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，而不同涂料體系對流變助劑的要求也有差異。對于油性體系而言，大部分流變助劑都是形成氫鍵而起作用，表面未處理的氣相二氧化硅聚集體是含有多個羥基，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。

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）受機械影響（剪切力）時會破壞，粘度下降，使涂料恢復良好的流動性；當剪切力消除后，三維結(jié)構(gòu)（氫鍵）會自行恢復，粘度上升。在完全非極性液體中，粘度回復時間只需幾分之一秒，在極性液體中，回復時間較長，取決于氣相二氧化硅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，導致表面張力不均勻，容易使涂料向邊緣移動，二氧化硅網(wǎng)絡(luò)能夠有效地阻止涂料的移動而形成厚邊，同時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，氣相二氧化硅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，氣相二氧化硅在油性體系當中的應(yīng)用非常廣泛。不過在水性體系中，由于水分子也會與氣相二氧化硅形成氫鍵，大大影響其作用，所以通常會對其表面進行封端處理，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。從目前應(yīng)用的情況來看，都不是很理想，需要反復搭配實驗，而且使用不當時還會導致體系有干化的趨勢。但中晶能納米材料科技（天津）有限公司就成功的研發(fā)出了水性體系的氣相納米二氧化硅產(chǎn)品，在涂料中對防流掛、抗沉降的效果有著顯著作用。

防沉劑
氣相二氧化硅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，對于防止涂料體系中顏料的沉淀非常有效。特別是對于色漿體系，適當?shù)奶砑恿繉⒋蟠筇岣呱珴{的穩(wěn)定性，而且能夠減少潤濕分散劑的量，以提高色漿的適用性并減少色漿對涂料體系的影響。氣相二氧化硅的防沉作用對涂料存放非常有利，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，使用氣相二氧化硅可保證其分散不沉淀。以配方總量計，二氧化硅用量在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，由于氣相二氧化硅的小粒徑和高表面能，它們可以吸附在涂料粉體的表面，并在粉體表面形成一個表層，提高粉料的分散性。在同一涂料系統(tǒng)中，加入氣相二氧化硅可以明顯縮短分散時間，提高生產(chǎn)效率。但值得注意的是，先將氣硅分散完全效果更好。作為助分散劑的二氧化硅添加量不宜太多，一般不超過1%，因為添加量過多會造成體系觸變性能太強，導致分散時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，可以同時配搭其它流變助劑一起使用，并利用醇類溶劑調(diào)整氣相二氧化硅的流變性能。

消光劑
氣相二氧化硅折光指數(shù)1.46 , 與成膜樹脂的折光指數(shù)接近，對漆膜顏色沒有影響。在成膜過程中遷移到漆膜表面，能使漆膜表面產(chǎn)生預期粗糙度，明顯地降低其表面光澤，是一種良好的消光劑。使用氣相二氧化硅時要注意與漆膜厚度的匹配，在厚膜漆里采用顆粒非常細的氣相二氧化硅，是不能產(chǎn)生適當?shù)拇植诙鹊奈⒓毐砻?，反之如在薄膜漆里采用顆粒粗大氣相二氧化硅，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。一般來說，氣相二氧化硅粒度約為3－7μm，適合干膜厚度為15－40μm的涂料體系。用氣相二氧化硅配漆，除了配成漿狀物后加到漆里分散外，還可直接調(diào)配在漆中。通常在容器內(nèi)，以線速度20m/s（約1000r/min）的攪拌葉輪分散10－15分鐘就可達到充分的分散。

抗耐磨劑
氣相二氧化硅采用甲基丙烯硅烷進行表面處理后，可以添加到聚氨酯涂料中，起到耐摩擦的作用。加入5％－15％的氣相二氧化硅，耐摩擦性可提高10％至35％，同時涂料的流變性能和干膜的光學性能都不受負面影響。此時，添加量大的氣相二氧化硅應(yīng)該認為是活性填料，而不是助劑。

其它作用
氣相二氧化硅還可以提高涂料的耐候性、抗劃傷性，提高涂層與基材之間的結(jié)合強度。同時，氣相二氧化硅具有極強的紫外線吸收、紅外光反射特性，填加在涂料中能提高涂料的抗老化性能。

氣相二氧化硅在涂料中應(yīng)用的主要技術(shù)關(guān)鍵

分散
氣相二氧化硅比表面積大，表面能高，非常容易團聚，在應(yīng)用過程中必須適當分散，才能取得有效的作用。在涂料生產(chǎn)過程中，氣相二氧化硅的表面處理、添加方式、分散設(shè)備的選擇等，影響到氣相二氧化硅在涂料中的分散狀態(tài)。假若分散不足，三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)便不能充分形成，分散過度又只能形成小部分網(wǎng)絡(luò)。與其它增稠劑類似，分散時漿料的配比直接決定了分散效率，只有合適的配比才能分散完全；添加次序?qū)Ψ稚⑿室灿杏绊懀话闱闆r下，是先把氣硅分散成預漿，然后再投入粉料分散細度。如果同時將氣硅和粉料一起投料并分散，將降低分散效率，直接影響氣硅的增稠及防沉等效果。

穩(wěn)定
氣相二氧化硅添加到基料中配制成涂料后，氣相二氧化硅分散狀態(tài)的穩(wěn)定性，對涂料性能有很大的影響，一方面要防止氣相二氧化硅進一步團聚、絮凝，另一方面有要保持氣相二氧化硅在涂料中的特殊功能。這也是業(yè)內(nèi)人士正在研究的課題之一。

配比及體系性質(zhì)
氣相二氧化硅作為助劑添加到涂料中，有合適的添加量，如添加量不足，起不到預期的效應(yīng)。但添加量過多，不但浪費，而且還可能起副作用，使涂料產(chǎn)品質(zhì)量下降。要充分發(fā)揮氣相二氧化硅的功能，必須對涂料配方充分了解，分析哪些原料會妨礙或促進氣相二氧化硅的功能，選擇合適的添加量。通常具有多重氫鍵的原料都可提高其效率。另外，水性體系的PH值對氣相二氧化硅的功能有很大影響，PH在7.5至8.5之間時，除非加入添加劑，否則氣相二氧化硅將不能有效發(fā)揮其作用，PH大于10.8時，氣相二氧化硅便會溶于水中。

結(jié)論
1）氣相二氧化硅由于其特殊結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)中，起到增稠、觸變、消光等作用。
2）氣相二氧化硅要發(fā)揮其良好性能，要充分考慮其在涂料中的分散、穩(wěn)定等應(yīng)用關(guān)鍵點，同時在配方設(shè)計過程中要注意涂料體系對其的影響。

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