纳米二氧化硅和气相二氧化硅
气相法二氧化硅的制备
氢氧焰 中高温水解缩聚而生成二氧化硅粒子 ， 然后骤冷 ， 颗粒经过聚集 、 固分离 、 酸等 气 脱
后处理工艺而获得产 品。
图１ 是典型的气相二氧化硅 的制备工艺示意 图。
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冯钦 邦 ，段 先健 ：气相 法二 氧化硅 的制备
５ ５
图 １气 相二 氧化 硅 制备 工艺 示意 图
冯 钦 邦 ，段 先 健
（ 广州吉 必 时科 技 实业有 限公 司 ，广 州 ５０ ５ ） １４ ０
纳米二氧化硅是一种多功能的添加剂 ，广泛应用于硅橡胶 、涂料 、油墨 、医药 、造 纸 、 食品 、化妆品 、化学机械抛光等行业 ，可起到补强 、增稠 、 触变 、消光等作用 ，它是一种在
世界 范围内真正工业化的纳米材料 。
原料 四氯化硅或 甲基三氯硅烷经汽化之（ 空气） 一起 混合均匀之后 自燃烧喷嘴 １ 进入反应
室３ ，在氢氧燃烧所形成 的高温和水唇 聚反应 ，所得 的粒子经过聚集器 ４聚集之后进入分离
器， 通过三级分离之后 ， 二氧化硅粒子与反应 生成 的气体得 到分离 ， 然后进入脱酸炉 ， 脱酸 后得到成品进入料仓 ９ ，在高温下脱 除二 氧化氢 ，尾气过处理之后获得副产物盐酸 。
然而不 同的生产工艺会 导致二氧化硅产 品有着不 同的技术应用特性 。目 纳米二氧化硅 前 的制备方法 ， 可分为物理法 和化学法两种 。物理法一般指机械粉碎法 。化学法包括气相沉积 法 （Ｖ ） Ｃ Ｄ ，沉淀法和溶胶一凝胶（ ｌ ｅ） ，反相胶 束微乳液法等 。下面 主要介绍气相 法二 ｓ— １ ｏｇ 法
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５ ４
无机硅 化合 物 （ 。
ｆＳｌｏ ｏ ｐ ｕ ｄ２ ０ 年 第 １期（ 第 １２期 ，仅 内部 交流 ） ｃ ｉｃｎＣ ｍ ｏｎ ）０ ８ ｉ 总 ４
气相二氧化硅的用途
气相二氧化硅的用途气相二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、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。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。
由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。
（一）电子封装材料有机物电致发光器材（OELD）是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高（>105cd/m2）等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。
目前，国外（日、美、欧洲等）广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长（几个小时到几天），要加快固化反应，需要在较高温度（60℃至100℃以上）或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求（时间短、室温封装）。
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OELD器件密封性能得到显著提高,增加OELD器件的使用寿命。
（二）树脂复合材料树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高，如何合成高性能的树脂基复合材料，已成为当前材料界和企业界的重要课题。
气相二氧化硅产品说明书
气相二氧化硅产品说明书气相二氧化硅（俗称气相白碳黑）产品为人工合成物X射线列定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。
本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。
其原生粒径介于7～40rim之间，比表面积一般大于100m2／g。
由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。
一、Tamis产品的主要技术指标二、用途涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂在大型桥梁和船舶底漆使用的原浆涂料中，超细二氧化硅依靠表面羟茎作用形成氢键，在涂刷和喷涂时具有较好的流动性，而候静止依靠表面羟茎的氢键作用，很快失去流动性，防止了原浆涂料的流褂现象，在不饱和树脂的作用，与之相似。
建议使用Tamis-10，Tamis-10PS平光剂家具漆有向亚光方向发展的趋势，列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂，另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。
建议使用Tamis-20，Tamis-30聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂在拉制薄膜之前的料中加入超细二氧化硅凝胶粒子在薄膜表面形成微小的凹凸层、薄膜之间存在微小的几何空间、防止低分子物质渗透，从而使薄膜极易打开，制备聚乙烯薄膜抗粘母粒，聚苯烯薄膜和无毒聚氯乙稀膜分别使用建议使用Tamins-10，Tamins-10PS重氮盐晒图纸予涂料的重要组成成份国外高质量的重氮盐晒图纸都经过一道予涂，予涂料的组成是聚醋酸乙烯和超细二氧化硅经过予涂的晒图纸图像清晰、明快、具有立体感。
建议使用Tamis-10四．气相二氧化硅在高分子工业中的应用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，效果最好的是气相二氧化硅。
纳米二氧化硅绝热材料研究进展
在此 点重叠 达 到最 低 点． 管二 氧 化 硅气 凝胶 的绝 尽
热性 能卓越 ， 是相对 气相二 氧化硅 而言 ， 但 二氧 化硅
，
与 目前常 用 的绝 热 保 温材 料 相 比绝 热 效 果 提高
热 圈等． 广州吉 必 盛 和 有 关科 研 院校 共 同合 作 研 制
收 稿 日期 ：０ ０１—６ ２ １—０２ 作者简介 ： 春蕾（９２ ）男， 吴 １ ７一 ， 山东 人 ， 级 工 程 师 ， 士 高 博
４２ ９
材
料
研
究
与
应
用
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的气相 二氧化 硅绝 热 材料 ， ８ ０ ℃热 导 率 入低 于 在 ０ ０ ０ ｍ ・ Ⅲ ， 当前热 导率 最低 的 固态 材 料之 ． ４Ｗ／ Ｋ 是
１ 纳米 二 氧化 硅 的特 点
纳米 二 氧化硅 按 照制备 方法 主要 分为气 相 二氧 化硅 、 淀二 氧化 硅 、 氧化 硅气凝 胶 三类． 沉 二
１ １ 气 相 二氧化 硅 ．
抗 压强度应 大 于 ０ ３ＭＰ ｎ ． ． ａ ］ 绝热 材料 兼具保 温 、 保
冷 和隔热 的功 能 ， 能 源 开 发 、 碳 工 程 的 重 要 组 是 低 成， 是与生 态 、 境保 护 和可持 续发展 密切 相关 的行 环 业． 绝热 材 料 的 品种 很 多 ， 按材 质 分 类 ， 可分 为 无 机 绝热 材料 、 有机绝 热 材料 和金属 绝热 材料 三大 类 ． 无 机绝 热材料 主要 包括 岩矿 棉 、 胀蛭 石 、 膨 氧化 硅基 等
纳 米 二 氧 化 硅 绝 热 材 料 研 究 进 展
，
吴春 蕾 ，杨 本意 ，刘 莉 ，康 旭
二氧化硅 最频粒径
二氧化硅最频粒径
二氧化硅的粒径大小因制备方法和应用领域而异。
一般来说，二氧化硅的粒径范围可以从几纳米到几百微米。
在气相二氧化硅中，根据不同的生产工艺，可以制备出不同粒径的产品。
例如，通过燃烧法可以制备出粒径在10~30纳米的二氧化硅，而通过化学气相沉积法可以制备出粒径在50~200纳米的二氧化硅。
在沉淀法中，可以通过控制沉淀条件来制备不同粒径的二氧化硅。
通常，沉淀法制备的二氧化硅粒径在微米级别，如0.1~1微米。
二氧化硅的粒径大小对其应用性能有着重要影响。
在橡胶、塑料、涂料等高分子材料中，二氧化硅可以作为补强剂、增稠剂、触变剂等添加物使用，其粒径大小和形貌会影响材料的力学性能、流变性能和表面性能等。
在气相二氧化硅中，由于其具有较高的比表面积和表面活性，可以作为高效能填料使用，提高产品的透明度、光泽度、触感等。
同时，气相二氧化硅的粒径大小也可以影响其补强效果和分散性能。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择合适粒径和形貌的二氧化硅产品。
同时，还需要注意二氧化硅的纯度、稳定性、分散性等其他性能指标，以确保其应用效果和安全性。
气相二氧化硅在各个领域的运用
气相二氧化硅在各个领域的运用气相二氧化硅在各行业的应用气相法二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、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。
纳米二氧化硅俗称"超微细白炭黑"，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。
由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。
一、电子封装材料有机物电致发光器材(OELD)是目前新开发研制的一种新型平面显示器件，具有开启和驱动电压低，且可直流电压驱动，可与规模集成电路相匹配，易实现全彩色化，发光亮度高(105cd/m2)等优点，但OELD器件使用寿命还不能满足应用要求，其中需要解决的技术难点之一就是器件的封装材料和封装技术。
目前，国外(日、美、欧洲等)广泛采用有机硅改性环氧树脂，即通过两者之间的共混、共聚或接枝反应而达到既能降低环氧树脂内应力又能形成分子内增韧，提高耐高温性能，同时也提高有机硅的防水、防油、抗氧性能，但其需要的固化时间较长(几个小时到几天)，要加快固化反应，需要在较高温度(60?至100?以上)或增大固化剂的使用量，这不但增加成本，而且还难于满足大规模器件生产线对封装材料的要求(时间短、室温封装)。
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OELD器件密封性能得到显著提高,增加OELD器件的使用寿命。
二、树脂复合材料树脂基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但近年来材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高，如何合成高性能的树脂基复合材料，已成为当前材料界和企业界的重要课题。
二氧化硅增粘剂
二氧化硅增粘剂是一种由微纳米级二氧化硅颗粒组成的物质，可以在流体中形成稳定的网络结构，从而提高流体的粘度和稳定性。
其原理是通过在液体中形成微纳米级别的二氧化硅颗粒网格，增加了液体的黏性和流体性能，从而起到增稠和稳定液体的效果。
二氧化硅增粘剂具有高度的化学稳定性和惯性扩散性，能够增加液体的稳定性和储存性。
在胶粘剂行业中，气相二氧化硅主要作为添加剂与补强剂，起到增稠触变的作用，并可提升产品力学性能。
其中，增稠触变性是气相二氧化硅在胶粘剂使用中必不可少的功能。
气相二氧化硅在胶粘剂体系中均匀分散后，大量的颗粒之间通过表面的硅羟基（Si-OH）形成氢键，可以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，从而起到增稠的作用。
而在剪切力的作用下，氢键和二氧化硅网络受到破坏，导致体系粘度下降，产生触变，便于施工。
一旦外力消除，氢键与二氧化硅网络重新形成。
如此一来，便可有效防止胶粘剂在施工和使用过程中的流挂。
气相二氧化硅在水中的分散
气相二氧化硅在水中的分散一、引言气相二氧化硅（Silicon dioxide，SiO2）作为一种纳米材料，因其卓越的性能在众多领域得到广泛应用。
在水性体系中，气相二氧化硅的分散成为关键问题。
本文将探讨气相二氧化硅在水中的分散过程，以及如何提高其分散效果，以期为实际应用提供理论依据。
二、气相二氧化硅的特性1.颗粒尺寸气相二氧化硅颗粒尺寸一般在1-100nm范围内，具有较高的比表面积，可达到几百至几千平方米/克。
2.表面性质气相二氧化硅表面含有大量的羟基（-OH），使其具有较高的亲水性。
此外，其表面具有一定的活性，可与水分子发生相互作用。
3.亲水性气相二氧化硅具有较高的亲水性，能够在水中形成稳定的悬浮液。
然而，亲水性过强会导致颗粒间的相互作用增强，从而影响其在水中的分散。
三、气相二氧化硅在水中的分散过程1.分散机理气相二氧化硅在水中的分散主要依赖于以下机理：（1）吸附作用：气相二氧化硅颗粒表面吸附水分子，形成水化层，降低颗粒间的相互作用。
（2）静电排斥：颗粒表面带电，产生静电排斥力，使颗粒保持分散状态。
（3）布朗运动：颗粒在水中受到分子碰撞的作用，产生布朗运动，使颗粒保持分散状态。
2.影响因素（1）表面改性剂：选择合适的表面改性剂可改善气相二氧化硅颗粒的亲水性，降低颗粒间的相互作用。
（2）分散剂用量：适当增加分散剂用量，可提高颗粒间的分散稳定性。
（3）pH值：调整水溶液的pH值，可改变颗粒表面电荷，从而影响颗粒间的相互作用。
（4）超声波分散：采用超声波对气相二氧化硅进行分散，可有效降低颗粒团聚现象。
3.分散效果评估评估气相二氧化硅在水中的分散效果，主要从以下几个方面进行：（1）颗粒尺寸分布：采用激光粒度仪测定颗粒尺寸分布，评价分散效果。
（2）Zeta电位：测量颗粒表面的Zeta电位，评价颗粒间相互作用。
（3）悬浮稳定性：评估长时间内颗粒悬浮液的稳定性。
四、提高气相二氧化硅水中分散效果的方法1.选择合适的表面改性剂：根据实际应用需求，选择具有良好亲水性和分散性的表面改性剂。
材料革新的“女神”—纳米二氧化硅
材料革新的“女神”—纳米二氧化硅
纳米二氧化硅是无机粉体中的“半边天”，她的微颗粒表面带负电，不但亲水，而且亲和各种粉体，阴阳平衡，流动如水，具有高分散性，是典型的“干粉改性剂”，随你嫁娶！
纳米二氧化硅表面负电性化学活性高，是粉体材料中少有的酸性氧化物。
她与碱结合，可在水中速凝固，她在世界瞩目的墨西哥湾漏油事故中，解决了世界性堵漏难题。
因此首先出生中国的纳米二氧化硅便成了世界油田的“女神”，因为特轻质，中国石油业又给她取了绰号——“减轻剂”。
纳米二氧化硅在高性能混凝土中添加水泥用量的1～6%，可使抗压强度提高1倍，并可改善混凝土工作性——可塑性、泵送性、保水性、防泌水性、抗渗性、抗冻性等。
适量加入水泥中改性使用，她与游离钙结合即生成硅酸钙凝胶，填充水泥石结构缝隙，使短命的水泥混凝土成为耐久的人造石。
纳米二氧化硅复合少量钛白粉、氧化锌等可成为高分散轻质活性补强粉体，加入橡胶中可生产优质飞机、汽车轮胎。
配制功能性纳米复合材料，可广泛应用于新型建材、橡塑制品、油漆涂料、玻璃钢、工程陶瓷、纺织人革、胶粘剂、炼钢脱氢剂、水晶制品……
纳米二氧化硅的“海绵体”轻质特性，可作为活性载体，分散吸纳各种颜料、药物、化工材料等，生产各种功能材料制品，如隐形飞机涂料、防辐射抗紫外线材料、屏蔽电磁波、降解涂料中甲醇等有害物，抗菌、抗静电、导电、储能电池、医药制药赋形、化工催化促进、纺织保健……。
纳米二氧化硅是新材料革命的“女神”，也是“为民造福的基础
原材料”，电子时代的战备物资、太阳能电池的储能材料。
她的用途和潜在市场可改变一个国家，一个地区的经济结构！
中国是纳米二氧化硅产业的起点、故乡，认识她、接纳她、使用她，会给您带来创新创造的财富和快乐！。
纳米二氧化硅的制备方法
纳米二氧化硅的制备方法
纳米二氧化硅是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
近年来，随着纳米技术的不断发展，纳米二氧化硅的制备方法也越来越多。
下面，我们将介绍几种常见的纳米二氧化硅的制备方法。
1. 物理法
物理法是制备纳米二氧化硅最常用的方法之一。
这种方法通常是通过机械粉碎或热蒸发等物理手段将大颗粒的二氧化硅转化为纳米
颗粒。
其中，机械粉碎法是一种比较简单的方法，可以通过球磨、振动磨等设备将二氧化硅颗粒粉碎成纳米级别。
热蒸发法是将二氧化硅加热蒸发，然后通过冷凝收集纳米颗粒。
2. 化学法
化学法是另一种制备纳米二氧化硅的常用方法。
这种方法通常是通过化学反应来合成纳米二氧化硅。
其中，溶胶凝胶法是一种比较常见的化学法。
该方法是将硅酸盐和酸反应得到溶胶，然后通过加热或干燥等处理将溶胶转化为纳米二氧化硅颗粒。
另外，还有其他一些化学法，如气相合成法、水热法、溶剂热法等。
3. 生物法
生物法是一种比较新型的制备纳米二氧化硅的方法。
这种方法通常是通过生物体的代谢活动来合成纳米二氧化硅。
其中，微生物法是一种比较常见的生物法。
该方法是将二氧化硅添加到微生物培养基中，通过微生物的代谢活动将二氧化硅转化为纳米颗粒。
此外，还有其他一些生物法，如植物提取法等。
以上几种方法各有优缺点，适用范围也有所不同。
选择合适的制备方法需要考虑多种因素，如成本、效率、纯度、粒度分布等。
纳米材料的特性和种类
纳米材料的特性和种类纳米材料是指粒子平均粒径在l00 nm以下的材料。
其中平均粒径为20～100nm的称为超细粉，平均粒径小于20nm的称为超微粉。
纳米材料具有相当大的相界面面积，它具有许多宏观物体所不具备的新异的物理、化学特性，既是一种多组分物质的分散体系，又是一种新型的材料。
纳米材料的研究是从金属粉末、陶瓷等领域开始的，现已在微电子、冶金、化工、电子、国防、核技术、航天、医学和生物工程等领域得到了广泛的应用。
近年来将纳米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活跃，并取得了许多可观的成果。
——纳米材料的特性由于纳米材料晶粒极小，表面积特大，在晶粒表面无序排列的原子分数远远大于晶态材料表面原子所占的百分数，导致了纳米材料具有传统固体所不具备的许多特殊基本性质，如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等，从而使纳米材料具有微波吸收性能、高表面活性、强氧化性、超顺磁性及吸收光谱表现明显的蓝移或红移现象等。
除上述的基本特性，纳米材料还具有特殊的光学性质、催化性质、光催化性质、光电化学性质、化学反应性质、化学反应动力学性质和特殊的物理机械性质。
——纳米材料的种类1、纳米二氧化硅。
纳米二氧化硅的团聚体是无定型白色粉末，表面分子状态呈三维网状结构。
这种结构赋予涂料优良的触变性能和分散稳定性。
纳米二氧化硅具有极强的紫外线吸收、红外线反射特性，能提高涂料的抗老化性能。
对纳米二氧化硅表面进行处理，可使二氧化硅纳米粒子表面同时具有亲水基团和亲油基团，纳米材料的这种两亲性大大扩大了其应用领域。
针对不同类型的涂料，纳米二氧化硅的添加量一般为0.1％一1.0％，最多不超过5％。
2、纳米二氧化钛。
纳米二氧化钛是20世纪80年代末发展起来的主要纳米材料之一。
纳米二氧化钛的光学效应随粒径而变，尤其是纳米金红石二氧化钛具有随角度变色效应。
纳米二氧化钛的粒度一般为10～50 nm，添加量控制在1.0％以下。
纳米二氧化硅在建筑涂料中的应用
二氧化硅在建筑涂料中的应用概述纳米二氧化硅是一种不溶于水和酸的非金属酸性氧化物，俗称白炭黑，属于超细纳米级，微结构为球形、成絮状和网状的颗粒粉物。
二氧化硅分子结构中存在大量的不饱和残键和不同状态的羟基，可与涂料中的某些集团发生键和作用。
以此来改善涂料的热稳定性和化学稳定性。
二氧化硅极强的活性减少了紫外线照射造成的期漆膜粉化等。
二氧化硅在漆膜干燥后会形成网络结构，对于改善漆膜的耐老化、光洁度、强度和防腐具有显著的功效。
一、纳米二氧化硅的应用和制备纳米二氧化硅的应用范围非常广泛，在光纤、医药、涂料、橡胶、油墨、造纸等领域纳米二氧化硅因其特有的物理化学性能备受青睐。
纳米二氧化硅的应用领域的不同，其合成工艺和制备方法存在差异。
纳米二氧化硅的的制备方法分为物理法和化学法两种。
（一）物理法：既是指利用机械球磨进行粉碎已达到粒径在1-5微米的产品。
(2)化学法：主要包括气相法、液相法、沉淀法、离子交换法等。
气相法也是目前主要的生产方法。
而建筑涂料所用的纳米二氧化硅也正是以气相二氧化硅为主。
是利用氯硅烷在氢氧火焰中高温水解制得的气相二氧化硅（俗称气相法白炭黑）是一种白色、无毒、无味、无定形的无机精细化工产品。
三、气相纳米二氧化硅在涂料的具体应用（一）流变性流变性是涂料的重要性能，它直接影响到涂料的外观、施工性能及贮存稳定等性能。
而不同涂料体系对流变助剂的要求也有差异。
但对于大部分流变助剂都是形成氢键而起作用，纳米二氧化硅在水性建筑涂料体系中，水分子与气相法二氧化硅会形成氢键，氢键键合羟基在涂料体系中极易形成均匀的三维网状结构，二氧化硅网络能够有效地阻止涂料在固化过程中的流挂现象，使涂层均匀。
但是在水性体系的建筑涂料领域，气相二氧化硅的添加有一定量的加入，加入不足时达不到预期的效果，当加入量过大时既增加了产品的成本，反而因为水分子与气相二氧化硅形成过量的氢键会大大影响其作用，导致产品体系有肝化的趋势。
最终导致产品质量的下降。
气相法白炭黑
气相法白炭黑又称气相二氧化硅、烟化二氧化硅，是利用硅烷的卤化物，如四氯硅烷(SiCl4)、甲基三氯硅烷(CH3SiCl4)等，是在氢氧燃烧火焰中高温水解制得的一种无定形二氧化硅。
其原生粒子粒径为5-50nrn，比表面积一般为50-400m2/g。
无机纳米粉体材料气相法白炭黑以其优异的补强、增稠和触变性能和粒子的纳米效应，广泛地应用于有机硅材料、涂料、油漆、胶黏剂、电器、电子、造纸、化妆品、医药等领域。
近年来，气相法白炭黑作为高分子材料的添加剂、补强剂，对聚合物性能的提高和改善越来越受到科研工作者的关注。
1 气相法白炭黑的制备生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl4和CH3SiCl3两种。
1941年，德国Degussa公司成功开发了气相法白炭黑的生产技术，使用的卤化物就是SiCl4。
此外，随着全球有机硅工业的发展，有机硅甲基单体生产的副产物甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)的处理问题成为制约有机硅发展的一大障碍，国际上通常的做法是将副产物作为原料生产气相法白炭黑，为解决CH3SiCl3的堆积和促进有机硅甲基单体工业的良性发展提供了一条新的途径。
气相法白炭黑的制备原理是硅烷卤化物在氢氧焰生成的水中发生高温水解反应，温度一般高达1200-1600℃，然后骤冷，再经过聚集、旋风分离、空气喷射脱酸、沸腾床筛选、真空压缩包装等后处理获得成品。
反应原理如下：SiCl4+2H2+O2→(高温水解)SiO2+4HClCH3SiCl3+2H2+3O2→(高温水解)SiO2+CO2+3HCl+2H2O成品的质量(粒径、表面积、纯度等)与原料(包括氢气和氧气)的纯度、原材料的配比、进料温度、氢气和氧气的流量、合成炉和分离器的结构与精度等因素有关。
硅烷卤化物的纯度要高，不能含过多的杂质，否则不但会影响成品的色泽，还会导致其使用效果变差。
而原料中的气体也必须经过预处理，使之不含有水分，因为水分的存在会导致硅烷卤化物的水解。
气相二氧化硅在化妆品和个人护理品中的应用
气相二氧化硅的性质及其在化妆品中的应用一、气相二氧化硅的性质气相二氧化硅是由卤硅烷在氢氧焰中高温水解而得到的一种极其微细的纳米级无定形二氧化硅，粒径小、粒度分布均匀、比表面积大．因此具有很高的表面活性。
气相二氧化硅可分为亲水性和疏水性两类。
亲水性气相二氧化硅表面的硅烷醇基团(SiOH)密度约为2OH/nm2，可以被水润湿并在水中均匀分散。
疏水性气相二氧化硅表面的部分SiOH被SiO(CH3) 3取代，因此硅烷醇基团(SiOH)密度有所降低，约为10H/nm2，不能在水中分散。
无论是亲水性还是疏水性的气相二氧化硅，其表面均有硅烷醇基团存在，因此可形成一个个活性中心。
当把气相二氧化硅加到液体体系中，邻近颗粒上的硅羟基之间形成氢键，并进一步发展成为三维网络结构，限制液体粒子的活动性，从而提高液体的粘度及稳定性。
与此相反，当给上述稳定体系施加一定的剪切力，已经形成网络结构的氢键又被破坏，液体粒子的活动性增大，体系粘度降低。
因此，在配方中加入气相二氧化硅不但能够有效增稠、提高产品稳定性，而且可以改善产品的触变性能和使用时的肤感。
二、在护肤品中的应用在油膏、凝胶、乳霜类产品中加入亲水性气相二氧化硅可以显著增稠、增加产品的稳定性和触变性，涂抹时非常顺畅，没有涩感。
在W/O乳液型产品中．可以用疏水性气相二氧化硅来增加产品粘度、降低油腻感、提高产品的清爽性。
三、在防晒品中的应用目前防晒产品主要使用物理防晒剂和化学防晒剂达到防晒目的，如二氧化钛、氧化锌等物理防晒剂和甲氧基肉桂酸异辛酯等化学防晒剂。
化学防晒剂的优点是可以溶解在油相中，制成的产品质地细腻、肤感轻透；缺点是在紫外线的作用下会慢慢分解，防晒效果变差。
因此为了保证产品使用时具有足够高的SPF值，势必在配方中增加化学防晒剂的用量。
化学防晒剂本身极容易渗入皮肤，降解后的小分子更容易被皮肤吸收，因此大剂量的化学防晒剂会增加产品的刺激性，容易引起皮肤过敏。
而物理防晒剂最大的优点是本身惰性、不会光降解，也不存在皮肤吸收的问题，这也是大家认为物理防晒剂比化学防晒剂安全的理由。
气相二氧化硅在涂料中的作用
气相二氧化硅在涂料中的作用气相二氧化硅在涂料中的作用1. 引言涂料作为一种重要的建筑和装饰材料，扮演着保护、美化和耐久性增强的重要角色。
为了提高涂料的功能性和性能，人们一直在不断进行研究和创新。
气相二氧化硅作为一种重要的添加剂，在涂料中发挥着多种作用。
本文将深入探讨气相二氧化硅在涂料中的作用及其对涂料性能的影响。
2. 气相二氧化硅的基本性质气相二氧化硅，又称为二氧化硅纳米颗粒，是一种高纯度的无机化合物，其颗粒径在纳米级别。
这使得它具有较大的比表面积和孔隙结构，使其在涂料中有着广泛的应用前景。
3. 深度评估：气相二氧化硅在涂料中的作用3.1 增强涂料的耐久性气相二氧化硅的添加可以显著提高涂料的耐候性和抗腐蚀性。
其具有良好的撞击强度和硬度，能够有效抵御外界物理和化学腐蚀的侵蚀。
气相二氧化硅还具有较高的热稳定性，能够保持涂料在高温环境下的性能稳定性，延长涂料的使用寿命。
3.2 优化涂料的流变性能气相二氧化硅的颗粒径较小，能够提高涂料的流变性能，使其更易于涂覆和平滑均匀。
添加适量的气相二氧化硅能够改善涂料的粘度，增加其流动能力，从而提高涂料的施工性能和涂膜的光滑度。
3.3 提高涂料的附着力气相二氧化硅具有大比表面积和丰富的表面反应位点，能够与涂料中的树脂相互作用，从而提高涂料的附着力。
其表面上的活性位点可以增强涂料与基材之间的粘接力，抑制涂膜的剥离和脱落现象，提高涂膜的稳定性和耐久性。
4. 总结回顾：气相二氧化硅的重要性和潜力气相二氧化硅作为一种重要的涂料添加剂，具有广泛的应用前景。
其在涂料中的作用主要体现在增强涂料的耐久性、优化涂料的流变性能和提高涂料的附着力方面。
通过适量添加气相二氧化硅，可使涂料具有更长的使用寿命、更好的施工性能和更强的附着力。
随着纳米技术的不断发展和应用，气相二氧化硅在涂料领域的作用将得到进一步的发挥和拓展。
个人观点和理解：在我看来，气相二氧化硅在涂料中的作用不仅仅局限于增强涂料的性能，更是对涂料行业提出了未来发展的新要求。
气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用
气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用气相二氧化硅的性质-发展现状及其应用服务有机硅氟行业开创信息传播新天地GBS专栏气相二氧化硅的性质、发展现状及其应用郑景新舒畅钟婷婷（广州吉必盛科技实业有限公司，广州510450）摘要：介绍了气相二氧化硅的制备及其性质与用途，并对其表面改性工艺作了阐述。
简述了国内外气相二氧化硅的生产研发现状，对我国未来气相二氧化硅的发展前景作了预测。
关键词：气相二氧化硅，性质，表面改性，发展现状，应用前景气相二氧化硅（俗名气相法白炭黑）是一种精细、白色、无定形的粉体材料，具有粒径小、比表面积大、表面活性高和纯度高等特性，常常在液体体系中作为增稠剂和触变剂，也可取代炭黑作为橡胶的补强填料，打破了黑色橡胶一统天下的局面。
由于21世纪多晶硅太阳能产业与有机硅工业的高速增长，其副产物四氯化硅和甲基三氯硅烷的综合利用是硅产业链急需解决的问题，而气相二氧化硅可以利用四氯化硅和甲基三氯硅烷等氯硅烷经氢氧焰高温水解制得，且在生产过程中分离出的氯化氢、氢气、三氯氢硅又可以作为多晶硅和有机硅工业的原料，从而实现了硅资源的循环利用，降低了污染排放，又提高了经济效益。
目前气相二氧化硅的制造已经达到非常高的水平，在产品的粒径、表面化学性质等方面的控制水平大大提高，朝着功能化、可设计化方向发展。
１、气相二氧化硅的制备及性质气相法制备纳米二氧化硅所用的原材料主要是可挥发性、可水解性的有机硅烷，其中最为常见的是卤硅烷如四氯化硅、甲基三氯硅烷等。
在20?GBS专栏二十世纪六十至七十年代，气相二氧化硅主要是以四氯化硅为原料，随着有机硅单体工业的发展，其副产物甲基三氯硅烷等的出路问题成了束缚其发展的瓶颈，因此以甲基三氯硅烷为原料制备气相二氧化硅逐渐成为主流。
四氯化硅和甲基三氯化硅的反应原理如图1所示。
SiCl4+2H2+O2CH3SiCl3+2H2+3O2SiO2+H2O+4HClSiO2+3HCl+CO2+2H2O图1四氯化硅和甲基三氯化硅制备气相二氧化硅原理气相二氧化硅通过卤硅烷在氢氧焰中高温水解缩聚而生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过骤聚、气固分离、脱酸等后处理工艺而获得产品。
二氧化硅气相二氧化硅
二氧化硅气相二氧化硅
气相二氧化硅是指二氧化硅以气态形式存在的状态。
它是一种无色、无味、无毒、无燃性的气体，是地球大气中含量较多的元素之一。
气相二氧化硅的产生和使用，与我们的生活息息相关。
气相二氧化硅的制备方法有很多种。
其中，最常见的方法是将硅
源和氧源在高温条件下反应，产生气态的二氧化硅。
此外，二氧化硅
还可以通过一些化学反应、燃烧等过程产生。
气相二氧化硅具有许多优良的性质和广泛的应用。
它是一种高效
的绝缘材料，可以被用于电子工业；在半导体生产、太阳能电池等高
科技行业中，气相二氧化硅也有着广泛的应用。
此外，由于具有吸附性，它还可以被用作油漆、涂料等工业原料。
在日常生活中，气相二氧化硅也有着广泛的应用。
它被广泛应用
于食品、药品等行业中的防潮、防腐等生产过程中；也可以被用作制
冷剂、消防压力剂等。
然而，气相二氧化硅也有其危险性。
当浓度达到一定程度时，它
会对人体造成威胁，引发呼吸系统疾病等问题。
因此，在使用气相二
氧化硅时，需要严格控制浓度，避免对人体健康造成影响。
总之，气相二氧化硅是一种十分重要的化学物质，具有着广泛的
应用价值。
同时，我们也需要了解其危险性，从而有效保护自身健康
安全。
气相二氧化硅微球
气相二氧化硅微球微球粒径范围的定义一般是1~500μm，小的可以是几纳米，大的可达800μm，其中粒径小于500nm的又称为纳米球或纳米粒，属于胶体范畴。
纳米级的二氧化硅微球因其具有无毒、高化学稳定性、高生物相容性等特点，被广泛用于陶瓷制品、橡胶改性、塑料、涂料、生物细胞分离和医学工程、防晒剂、颜料等领域。
纳米二氧化硅的制备方法包括以下几种。
气相法气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体，使之在气体状态下发生物理变化或化学反应，后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法。
包括等离子体法、激光化学法、溅射法和气相水解法。
气相法制备出的纳米二氧化硅晶型结构好、纯度高、粒径分布均匀、重复性好，缺点是反应温度高，对设备的要求高，投资大且操作条件苛刻。
液相法液相法是制备单分散二氧化硅微球经常采用的方法。
液相法制备球形二氧化硅的方法一般有溶胶–凝胶法、溶胶种子法、微乳液法和沉淀法等。
①溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法指金属醇盐[M(OR)n，其中R=Si、Ti、Al、Zr等]在酸或者碱的醇溶液下水解生成氧化物溶胶，经过陈化、干燥等后处理得到粒子的方法。
此法得到的纳米颗粒均匀，但是粒径较小，在几十纳米到几百纳米之间，不适合制备更大粒径的二氧化硅微球。
②溶胶种子法溶胶种子法是利用起始单分散性胶粒作种子，再通过物理或者化学的方法提供SiO2，在种子上同步生长，从而得到单分散性的SiO2。
此法适合制备大粒径的二氧化硅微球，但是要严格控制，防止新核生成，否则制备粒径均一的二氧化硅微球比较困难。
③微乳液法微乳液法一般指事先加入表面活性剂，配成微乳液体系，然后加入反应物，通过胶束表面渗透扩散进入到乳液里面，反应生长得到粒子的方法。
此法可以通过改变体系的配方，也可通过调节水与表面活性剂等各个成分的比例来制得不同粒径的二氧化硅微球。
④沉淀法沉淀法主要是以硅酸钠和无机酸为原料，经沉淀过滤洗涤和干燥得到二氧化硅颗粒。
此法虽然原料低廉，但是制得的二氧化硅微球粒径分布较宽，很难制得单分散的二氧化硅微球，但可以用于橡胶的增补剂。
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一、纳米二氧化硅
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小，比表面积大，表面吸附
力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、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。
纳米二氧化
硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，
橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料
及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
纳米二氧化硅XZ-G01：为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。
由于它在
磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大
重视。
一、XZ-G01二氧化硅产品的主要技术指标，含量：99.99 % 水分≤0.01 二、XZ-G01二氧化硅用途1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂；2、平光剂：家具漆有向亚光方向发展的趋势，列
沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂，另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣
帐篷等平光剂亦可使用此类产品。
3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂。
三．XZ-G01二氧化硅在高分子工业中的应用它广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶（搪）瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。
二、气相二氧化硅
气相二氧化硅，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等。
英文名：Silicon Dioxide 国外同类商品名：Airosilk 气相二氧化硅（气相白碳黑）是
极其重要的高科技超微细无机新材料之一,由于其粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表
面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、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。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补
强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂
材料、医药、环保等各种领域。
并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。