气相二氧化硅在复合材料中应用时存在的问题及其对策 [转帖]
原作者：吴一波1 概述
气相二氧化硅的应用在复合材料行业已有相当
的历史，其增稠和触变功能已被行业人士所认识，但
是对触变机理，如何最终发挥气相二氧化硅的作用，
气相二氧化硅的品质和分散对最终产品的影响等，
国内人士似乎探讨较少，原因之一恐怕是该种材料
全部由国外进口，而且几乎被几家大公司所垄断。
但无论如何，弄清这些问题对使用好材料，改善最终
产品的品质是相当重要的。
2 应用
2，1 胶衣树脂
胶衣树脂是使用气相二氧化硅最广泛的产品，
目前尚无其它产品可取代。好的材料，好的配方加
上好的分散条件可以使用户只使用少量的气相二氧
化硅即可得到很好的触变性能。如在43．5％苯乙烯
含量的邻苯二甲酸型不饱和树脂中，只需加人2．O％
的N20即可达到4．8的触变指数。这个触变指数对
国内的胶衣施工工艺而言已满足要求。
2．2 触变树脂
当制造大型的玻璃钢制品例如大型船舶，大型
冷却塔，大型管道等，触变树脂是最佳选择。一方
面，它可以使产品更加均匀从而使之更接近设计的
要求 另一方面，由于树脂具有了触变性能，从而减
少了流淌和滴落，保护了生产环境。需要指出的是，
国外的树脂一般都具有触变性，而国内的树脂一般
都没有触变性。这方面的差距是相当大的
2．3 原子灰
对原子灰而言，国内的情况和触变树脂有点相
似，使用气相二氧化硅还不是很普遍。其实，气相二
氧化硅给原子灰带来的不仅仅是触变性能，还有抗
沉淀性能。当用户使用加有气相二氧化硅的原子灰
时，再也不需要在桶里从上到下地彻底搅拌(事实上
也搅拌不好)就可使用，而且施工工艺性能相当好。
进口原子灰和国产产品的差距主要也在于此。最
近，广东的企业已意识到这些问题，使用气相二氧化
硅也已开始并将成为原子灰生产企业的共识。
2．4 面屡树脂
在中国似乎没有面层树脂(toD coats)这个概念，
笔者认为应当视为玻璃钢产品非胶衣上的富树脂
层。国内对该问题似乎不够重视，以致纤维外露，老
化加速比比皆是。所以，富树脂层对延长产品的使
用寿命是相当重要的。没有触变的树脂很难形成良
好的富树脂层，因为没有厚度，没有触变的树脂很快
被玻璃纤维布所吸掉了。
3 存在问题
3．1 材料选择
绝大部分的业内人士并不知遭气相二氧化硅有
许多品种。这主要是由于长期以来我国的胶衣和树
脂品种比较单一。但是，随着多品种产品的开发，例
如乙烯基树脂，环氧改性树脂，透明胶衣等的开发，
单一的亲水性的200比表面积的气相二氧化硅已不能
满足用户的需要，所以必须向用户推荐更适合的产品。
一般而言，气相二氧化硅有亲水性和疏水性两
大类。对于通用的邻苯型和间苯型不饱和树脂而
言，一般使用亲水性的产品，而对于极性树脂而言，
建议使用疏水性产品。此外，气相二氧化硅的比表
面积，树脂苯乙烯含量，助剂，钴盐以及透明要求，添
加顺序等对气相二氧化硅的使用也有相当大的影
响。在此希望用户在使用气相二氧化硅时，多询问
供应商，以便选用更合适的材料和工艺。
3．2 分散
让气相二氧化硅有效发挥作用的关键是确保其
在树脂中获得适当的分散。分散设计越好，则有效
性越好。对树脂行业而言，气相二氧化硅的分散可
以使用多种方法，例如碾磨，高速剪切，球磨，砂磨，
超声波分散等等，其中前两种方法使用的更多。就
主要的分散步骤而言也有两种，即所谓的一步法和
两步法 一步法是指将气相二氧化硅加入树脂中直
接得到所需要的一定含量的产品，一步法的特点是
生产工艺简单，比较适合大批量，产品单一的生产。
两步法是先将气相二氧化硅以较高的比例分散人树
脂制成母料，然后再加入树脂稀释到一定的比例。
两步法的特点是由于体系粘度较高，分散时剪切力
较大，气相二氧化硅的分散较好，适合多品种生产。
目前，国内产品质量较好的企业使用的分散方
式主要采取一步法的高速剪切分散，能基本满足用
户的需要。由于我们行业的特点，有相当多的中小
企业分散设备十分落后，分散时根本形成不了剪切
力，只是一种搅拌，气相二氧化硅在树脂中根本形成
不了网状结构，从而无法发挥材料的性能。造成这
种情况的主要原因① 尚未对分散的作用有正确的认
识．许多生产商并未意识到分散的重要性；② 不知道
对最终产品的品质如何评价，如何在市场中贯彻和体
现这种评价。一些生产胶衣的中小企业往往过于市场
化，对其产品的评判标准是他们的用户是否接收产品，
有无退货。玻璃钢生产企业须懂得这些评判标准。否
则，不良产品会占有市场，并威胁到优良产品的生存。
3．3 材料的储存
众所周知，水分对树脂的影响是相当大的。在
玻璃钢制品的生产中有些企业对玻璃纤维都有含水
率的要求。但在目前的市场上，由于运输不当造成
材料受损受潮的情况相当严重，而生产厂家并未对
此引起足够的重视，照用不误，从而影响了玻璃钢生
产企业的利益。其实，判断产品是否受潮比较容易。
除了按照标准进行称重试验外，目测也可以进行基
本的判断。一般产品未受潮时，包装比较整齐，弹性
较好。反之，包装变形毫无弹性可言。对此，希望气
相二氧化硅的用户引起足够的重视。
3．4 检验
一般用户都检验最终产品的触变指数和粘度，能够
达到标准即可，从而确定配方和工艺。这里需
要商榷的是该工艺和配方是否是最佳的和最合理
的。从上面的分析我们得知，在材料因素确定的情
况下合理的分散效果是发挥气相二氧化硅性能的重
要因素。所以．笔者建议气相二氧化硅的用户应当
从其分散效果来确定工艺和配比，而不是从最终效
果来确定工艺和配比，因为其它因素例如添加量等
也会影响最终效果 生产过程中，应当增强分散效
果分析，最终产品的粘度和触变指数只是一个结果。
4 几点建议
(1)鉴于国内复合材料行业对气相二氧化硅产
品的研究较少，我们应当充分利用国外现有的资料
和国内可能的各种机会向用户宣传和指导使用这种
产品，尤其是在理论上。因为我国的复合材料业已
发展到了一定的水平，新材料和新产品不断涌现，如
果在使用机理上对这种材料不了解，就不可能在开
发新产品中使用好这种国外使用相当普遍的原材料。
(2)胶衣和触变树脂的生产厂家要充分认识到
设备对分散的重要性，摒弃搅拌设备，改进分散设
备，提高分散效果，以充分发挥气相二氧化硅的作
用．从而达到节约成本，提高效率的目的。
(3)注意水分对产品质量的影响。希望玻璃钢
原料的生产厂家能和自己的用户一样重视这个问
题，向用户提供高质量的放心产品。
(4)注意工艺和配方的研究。在许多企业中，现
有的工艺和配方或多或少受到某些大企业的技术的
影响，有的甚至只是简单的拷贝，缺少研发能力。这
样，企业就缺少持续生存和发展的动力。尽管在一些
先进原材料商的帮助下认识了一些好的原材料，但毕
竟只是一些皮毛，需要培育自己的研发能力。
(5)行业内的有关权威机构和技术领先的企业
应当帮助中小企业改变原有的评判标准，建立新的
测试标准，使我国的复合材料原料能建立在较高水
平的基础上。 <P>好东西哦~~~~~~~~~</P> 向吴老师学习！！ 向吴老师致敬！！
不能吃的好东西
<B>以下是引用<I>laney</I>在2005-5-5 10:49:40的发言：</B><P>
<B></B>
<P>好东西哦~~~~~~~~~</P></P>
好东西, 可惜不能吃, 我饿坏了，呵呵......
[此贴子已经被作者于2005-5-10 11:19:50编辑过] 可以吃的，不过不能多吃，哈哈 听过缺钙、铁、锌。。。怎么中国人又开始缺硅啦？？？哈哈~~~~~~~~~ 1234567，钙铁锌钡镁铝硅，一个都不能少。。。。。。。：） 简直就是好东西! 对理解胶衣的生产大大的有好处!