涂覆物体的外观、使用寿命和功能特性。近年来，气相法纳米材料的出现为涂料行业注入了新的发展活力，在赋予其优异性能的同时，显著改善了涂料生产、运输、存储和施工过程中性能，包括涂料的物理性能、力学性能、耐候性能、耐腐蚀性能、光学性能和环保性能等，气相法纳米材料凭借其精准的粒径控制、高表面活性、高化学稳定性、高纯度、耐高温和良好的分散性等特点逐步成为涂料领域创新技术研发、应用场景扩展的重要原材料和功能助剂。

气相法纳米材料是一种直接使用气体，或通过各种方式将物质转变为气体，使之在气态状态下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子。基本上是由氢氧火焰高温水解反应得到，该方法生成的粒子具有纯度高、颗粒分散性好、粒径分布窄、粒径小等特点。目前市场上主流的气相法纳米材料包括气相二氧化硅、气相法纳米氧化铝、气相法纳米二氧化钛等。

气相二氧化硅（Fumed Silica），又称气相法白炭黑，是由卤硅烷（例如甲基三氯化硅、四氯化硅）在氢、氧火焰中高温水解，生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺而获得产品，纯度高达99.8%以上。根据表面化学基团不同，可分为非处理型（亲水型）和处理型（疏水型）。同时，气相法纳米氧化铝、气相法纳米二氧化钛也是用类似的方法生产。

那么，在涂料领域应用中，气相法纳米材料有哪些行业应用优势呢？

一、优异的液态体系的流变及触变性调控

气相法纳米材料优异的流变控制效果，能够有效增加涂料的粘度，改善其触变性，这种效果有助于涂料搅拌、涂刷，保证涂层的均匀性和美观度，提高施工质量。

在气相二氧化硅充分分散情况下，在液态体系中加入剪切作用力，二氧化硅附聚体被打散成聚集体，形成良好的分散体。聚集体之间通过氢键以及范德华力的作用，形成一个由二氧化硅粒子组成的刚性三维网络，体系粘度增加，表现出增稠性能。在剪切力的作用下，氢键和范德华力遭到破坏，体系粘度降低，表现出剪切变稀的特点。剪切力消除的情况下，网络得以恢复，体系粘度增加。这就是气相二氧化硅增稠触变原理。

在应用中，经汇富纳米技术人员多年研究发现，在高极性、中等极性和非极性体系中，气相二氧化硅对液态体系的流变控制效果有明显差异。其中亲水型气相二氧化硅在非极性体系中增稠触变效果表现优异；但当亲水型气相二氧化硅由于体系存在极性较强的基团，使其分散时，极性基团对气相二氧化硅表面的硅羟基基团有亲和力，造成气相二氧化硅大量聚集在极性基团周围，难以在整个液体体系中形成完整的三维网络，出现气相二氧化硅微粒的溶剂化作用, 就会使得触变网络的稳定性降低。

二、优异的液态体系抗流挂功能

当涂料在直立面和斜面施工过程中，由于重力的作用，涂层会上薄下厚的现象，甚至出现流挂现象。涂料滴落不仅会造成施工过程中不必要的浪费，更容易造成施工人员多次、重复性涂刷，既增加了人力成本，由浪费了时间成本。

得益于气相二氧化硅粒子在液体体系中形成三维网络结构，良好的触变性可使涂料在刷子或喷枪停止作用后迅速恢复粘度，避免出现流挂、滴落现象，有效限制基体的流动，防止流挂现象的发生。