氣相二氧化矽與塗料不能說的秘密

塗料好不好，氣相二氧化矽扮演的角色很重要。氣相二氧化矽（氣相法白炭黑）不僅能夠在油漆和塗料中做作為流變助劑和助分散劑，而且還具有防沉降、抗結塊、消光以及防腐功能。在塗料領域被不斷實踐和廣泛應用，並佔有一席之地，下面簡要介紹下氣相二氧化矽與塗料不能說的秘密之作用機理。

一、流變助劑

未處理的氣相二氧化矽表面含有大量羥基，它們在油性體系中極易通過相互間的氫鍵締合形成均勻的三維網狀結構，能夠增加塗料粘度。而這種三維網狀結構受到機械剪切力作用時會被破壞，使塗料粘度下降，恢復良好的流動性；當剪切力消除後，三維結構（氫鍵）會自行恢復，塗料粘度上升。氣相二氧化矽的這一特性賦予油性塗料非常好的貯存性能和施工性能，特別是厚漿型塗料（如船舶漆），既能保證塗料在一定的施工剪切力下有良好的的流動性，又能保證塗膜的一次施工厚度。

二、助分散劑

在粉末體系中，由於氣相二氧化矽的小粒徑和高表面能，它們可以吸附在塗料粉體的表面，並在粉體表面形成一個表層，提高粉料的分散性。在同一塗料系統中，加入氣相二氧化矽可以明顯縮短分散時間，提高生產效率。

三、防沉降與抗結塊

氣相二氧化矽表面存在大量矽醇鍵，可自身或與基材形成氫鍵，形成類似「網」狀結構，「託」住顏料或者其他填料，阻止其下沉或者結塊。氣相二氧化矽具有增稠效果，選擇合適型號的氣相二氧化矽，在一定程度上提高塗料粘度，那麼顏料或者填料在下墜過程中受到的阻力會自然增加，可有效防沉或防止結塊。

氣相二氧化矽表面活性高，通過改性處理手段，可以將氣相二氧化矽表面電荷進行調整，因為在某些特定塗料應用上，顏料或填料也存在一定的活性，可自身團聚或相互之間結合，此時氣相二氧化矽可起到中和電荷的作用，防止顏填料之間的團聚或結塊，進一步提高顏料的存儲性。在粉末塗料中，氣相二氧化矽可作為外添加劑，氣相二氧化矽微粒吸附在粉末塗料表面，將塗料顆粒阻隔開來，起到促進流動性效果，部分氣相二氧化矽還能起到防潮作用，避免塗料結塊。

四、消光

塗料能夠消光，是憑藉氣相二氧化矽具有粒徑小，表面活性大、純度高等特點，在消光塗料領域也有深入應用，具體作用機理如下：氣相二氧化矽粒徑小，兼具一定的粒徑分布寬度，可直接應用於消光體系；氣相二氧化矽表面活性高，具有防沉效果，在消光領域可防止顏填料的沉降，協同消光，也可改性成粒徑分布更寬的產品使用；氣相二氧化矽與大部分基材、塗料主體具有差異不大的折光率，在消光的同時，可使塗層兼具較高的透明度；氣相二氧化矽作為填料之一，還可促進塗層耐刮擦、防滑等功能；此外，氣相二氧化矽的空間結構，對於光線的散射、吸收耗散也起到促進作用。

五、防腐

氣相二氧化矽的疏水性對用於含鐵金屬防腐蝕的塗料來說非常重要。腐蝕發生的全過程，即是潮氣以及離子（例如鈉離子和鈣離子）滲透並穿過保護性圖層的過程。使用極性防流掛劑或防沉降劑，相當於為水分和離子向金屬表面遷移提供通道，積聚在金屬表面的水分會破壞圖層的附著力，進而引起滲透性水泡，使得更多金屬表面暴露出來，加快腐蝕速度。同時，離子的存在會大幅增加界面上的電離強度，加快腐蝕速度。疏水性氣相二氧化矽不會提供潮氣和離子向金屬表面遷移的通道，因而，與處理型黏土等其他類型的觸變劑以及未經完全疏水處理的氣相二氧化矽相比，疏水型氣相二氧化矽能夠減少滲透性水泡和腐蝕發生的程度。