揭秘氣相二氧化硅吸濕性不同處理工藝下80天實(shí)測大公開

　　氣相二氧化硅以其納米級(jí)的粒徑、高比表面積和其獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能，能提供優(yōu)異的增稠、觸變、補(bǔ)強(qiáng)性能，成為現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的功能性無機(jī)新材料。從高端制有機(jī)硅密封膠、涂料、油墨，到化妝品、藥物載體、食品添加劑，其身影無處不在。同時(shí)，由于其吸濕性會(huì)對(duì)材料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、流變性能、以及抗結(jié)塊、助流動(dòng)等效果發(fā)揮產(chǎn)生顯著影響。為此，湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員，通過系統(tǒng)性分析親水型氣相二氧化硅HL-200與不同處理劑下疏水型氣相二氧化硅吸濕性影響規(guī)律，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)揭示處理工藝與吸濕性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為工業(yè)應(yīng)用中HIFULL?氣相二氧化硅選擇和工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

親水型氣相二氧化硅

疏水型氣相二氧化硅

　　首先，匯富納米的技術(shù)人員在相同的恒溫恒濕環(huán)境下，系統(tǒng)監(jiān)測親水型氣相二氧化硅HL-200和不同處理工藝的氣相二氧化硅樣品在80天周期內(nèi)的干燥減量。本次實(shí)驗(yàn)設(shè)置了四組樣品：未處理親水型HL-200產(chǎn)品作為基準(zhǔn)參照，再將六甲基二硅氮烷(HMDS)、二甲基二氯硅烷(DDS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)三種表面處理劑處理后的疏水型氣相二氧化硅作為對(duì)照組。

　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，隨著時(shí)間從0一直增加到80天，HL-200的干減量不斷增加，其中初始干減1.17%(出廠指標(biāo))，10天干減為1.84%，20天干減為2.73%，后續(xù)逐步增長，80天增加到4.85%。

　　這是因?yàn)橛H水型氣相二氧化硅表面豐富硅羥基(Si - OH)，與水分子氫鍵作用強(qiáng)，隨著時(shí)間延長，水分子持續(xù)吸附、滲透，在環(huán)境濕度影響下，水份吸附量隨接觸時(shí)間累積而增加，體現(xiàn)出顯著親水性，長期儲(chǔ)存易因吸濕影響材料體系穩(wěn)定性，如在粉末涂料中可能導(dǎo)致團(tuán)聚、流動(dòng)性降低等。

　　HMDS(六甲基二硅氮烷)處理的疏水型氣相二氧化硅，曲線近乎平穩(wěn)，干減始終維持在較低水平；DDS(二甲基二氯硅烷)處理的疏水型氣相二氧化硅，干減同樣維持較低數(shù)值，曲線平緩；PDMS(聚二甲基硅氧烷)處理的疏水型氣相二氧化硅，干減也保持在極低范圍。

　　親水型HL-200因表面含有大量的硅羥基，吸濕性隨時(shí)間的延長而增加，體現(xiàn)強(qiáng)親水性；通過不同小分子改性劑(HMDS、DDS、PDMS)進(jìn)行改性處理的疏水型氣相二氧化硅，因表面引入了疏水基團(tuán)，大幅抑制吸濕，干減可長期穩(wěn)定在低水平。由于不同處理劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)制存在差異，不管何種改性劑處理，均可有效調(diào)控氣相二氧化硅的吸濕性，滿足不同應(yīng)用場景需求(如對(duì)水份敏感度、流變性要求、電氣性能、耐候性等)。

　　氣相二氧化硅的吸濕性受表面化學(xué)結(jié)構(gòu)(硅羥基數(shù)量、疏水基團(tuán)種類 )主導(dǎo)，匯富納米技術(shù)人員的實(shí)驗(yàn)通過精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與監(jiān)測，清晰呈現(xiàn)不同產(chǎn)品不同時(shí)間段下吸濕性差異。在實(shí)際應(yīng)用中，需依據(jù)具體場景(如是否長期儲(chǔ)存、對(duì)水份容忍度)，合理選擇氣相二氧化硅類型。未來，匯富納米將進(jìn)一步探究極端環(huán)境(如高濕、高低溫循環(huán))下吸濕性變化，及不同親疏水型氣相二氧化硅吸濕性對(duì)材料綜合性能的協(xié)同影響，持續(xù)拓展其在更復(fù)雜工況下的應(yīng)用潛力，推動(dòng)氣相二氧化硅材料在各行業(yè)的精準(zhǔn)化、高性能化應(yīng)用發(fā)展。