气相白炭黑应用

气相二氧化硅的分子式:SiO2，白色蓬松粉沫，多孔性，无毒无味无污染，耐高温。同时它具备的化学惰性以及特殊的触变性能明显改善橡胶制品的抗拉强度，抗撕裂性和耐磨性，橡胶改良后强度提高数十倍。液体系统、粘合剂、聚合物等的流变性与触变性控制、用作防沉、增稠、防流挂的助剂、HCR与RTV-2K硅酮橡胶的补强、可用来调节自由流动和作为抗结块剂来改善粉末性质等。气相白炭黑2021/10/10星期日1授课：XXX1、比表2、密度3、化学纯度高4、分散性能好5、热阻6、电阻总结：优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日2授课：XXX环氧树脂基复合材料使用过程中一个致命的弱点是抗老化性能差，其原因主要是太阳辐射的280-400nm波段的紫外线中、长波作用，它对树脂基复合材料的破坏作用是十分严重的，高分子链的降解致使树脂基复合材料迅速老化。而气相纳米二氧化硅（气相白炭黑）可以强烈地反射紫外线，加入到环氧树脂中可大大减少紫外线对环氧树脂的降解作用，从而达到延缓材料老化的目的。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日3授课：XXX气相法纳米级二氧化硅颗粒比普通二氧化硅要小100-1000倍，将其添加到环氧树脂中，有利于拉成丝。由于气相纳米二氧化硅的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日4授课：XXX纳米二氧化硅由于表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，使它表现出极强的活性，很容易和环氧环状分子的氧起键合作用，提高了分子间的键力，同时尚有一部分纳米二氧化硅颗粒仍然分布在高分子链的空隙中，与粗晶二氧化硅颗粒相比较，表现很高的流涟性，从而使气相法纳米二氧化硅（气相白炭黑）添加的环氧树脂材料强度、韧性、延展性均大幅度提高。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日5授课：XXX纳米二氧化硅的用途分非常广泛，主要用在以下领域：(1)电子封装材料将经表面活性处理后的纳米二氧化硅充分分散在有机硅改性环氧树脂封装胶基质中，可以大幅度地缩短封装材料固化时间(为2.0-2.5h),且固化温度可降低到室温,使器件密封性能得到显著提高,增加器件的使用寿命。(2)树脂复合材料将纳米二氧化硅颗粒充分、均匀地分散到树脂材料中，可全面改善树脂基材料性能。包括:A提高强度和延伸率;B提高耐磨性和改善材料表面的光洁度;C抗老化性能。(3)塑料利用纳米二氧化硅透光、粒度小，可以使塑料变得更加致密，在聚苯乙烯塑料薄膜中添加二氧化硅后，能提高其透明度、强度、韧性、防水性能和抗老化性能。利用纳米二氧化硅对普通塑料聚丙烯进行改性，使其主要技术指标(吸水率、绝缘电阻、压缩残余变形、挠曲强度等)均达到或超过工程塑料尼龙6的性能指标。(4)涂料可改善涂料的悬浮稳定性差、触变性差、耐候性差、耐洗刷性差等，使涂膜与墙体结合强度大幅提高，涂膜硬度增加，表面自洁能力也获得改善。(5)橡胶二氧化硅号称白炭黑，在普通橡胶中添加少量纳米Si02后，产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能均达到或超过高档橡胶制品，而且可以保持颜色长久不变。纳米改性彩色三元乙丙防水卷材，其耐磨性、抗拉强度、抗折性、抗老化性能均提高明显，且色彩鲜艳，保色效果优异。(6)、颜(染)料通过添加纳米Si02对有机颜(染)料进行表面改性处理，不但使颜(染)料抗老化性能大幅提高，而且亮度、色调和饱和度等指标也均出现一定程度的提高，极大地拓宽了有机颜(染)料的档次和应用范围。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日6授课：XXX(7)陶瓷用纳米Si02代替纳米A1203既可以起到纳米颗粒的作用，同时又是第二相的颗粒，可提高陶瓷材料的强度、韧性及硬度和弹性模量等性能，。利用纳米Si02来复合陶瓷基片，提高了基片的致密性、韧性和光洁度，大幅降低烧结温度。(8)密封胶、粘结剂纳米Si02的加入，在其表面包敷一层有机材料，形成网络结构，形成一种硅石结构，使之具有憎水性，可抑制胶体流动，加快固化速度，提高粘结效果，增加了产品的密封性和防渗性。(9)玻璃钢制品纳米颗粒与有机高分子产生接枝和键合作用，使材料韧性增加，抗拉强度和抗冲击强度提高，耐热性能也大幅提高。(10)药物载体采用纳米Si02为载体能起到很好的缓释效果。(11)化妆品纳米Si02为无机成分，易于与化妆品其它组分配伍，无毒、无味，自身为白色，反射紫外能力强、稳定性好，被紫外线照射后不分解，不变色，也不会与配方中其它组分起化学反应，为防晒化妆品的升级换代奠定了良好的基础。(12)抗菌材料利用纳米Si02庞大的比表面积、表面多介孔结构和超强的吸附能力以及奇异的理化特性，将银离子等功能离子均匀地设计到纳米Si0X表面的介孔中，开发出高效、持久、耐高温、广谱抗菌的纳米抗菌粉，可广泛用于票据、医疗卫生、化学建材、家电制品、功能纤维、塑料制品等行业中。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日7授课：XXX1

在涂料领域纳米二氧化硅(SP30)具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不退色。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米氧化硅(SP30)，可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层，具有触变性、防流挂、施工性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。纳米SiO2还可与有机颜料配用，可获得光致变色涂料，M.P.J.Peeters等用溶胶凝胶法合成了含纳米二氧化硅(同VK-SP30)的全透明的耐温涂料H.Schmidt等合成了很厚的含纳米SiO2的涂料，并耐高温，在500下没有出现裂缝，FaynaMammeri等合成了PMMA-SiO2纳米涂料。明显增强了涂料的弹性和强度。纳米氧化硅(同VK-SP30)具有常规SiO2所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收，红外反射特性。经紫外一可见分光光度计测试表明，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70%以上，对波长800nm以外的红外光反射率也达70%以上，它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加了涂料的隔热性，徐国财等通过纳米微粒填充法，将纳米氧化硅作掺杂到紫外光同化涂料中，明显地提高了紫外光固化涂料的硬度和附着力，还减弱了紫外光同化涂料吸收UV辐射的程度，从而降低了紫外光同化涂料的同化速度。2

在粘结剂和密封胶领域密封胶和粘结剂是量大、使用范围广的重要产品。产品粘度、流动件、旧化速度等有严格要求。目前，国内高档的密封胶和粘结剂都依赖进口。据介绍，国外在这个领域的产品已经采用纳米材料作添加剂，而纳米二氧化硅是首选材料。其作用机理是纳米SiO2表面包覆一层有机材料，使之具有疏水特性，将它添加到密封胶中能很快形成一种网络结构，抑制胶体流动，同化速率加快，提高粘接效果，同时由于颗粒细小，更增加了胶的密封性。3

在纺织领域随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，人们对服装提出了舒适、新颖、保健的要求，各种功能化的纺织品应运而生。在此，纳米二氧化硅发挥了巨大的作用，目前，人们已将其应用到防紫外、远红外、抗菌消臭、抗老化等方面。例如，以纳米二氧化硅(同VK-SP30F)和纳米二氧化钛(T25F)的适当配比而成的复合粉体是抗紫外辐射纤维的重要添剂，又如，日本帝人公司将纳米二氧化硅(同VK-SP30)和纳米ZnO(同VK-JS03)混人化学纤维中，得到的化学纤维具有除臭及净化气的功能，这种纤维可被用于制造长期卧床病人和医院的消臭敷料、绷带、睡农等。气相白炭黑的应用2021/10/10星期日8授课：XXX4

在杀菌剂领域纳米二氧化硅具有生理惰性、高吸附性，在杀菌剂的制备中常用作载体，当纳米SiO2作载体时，可吸附抗菌离子，达到杀菌抗菌的目的，在报道可用于冰箱外壳、电脑键盘等的制造。5

在催化领域纳米二氧化硅的比表面积大、孔隙率高、表面活性中心多，在催化剂和催化剂载体方面具有潜在的应用价值。以纳米二氧化硅为基本原料，采和溶胶~凝胶技术，可制备含纳米氧化硅(SP30)的复合氧化物。此复合氧化物为催化剂载体时，对于许多结构敏感反应，将显示出独特的反应性能。反应的催化活性高，选择性好，反应中能长时间保持催化活性，QuanZhang等以ZrO/SiO2为催化剂载体，用来催化异丙醇脱水，研究结果表明:反应副产物少，催化效率高，在最佳条件下，其选择性可达100%。目前，常规SiO2(20~100um)用作作催化剂载体实现工业化生产的报道较多，但纳米二氧化硅(VK-SP30)在此领域实现大规模生产的报道并不多见，应积极开展这方面的研究。6

在农业及食品领域近来，发达国家开发了纳米二氧化硅的一些新的应用领域。如在农业中，用纳米二氧化硅制作农业种子处理剂，可使蔬菜(甘蓝、西红柿、黄瓜)、棉花、玉米、小麦提高产量，提前成熟期。又如纳米SiO2还可应用于除草剂和杀虫剂中，若在颗粒状的杀虫刺配方中，加入少量纳米氧化硅会有效地控制和防止有害物产生。在食品行业中，纳米氧化硅也有许多应用之处。如添加纳米SiO2的食品包装袋，对水果、蔬菜可起到保鲜作用;应用纳米氧化硅(同VK-SP30)于酒类生产中可起到净化和延长保鲜期的作用;还可作防治水果、蔬菜各种疾病的高效杀菌剂。7

在润滑油添加剂领域纳米二氧化硅微粒表面含有大量的羟基和不饱和残键，可以在摩擦副表面形成牢固的化学吸附膜，从而保护金属摩擦表面，显著改善润滑油的摩擦性能。霍玉秋等发现，润滑油的承载能力在加人纳米SiO2后得到很大提高，当加入量为1.5时，PB值增大了近1倍，李小红等还发现，SiO2纳米微粒作为润滑油添加剂表现出优异的抗磨减摩性能，并对磨损表而起到一定的修复作用。8

其他领域纳米氧化硅(SP30)具有高的表面能和吸附性质，有良好的稳定性及生物亲和性，可作为新型传感器;利用纳米SiO2无毒、无味、无污染以及耐蚀、可增