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亲水性和疏水性气相二氧化硅：特性和差异的深入分析
2024.11.29
亲水性和疏水性烟雾二氧化硅：特性、应用和变化 - 提升工业创新和产品质量
- 亲水性气相二氧化硅
亲水性气相硅是通过在氢氧火焰中高温水解硅卤化物而产生的纳米级无定形硅粉末。由于其颗粒表面存在羟基团，因此它固有地表现出亲水性，并且可以被水湿润，在水溶液中获得良好的分散性。
在物理结构属性方面，其主要粒径范围为7 - 20nm，聚集粒径（平均）约为150 - 300nm，团聚粒径（平均）范围为1 - 50um。比表面积范围为90 - 400 m²/g，pH值（4%水溶液）介于3.7 - 4.5之间。
从应用性能的角度来看，亲水性气相二氧化硅展现出显著的亲水性和疏油性特征。在许多工业应用场景中展现出卓越的功效。例如，在涂料和油漆领域，它可以有效地调节流变性能；在有机硅弹性体中，它可以显著增强增强效果；在非极性液体中可以产生增稠效果；在食品和工业粉末方面，有助于提高流动性。其应用范围涵盖了广泛的行业，包括涂料和油漆、胶粘剂和密封剂、不饱和聚酯和薄膜、油墨、硅橡胶、化妆品、制药、弹性体、食品、粉末等等。
- 疏水性气相二氧化硅
疏水性疏水二氧化硅是通过将亲水性疏水二氧化硅与特定的改性剂进行化学反应制备而成。典型的改性剂包括六甲基二硅氮烷（HMDS）、二甲基二氯硅烷（DDS）、聚二甲基硅氧烷（PMDS）和特殊硅烷。在改性过程中，硅表面的羟基要么被反应，要么被掩盖，从而赋予疏水性。
与亲水性二氧化硅相比，疏水性烟雾二氧化硅具有明显的性质差异。它不能被水湿润，即使其密度超过水，仍然可以漂浮在水面上。它表现出微弱的吸湿性，不易吸湿。在颗粒大小方面，它比亲水性类型大，而对应于亲水性类型的比表面积减小。pH值（4% 1:1体积比异丙醇水溶液）范围为3-10。
疏水性气相二氧化硅具有优异的特性，如亲油性、非极性和低吸湿性，在各种工业应用中发挥着关键作用。它在促进分散和流变控制方面表现出色，并且可以对极性液体产生增稠作用。它在增强、防腐、赋予疏水特性和提高耐刮擦性方面具有重要意义。例如，在室温硫化（RTV）硅橡胶的生产中，疏水性烟雾二氧化硅可以均匀分散在硅橡胶体系中，有效地增强橡胶的机械性能，如抗拉强度和撕裂强度，同时赋予硅橡胶良好的疏水特性，使其能够在潮湿环境中保持稳定性能；在涂料行业中，它可以提高涂料的流变性能，防止颜料沉淀，并增加涂料的耐水性、耐候性和耐刮擦性。例如，在某些高端汽车涂料中，添加疏水性烟雾二氧化硅显著提高了涂料的光泽度和耐久性；在有机硅消泡剂中，疏水性烟雾二氧化硅作为关键活性成分，可以迅速降低泡沫的表面张力并导致泡沫破裂。由于其疏水性质，它不容易被液体重新润湿，从而保持消泡剂的长期有效性。它主要适用于RTV硅橡胶、胶粘剂和密封剂、涂料、油墨、粉末涂料、液体硅橡胶、硅消泡剂、打印色粉、色粉、乙烯基酯树脂、润滑油、电缆凝胶等行业。
总之，亲水性和疏水性烟雾二氧化硅因其独特的性质在不同的工业领域具有特定的应用。这两者相互补充，共同推动相关行业的技术进步和产品质量提升。
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