氣相法白炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域--涂料

1、氣相法白炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域氣相法白炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域――――涂料涂料1前言(廣州吉必盛宣傳部)氣相法白炭黑（學(xué)名氣相二氧化硅）是利用氯硅烷經(jīng)氫氧焰高溫水解制得的一種精細(xì)、特殊的無(wú)定形粉體材料，平均原生粒徑約為740納米，聚集體粒徑約為200300納米，比表面積50～380m2g，產(chǎn)品純度高，SiO2含量不小于99.8％，是一種多功能的添加劑，廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)可起到增稠、觸變、消光、防沉等作用。氣相法白炭黑一般有親水型和疏水型兩種產(chǎn)品，其中疏水

2、型產(chǎn)品是利用親水型產(chǎn)品通過(guò)表面化學(xué)處理而獲得。2氣相法白炭黑國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀氣相法白炭黑在國(guó)外已有60多年的生產(chǎn)歷史。美、德、日等國(guó)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)與研究，已大量生產(chǎn)和銷(xiāo)售氣相法白炭黑，并建立了完善的應(yīng)用體系。2000年全球氣相法白炭黑產(chǎn)量已達(dá)15萬(wàn)ta，生產(chǎn)廠家首推德國(guó)Degussa公司，產(chǎn)量達(dá)6萬(wàn)ta，占世界氣相法白炭黑總產(chǎn)量的25左右，其次為美國(guó)Cabot、德國(guó)Wacker、日本Tokuyama，氣相法白炭黑的生產(chǎn)高度集中，主要由以上

3、幾家公司控制著全球市場(chǎng)，而且技術(shù)也控制得非常嚴(yán)密。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始小規(guī)模生產(chǎn)氣相法白炭黑。目前國(guó)內(nèi)僅有沈陽(yáng)化工股份有限公司、上海氯堿化工股份有限公司和廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司三家公司生產(chǎn)氣相法白炭黑。其中沈陽(yáng)化工股份有限公司的生產(chǎn)能力為1000噸年，上海氯堿化工股份有限公司為100噸年左右，它們所用原料均為四氯化硅。廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)利用有機(jī)硅副產(chǎn)物甲基三氯硅烷生產(chǎn)白炭黑，目前的生產(chǎn)能力為1000噸年，

4、在五年內(nèi)的生產(chǎn)能力將達(dá)到5000噸年，其中疏水型產(chǎn)品的生產(chǎn)能力為500噸年。目前國(guó)內(nèi)氣相法白炭黑還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，大部分要依賴(lài)于進(jìn)口，尤其是疏水型產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外差距比較大，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，牌號(hào)少，產(chǎn)品幾乎全部依賴(lài)于進(jìn)口。因此氣相法白炭黑列入了1999年頒布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》和2000年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)發(fā)布的《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》。3氣相法白炭黑在涂料中的應(yīng)用3.1流變助劑流變性是涂

5、料的重要性能，它直接影響到涂料的外觀、施工性能及貯存穩(wěn)定性等性能，而不同涂料體系對(duì)流變助劑的要求也有差異。對(duì)于油性體系而言，大部分流變助劑都是形成氫鍵而起作用，表面未處理的氣相法白炭黑聚集體是含有多個(gè)羥基，一是孤立的、未受干擾的自由羥基；二是連生、彼此形成氫鍵的鍵合羥基。的范圍內(nèi)，但特殊情況下，比如富鋅漆，需增加到2%。3.3助分散劑在粉末體系中，當(dāng)干（低水分含量）粒子小于75μm，粒子之間的作用力導(dǎo)致粉體通常粘結(jié)團(tuán)聚（特別是25μm尺

6、寸以下的粒子），難以實(shí)現(xiàn)流態(tài)化，此時(shí)可以添加氣相法白炭黑解決這個(gè)問(wèn)題。氣相法白炭黑的小粒徑和高表面能，使其吸附在涂料粉體的表面，并在粉體表面形成一個(gè)表層，提高粉料的分散性。要提高助分散劑在粉體顆粒的粘結(jié)附著力，最好采用疏水型白炭黑，因?yàn)樵谛∥⒚壮叽绶秶鷥?nèi)，它們可以使粉體顆粒吸附力最大化，同時(shí)由于是疏水性產(chǎn)品，覆蓋在粉體顆粒時(shí)可減少水份的吸附，這樣可防止流動(dòng)時(shí)結(jié)塊。在同一涂料系統(tǒng)中，加入氣相法白炭黑可以明顯縮短分散時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。但值

7、得注意的是，先將白炭黑分散完全效果更好。作為助分散劑的白炭黑添加量不宜太多，一般不超過(guò)1%，因?yàn)樘砑恿窟^(guò)多會(huì)造成體系觸變性能太強(qiáng)，導(dǎo)致分散時(shí)邊緣剪切力不夠而呈凍狀，影響分散效率。特殊情況如富鋅漆需要添加2%時(shí)，可以同時(shí)配搭其它流變助劑一起使用，并利用醇類(lèi)溶劑調(diào)整氣相法白炭黑的流變性能。粉末涂料的典型配方：組分含量%丙烯酸樹(shù)脂68.5環(huán)氧樹(shù)脂20.0十二烯酸（固化劑）9.0鈦白粉2.0氣相法白炭黑0.5合計(jì)100.03.4消光劑氣相法白炭

8、黑折光指數(shù)1.46與成膜樹(shù)脂的折光指數(shù)接近，對(duì)漆膜顏色沒(méi)有影響。在成膜過(guò)程中遷移到漆膜表面，能使漆膜表面產(chǎn)生預(yù)期粗糙度，明顯地降低其表面光澤，是一種良好的消光劑。消光效果主要取決于產(chǎn)品的三個(gè)性能：孔積率，粒徑和表面處理。使用氣相法白炭黑時(shí)要注意與漆膜厚度的匹配，在厚膜漆里采用顆粒非常細(xì)的氣相法白炭黑，是不能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇植诙鹊奈⒓?xì)表面，反之如在薄膜漆里采用顆粒粗大氣相法白炭黑，雖然其消光效果非常好，但是漆膜表面的粗糙度將不能為絕大多數(shù)用戶(hù)