纳米级二氧化硅(硅橡胶)     

 1. 在橡胶中的应用未经补强的硅橡胶，其强度一般只有03MPa，几乎不能使用。要达到实际应用的水平，必须对其进行填充改性。在常见的无机粉体填料(碳酸钙、沉淀法二氧化硅等)中，二氧化硅填充后，材料的内部微观相互作用发生了很大的变化，除存在分子链间弱的范德华力所致大分子链间的缠结以及因机械力所致的机械缠结外，还存在二氧化硅聚集体间氢键的强的相互作用、二氧化硅与聚合物间强的吸附或键联作用、吸附在二氧化硅聚集体表面的聚合物大分于链间的强的相互缠结作用，使得界面粘结得到显著的改善，在硅橡胶内部形成了聚合物大分子链贯穿板碳黑网络的结构，从而赋予了材料优越的综合性能。二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能而受到广泛关注，因此在硅橡胶外的其它有机橡胶中的应用也越来越广，其补果完全达到了炭黑的水平，且又克服了炭黑的黑色污染，可广泛用于彩色橡胶制品。

 2. 在密封胶和胶粘剂中的应用在硅酮密封胶和胶粘剂领域，二氧化硅可用作增稠剂和触变剂，可以增加粘结强度，保证自由流动，具有防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷，保持透明度，补强，抗剪切等作用。二氧化硅的增稠以及触变作用机理是当其在密封胶和胶粘剂中分散后，不同颗粒间通过其表面的硅醇基产生氢键作用，形成一个二氧化硅聚集体网络，使体系的流动性受到限制，粘度增加．起到增稠的作用；在受到剪切力的作用下二氧化硅网络受到破坏，导致体系粘度下降．发生触变效应，便于施工。一旦剪切力消除，这种网络结构可重新形成，有效防止了胶料在固化过程中的流挂。

3 .在塑料中的应用利用二氧化硅高强度、高流动性和小尺寸效应，可提高塑料制品的致密性、光洁度和耐磨性能。若通过适当的表面改性，则可以达到对塑料同时增强增韧的目的。将气相法白炭黑添加到聚乙烯中，通过特殊的方法，可使二氧化硅在基体中分散均匀，制得高耐磨、高硬度的聚乙烯复合材料。采用接枝聚合的方法对气相二氧化硅进行表面改性，利用聚合物大分子链来有效阻隔纳米粒子，减轻其团聚程度，进而用其填充聚丙烯，采用共混工艺制备了综合性能优异的气相纳米Si02／PP复合材料。在低添加量时，可使聚丙烯的韧性提高两倍左右。若向复合体系中加入适量的弹性体，则在保持聚丙烯刚性和拉伸强度的同时，使聚丙烯的抗缺口冲击能力提高3倍左右、分析认为二氧化硅和弹性体可以协同作用，达到增强增韧聚丙烯的目的。利用共混法将二氧化硅添加到PMMA中制备的纳米Si02／PMMA塑料，可大幅提高材料的性能。添加量4％时，可使PMMA的缺口冲击强度提高80％以上，并且制备的复合材料具有很好的光学透明性。在塑料与其它聚合物共混体系中。可加入二氧化硅改善两相的相容性。如向Ps和PP共混体系中，加入经或甲基氯改性的气相二氧化硅，可以降低相间界面张力，使浊点温度下降，改进二者的相容性。在环氧树脂中添加气相二氧化硅可明显改善其脆性，可以克服弹性体增韧而致的材料刚性和强度降低的缺陷，达到增强增韧的目的。当添加量为3wt％时，可使复合体系冲击强度提高40％，拉伸强度等提高21％。若通过偶联剂对纳米二氧化硅进行改性，则可使其冲击韧性提高124％ ，拉伸性能提高30％ ，另外，也使制品的硬度、耐磨、耐温和绝缘等性能得到提高。

4. 在触变性聚酯和胶衣树脂中的应用在触变性的聚酯树脂中，使用的特性Si02几乎全部都是二氧化硅，一方面它可以使制品厚度更加均匀、收缩小，更加符合设计的要求；另一方面，由于树脂具有了触变性，减少r树脂的流淌和滴落，减少了树脂的浪费。保护了．生产环境。在含量43．5％化的邻苯二甲酸型不饱和聚酯中，加入2％ 的二氧化硅即可达到4．8的触变指数，这个触变指数已经满足国内胶衣树脂的施工工艺。*技术监督局规定，手糊成型玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂食品容器所用的胶衣层和富树脂层，除作触变剂用的二氧化硅外，不得加入其他无机填料。

5.在原子灰中的应用原子灰是以不饱和聚酯为主体树脂的腻子，具有固化时间短、抗溶剂性、耐久性好、不开裂、强度高等一系列优点，广泛用于汽车及其它机械行业。原子灰在生产中存在着物理的不稳定性，即沉降稳定性，为了改善体系的沉降稳定性，应加入防沉剂。在常见的防沉剂中，二氧化硅的效果较好，具有很好的防沉效果和的触变性。 

 6. 在涂料中的应用我国是涂料生产和消费大国，但当前涂料普遍存在悬浮稳定性、触变性、耐候性、耐洗刷性等性能较差的问题，致使每年要进口大量的进口涂料。在涂料中加入少许白炭黑，可提供防结块、防流挂、乳化性、消光性、悬浮、增稠和触变等功能。在铜系复合导电体系中，导电粒子悬浮并分散于基料树脂中，由于二者相对质量的差异(铜为8．9，树脂为1．1)、表面性质的差异，使导电粒子常趋于沉淀状态。特别是在存储的期间，金属粒子往往会絮凝而沉积在容器的底部产生沉淀，严重时团聚成难以分散的硬块，导致产品的报废。因此必须加入防沉剂存放。二氧化硅能在铜系复合导电体系中起到很好的防沉作用，其添加量达到1．5％时即可大大限制导电粉的沉降。二氧化硅对铜系复合导电涂料沉降性的影响涂料中的消光剂是能改变涂膜表面光学性能的助剂，这种助剂能在薄膜的表面产生预期的微粗糙度，使涂膜的光泽性降低。二氧化硅是无机消光剂，在木器涂料、高固份涂料、酸催化涂料、建筑涂料、电沉积涂料、织物涂料、军器涂料、乙烯涂料、墙纸涂料中有广泛的应用。

 在光纤涂层加入二氧化硅，能保护光纤表面不受水分的侵蚀，有效的提高光纤耐疲劳性能和老化性能。这主要因为二氧化硅具有很大的比表面积，能够吸附过扩散进入涂层的任何活性基团，使光纤表面活性基团的浓度降低起到保护光纤的作用。当向紫外光(try)固化的光纤涂料中加入2％的气相二氧化硅时，可显著的降低光纤的吸水率，较好地改善光纤的疲劳与老化性能，增加光纤涂料的触变性，提高涂覆光纤的表面性能。气相纳米si 对紫外光的屏蔽作用能保护涂膜，减缓涂膜的老化。

 纳米SiO2含量对变色差大小(AE值)的影响采用微的形式，将硬的二氧化硅粒子包埋于软的有机聚硅氧烷中改变了粒子表面的极性，降低了体系的粘度。用于生产抗刮擦涂料。这种涂料的抗刮擦性能特别好。其耐磨性是传统体系的十倍，容易施工， 而且是环境友好型的辐射固化和无溶剂体系。

来源：海彰人禾新材
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