概述
颜料沉降、立面流挂、货架寿命失效——这些问题都源于同一个根本原因:低剪切下网络强度不足。东方材料供应亲水和疏水 HJSIL® 气相二氧化硅 构建涂料、油墨、胶粘剂配方师赖以实现防沉和触变性能的 3D 氢键网络——替代溶剂型和水性体系中的有机膨润土、蓖麻蜡和聚酰胺蜡触变剂。
防沉 vs 触变 —— 两种行为,同一机理
采购规格常将 防沉剂 与 触变剂 视为两个 SKU。化学上它们描述的是同一流变机理的两面:一个颗粒网络在静止时支撑液相,在剪切下屈服。
| 行为 | 状态 | 配方师测量项 | 终端用户收益 |
|---|---|---|---|
| 防沉 | 静态(储存、运输) | 0.5 rpm Brookfield 黏度;30 天颜料层测试 | 6 个月后无硬沉淀;使用时色相一致 |
| 触变 | 动态(喷涂、刷涂、搅拌) | 触变指数(η_低 / η_高);剪切后恢复时间 | 立面不流挂;喷雾雾化干净;刷涂流平好 |
气相二氧化硅同时实现两者,因为氢键网络在剪切停止数秒内重建——快到防止罐中颜料沉降,慢到允许施工时流平。一个牌号同时满足两个规格指标。
网络重要的应用场景
任何携带高密度或易沉降颗粒的液体配方都受益于气相二氧化硅网络。七大应用集群覆盖工业需求主体:
- 工业 & 保护涂料 —— 立面钢结构上抗流挂的环氧、PU 面漆,海事和桥梁防腐底漆。用量 1.0–2.0%。
- 建筑 & 装饰漆 —— TiO₂ 高填量水性乳液漆的颜料防沉;辊涂、刷涂的滴落控制。
- 汽车修补漆 —— 2K 喷涂底色漆的触变流变控制、铝粉/珠光取向、车身板和门框防流挂。
- 印刷油墨 —— 溶剂型凹印和柔印油墨——颜料分散稳定性,高速卷筒印刷的短切流变。
- RTV 硅密封胶 —— 单组分和双组分 RTV——卡式管挤出流变,施工后修整不流。
- 胶粘剂 & 玛蹄脂 —— 环氧、聚氨酯、MS 聚合物胶粘剂——胶珠形状控制,立面不流淌。
- 不饱和聚酯 & 乙烯基酯 —— 凝胶涂层、层压树脂——立面模具上纤维浸润但树脂不流失;预着色凝胶涂层颜料防沉。
为什么 HJSIL 气相二氧化硅优于有机触变剂
有机防沉剂——氢化蓖麻油蜡(HCO)、聚酰胺蜡、有机膨润土、有机脲衍生物——都通过聚集或溶胀构建网络。每一种都有气相二氧化硅可避免的工艺或性能限制。
| 性能 | HJSIL 气相二氧化硅 | HCO 蓖麻蜡 | 有机膨润土 | 聚酰胺蜡 |
|---|---|---|---|---|
| 活化 | 冷分散 + 高剪切磨 | 50–65 °C 热溶解 | 极性活化剂预凝胶 | > 80 °C 热研磨 |
| 溶剂相容性 | 溶剂 + 水性(牌号决定) | 仅溶剂 | 仅溶剂 | 溶剂 + 选定水性 |
| 透明涂层中清晰度 | 透明 | 微雾 | 不透明微色 | 微雾 |
| 热稳定性 | ≥ 600 °C 稳定 | > 70 °C 软化 | 稳定 | > 70 °C 软化 |
| UV / 黄变 | 无机,不黄变 | 可能 | 稳定 | 可能 |
| pH 敏感性 | 疏水牌号 pH 无关 | 低 | 水性中敏感 | 低 |
BYK / TEGO / Disparlon 有机膨润土和聚酰胺蜡触变剂需要预活化和热加工。气相二氧化硅在现有颜料研磨工序中冷分散即可。
推荐 HJSIL 牌号
将二氧化硅表面化学与黏合剂体系极性匹配。极性溶剂和水性用亲水牌号;溶剂型和需耐水性的透明涂层用疏水牌号。
| 牌号 | BET(m²/g) | 表面 | 主要应用 |
|---|---|---|---|
| HJSIL-200 | 200 ± 25 | 亲水(硅醇) | 标准水性漆、极性溶剂油墨、凝胶涂层防沉 |
| HJSIL-300 | 300 ± 30 | 亲水(硅醇) | 高触变需求;密封胶、胶粘剂、抗流挂关键涂料 |
| HJSIL-380 | 380 ± 30 | 亲水(硅醇) | 最高触变;电缆胶、油墨防沉、高 PVC 漆 |
| HJSIL-R272 | 110 ± 20 | 疏水(PDMS 处理) | 溶剂型工业涂料、耐水透明面漆 |
| HJSIL-R274 | 170 ± 20 | 疏水(HMDS 处理) | 高性能溶剂涂料、汽车 2K 底色漆 |
| HJSIL-R110 | 100 ± 20 | 疏水(DCDMS 处理) | 防腐环氧底漆;户外耐久 |
| HJSIL-R620 | 180 ± 25 | 疏水(辛基处理) | 强溶剂体系、RTV 硅、高温应用 |
所有牌号来自中国气相二氧化硅工厂,REACH 注册,ISO 9001 + ISO 14001 生产。500 g 样品从中国 5 个工作日内发出。
用量与加工 —— 实用配方指导
典型用量
- 建筑乳液漆: 0.3–0.8% 占总配方重量
- 工业溶剂涂料: 0.8–1.5%
- RTV 密封胶和胶粘剂: 5–12%(同时作为补强填料和触变剂)
- 不饱和聚酯凝胶涂层: 1.5–2.5%
- 印刷油墨: 0.5–1.5%
分散要求
- 圆周线速度 10–15 m/s 最低值,以打散初级聚集体——低于此值,增稠效率下降 40–60%,透明体系出现可见颗粒
- 在颜料研磨前将二氧化硅加入树脂/载体——二氧化硅在低黏度极性流体中浸润最好
- 水性体系中,疏水牌号在水相添加前用助溶剂(乙二醇醚)预润湿
- 避免研磨后长时间高剪切——过度剪切破坏聚集体骨架,降低低剪切黏度
添加顺序
- 将树脂和溶剂加入混合机
- 在逐渐增大的剪切下缓慢添加 HJSIL 气相二氧化硅(避免扬尘)
- 在 10–15 m/s 圆周速度下分散 15–20 分钟
- 加入颜料、填料、助剂
- 调节至最终黏度
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