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).Ø(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。1）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-202、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、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）主要应用方向种类推荐型号作用添加量，%风机叶片QS-102，QS-20，QS-30，QS-40调节高触变性；涂布过程中保持触变性；在垂直和倾斜表面无垂流0.5-1.0电子产品线路板QS系列，DM-10，DM-30。PCB油墨内主推DM-30高速涂布；产生液滴外型重复性好；初始粘性好0.3-2.0双组份环氧胶（高极性体系，不用亲水型）PM-20，KS-20SC有效产生触变性；储存稳定性好；涂布施工性优异2.0-5.0单组份环氧胶（高极性体系，不用亲水型）PM-20，KS-20SC有效产生触变性；储存稳定性好；涂布施工性优异2.0-5.0乙烯基树脂类粘合剂（极高极性体系）PM-20有效产生触变性；储存稳定性好；涂布施工性优异2.0-5.0双聚氨酯密封胶（高极性体系）DM-10,DM-30,PM-20，KS-20有效产生触变性；储存稳定性好；涂布施工性优异2.0-3.0单聚氨酯密封胶（高极性体系）DM-10,QS-10有效产生触变性；补强；储存稳定性好；涂布施工性优异2.0-3.0硅橡胶（RTV-1，RTV-2，LSR）QS系列，DM系列，HM-20，HM-30S有效产生触变性；补强；储存稳定性好；涂布施工性优异，透明性好。5.0-10.0双组份聚硫DM-10，PM-20有效产生触变性；补强。1.0-3.0单组份聚硫QS-10，QS102有效产生触变性；补强。1.0-3.0单组份有机硅胶QS-10，DM-10有效产生触变性；补强。5.0-12.0PVC塑溶胶QS系列有效产生触变性；补强。1.0聚丙烯酸酯QS-102，DM-10有效产生触变性；补强。2.0-4.0丁基橡胶QS系列有效产生触变性；补强。1.0-2.03、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）应用塑料类型推荐牌号作用添加量%聚乙烯（粉末）DM-10,HM-20,HM-30自由流动性,防结块,防静电0.1-0.3聚乙烯（电缆）QS-30，QS-40，DM-10防止水草纹,补强,防止液滴出现0.3-0.5聚乙烯（泡沫）QS-20，QS-30，KS-20成核剂,自由流动性,防结块,抗静电,泡沫硬度0.2-1.5聚乙烯（薄膜）HM-20L,HM-30S,KS-20SC红外线反射2.0-5.0UHMWPE(薄膜隔板）QS-102，QS-30，DM-10吸收剂3.0-10.0聚丙烯(粉末）QS-102，QS-30，HM-30S自由流动性,防结块,防静电,避免潮气,疏水性0.1-0.5聚丙烯（泡沫）QS-20，QS-30成核剂,自由流动性,防结块,抗静电,避免潮气,泡沫硬度,疏水性0.2-1.5EPDM聚合物颗粒QS-102，DM-10抗粘连,自由流动性,防结块,耐刮擦0.3-6.0聚苯乙烯泡沫DM-10，HM-20L,HM-30S自由流动性,防结块,防静电,避免潮气,疏水性,成核剂0.2-0.3硬质聚氯乙烯粉末DM-10，HM-20L,HM-30S自由流动性,防结块,防静电,避免潮气,疏水性0.2-0.3硬质聚氯乙烯压制薄膜QS-102防止不同颜色加工窜色,平整性0.1-1.0硬质聚氯乙烯粘合剂QS-102,QS-20.QS-30，DM-30流变控制,触变性,防沉降(在溶剂中预分散）1.0-4.0硬质聚氯乙烯吹制剂QS-102，DM-10,HM-30S自由流动性,防结块,防静电,避免潮气,疏水性1.0-3.0塑性聚氯乙烯塑溶胶QS系列，DM-10，DM-30，PM-20流变控制,触变性,防沉降,防流挂,附着力提高,耐腐蚀,疏水性0.5-1.5塑性聚氯乙烯电缆原料QS-20，QS-30提高介电性能1.5-2.0塑性聚氯乙烯压平薄膜QS-102，QS-20，QS-30，DM-10.DM-30防流淌,防粘连,平整性0.4-1.0塑性聚氯乙烯泡沫QS-102，QS-20，QS-30成核剂0.2-0.3塑性聚氯乙烯烧结粉末QS-102，DM-10，HM-30S自由流动性,防结块,防静电,避免潮气,疏水性0.2-1.0塑性聚氯乙烯鞋底QS-102，QS-20透明性,邵尔硬度,耐磨1.0-5.0塑性聚氯乙烯手套QS-102，QS-20流变控制,触变性,防沉降0.5-1.5聚偏氟乙烯薄膜隔板DM-10，HM-20L,HM-30S吸收剂,介电性能1.0-4.0聚醋酸乙烯粘合剂QS-102，QS-20，QS-30流变控制,触变性,防沉降1.0-4.0聚醋酸乙烯砂浆QS-102，QS-20，QS-30，DM-10.DM-30自由流动性,防结块,避免潮气,疏水性，储藏稳定性0.2-1.5丙烯酸树脂（液态）QS-102流变控制1.0-3.0热塑性聚氨脂-TPU(薄膜）DM-10,防粘连,表面干燥,平整性,避免潮气,疏水性0.2-0.5热塑性聚氨脂-TPU（颗粒）DM-10自由流动性,防结块,避免潮气,疏水性0.2-0.5热塑性橡胶-TPR(颗粒）DM-11,自由流动性,防结块,避免潮气,疏水性0.2-0.5聚丙烯腈-PAN(纤维)QS-102防滑0.5-1.0聚酰胺-PA(纤维）QS-102抗撕裂性0.5-1.0聚脂-PES(纤维）QS-102，QS-20自由流动性,防结块,耐刮擦0.3-2.0聚氨脂,Spandex(纤维）QS-102，QS-20，DM-10流变控制,防结块,成核剂,结晶性0.2-2.04、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将气硅和其他原料的混合。2）各种应用材料种类推荐牌号作用添加量%铸造用环氧树脂QS-102，QS-20，DM-30S.KS-20SC流变控制,触变性0.2-1.0集成电路用环氧树脂QS-102，QS-20，DM-10.KS-20SC自由流动性,防结块,,避免潮气,疏水性0.3-1.5EMC浇筑用环氧树脂QS-102，QS-20，DM-30S.KS-21SC自由流动性,防结块,,避免潮气,疏水性0.3-1.5环氧树脂烧结粉末DM-10,HM-30S自由流动性,防结块,,避免潮气,疏水性0.2-1.0固化剂-PAAPM-20，KS-20SC流变控制,触变性1.0-4.0甲基丙烯酸脂(人造大理石）PM-20，KS-20SC流变控制,触变性,防沉剂,耐磨性,硬度1.0-8.0层压树脂、胶衣树脂QS-102，QS-20，QS-30，QS-40，DM-10流变控制,触变性,防沉剂,耐磨性,硬度1.0-15.0乙烯基脂树脂PM-20，KS-20SC流变控制,触变性,防沉剂,耐磨性,硬度0.5-15.0聚氨脂泡沫QS-102，QS-20，DM-10，DM-30，HM-30S流变控制,硬度,成核剂0.5-2.5铸模用三聚氰铵-甲醛树脂QS-102，QS-20，DM-10自由流动性,防结块,潮气控制,介电性能,疏水性0.5-1.0铸模用酚醛树脂QS-102，DM-10，KS-20SC自由流动性,防结块,潮气控制,介电性能,疏水性0.5-1.0铸模用尿醛树脂DM-10，KS-20SC自由流动性,防结块,潮气控制,介电性能,疏水性0.5-1.0高阻隔涂布液QS-102,QS-20，QS-30阻止氧气进入包装袋内2.0-5.05、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