汇富纳米气相纳米材料作为涂料工业功能性添加剂研究获突破

　　气相纳米材料的制备是直接使用气体，或通过各种方式将物质转变为气体，使之在气态状态下发生物理变化或者化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。采用该法可制备纯度高、颗粒分散性好、粒径分布窄、粒径小的纳米粉体。

　　湖北汇富纳米材料股份有限公司通过一系列自主研发和生产，已掌握气相法纳米粉体材料制备核心工艺技术，其产品气相二氧化硅、气相法纳米氧化铝、气相法纳米二氧化钛能够满足下游客户个性化、多样化的产品需求，特别是在涂料工业功能性添加剂方面不断取得研究突破和实验进展。

　　其中，气相二氧化硅(Fumed Silica)，又称气相法白炭黑，是由卤硅烷(例如甲基三氯化硅、四氯化硅)在氢、氧火焰中高温水解，生成二氧化硅粒子，然后骤冷，颗粒经过聚集、分离、脱酸等后处理工艺而获得产品，纯度高达99.8%以上，根据表面化学基团不同，可分为非处理型(亲水型)和处理型(疏水型)。

　　在液态体系中，气相二氧化硅具有增稠触变，流变及触变性调控，抗流挂、防沉降、耐腐蚀，提升漆膜及涂层力学性能等功能;在粉末涂料中，气相二氧化硅、气相法纳米氧化铝均能发挥助流动等作用。综合来看，气相法纳米材料在涂料工业中是具有重要地位的助剂和功能性添加剂。在涂料的生产和存储，施工和涂覆以及干膜性能等方面发挥其功能和作用。

　　汇富纳米经研究发现，在丙烯酸涂料中(图1)随着亲水型气相二氧化硅HL-200添加量的增加，涂料的抗流挂性能不断增强，当添加量为1.8%和2.0%时，275μm涂层厚度的丙烯酸涂料不出现流挂现象，此时得到丙烯酸涂料抗流挂性最佳添加量为1.8%。

图1

图2

　　随后汇富纳米研究人员对添加了1.8%HL-200的丙烯酸涂料和未添加气相二氧化硅的空白样测试耐盐雾性能(图2)，500小时后，添加HL-200的实验样板相较于空白样板，漆面光泽保持更加一致，漆面没有明显腐蚀痕迹，可见随着气相二氧化硅的加入，丙烯酸涂料的耐盐雾性增强，漆膜附着力有所提高。

　　在聚氨酯涂料的研究中(图3)，汇富纳米发现随着疏水型气相二氧化硅HB-151添加量的增加，涂料的抗流挂性能不断增强，同样得到疏水型气相二氧化硅在聚氨酯涂料中抗流挂性的最佳添加量1.8%。

图3

　　在环氧涂料中(图4)，随着疏水型气相二氧化硅HB-139添加量的增加，涂料的抗流挂性能不断增强，最佳添加量则在0.8%出现。将同样为0.8%添加量的竞品气相二氧化硅与HB-139进行比对和测试，在该添加量下，HB-139与其他竞品具有相当的抗流挂性能。

图4

图5

　　同样是在环氧涂料中(图5)，在50℃环境下，经过15天不间断测试，HB-139添加量的增加可以增强涂料中的防沉降效果，在1.2%时达到最佳，而在与其他竞品的对比中，HB-139与竞品-1防沉降效果最佳、表现优异。

图6

　　在环氧涂料金属粉定向排列研究中(图6)，加入疏水型气相二氧化硅HB-139可使金属粉定向排列，有助于改善涂层表面状态，使其更美观，观赏性更高。

　　在环氧涂料耐盐雾性能探究中(图7)，

　　空白样板300h起泡、生锈，划痕处剥落、生锈;

　　竞品样板1500h板面无异常，划痕处点锈;

　　HB-139样板：1500h板面无异常，划痕处无异常。

图7

　　在环氧涂料缩孔及色彩鲜艳性探究中(图8)，加入HB-139后，环氧涂料漆膜缩孔减少，色浆分散更均匀，与竞品表现相一致。

图8

　　在纸张涂层PVA体系中(图9)，加入气硅(HL-200/HL-380)制备的涂层，打印后图像防水性明显更好。

图9

　　在涂料工业中，气相二氧化硅等气相纳米材料作为添加剂和助剂应用广泛、功能齐全、作用明显，是涂料工业创新引领，发展新质生产力不可或缺的重要因子，特别是在丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、环氧涂料、纸张涂层等细分领域，气相法纳米材料可根据涂料性质及需求针对性选用和适量添加，进一步提升涂料工业品质量，增强涂料各种性能，提升应用效率，改善应用场景，助力涂料产业绿色高质量发展。