气相二氧化硅的应用在复合材料行业

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气相二氧化硅的应用在复合材料行业

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，而且施工工艺性能嗟焙谩＝?谠?踊液凸???返牟罹嘀饕?苍谟诖恕Ｗ?BR>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。

赢创德固赛（EVONIK-DEGUSSA ）、德国瓦克（WACKER） 、美国卡博特（CABOT） 、日本德山（TOKUYAMA）气相二氧化硅和罗地亚沉淀法二氧化硅，以及各种有机硅等化工原料的代理及经销。

应用领域：涂料、油漆、油墨、电池、墨粉、医药、食品、塑料、造纸、化妆品、硅橡胶、胶粘剂、密封胶、消泡剂、复合材料、电缆凝胶、电缆绝缘胶、胶体蓄电池、陶瓷色釉料、工业润滑油品、合成润滑油脂、不饱和聚酯树脂、层状树脂和胶衣、植物保护等各个领域。

特点：液体系统、粘合剂、聚合物等的流变性与触变性控制。用作防沉、增稠、防流挂的助剂。HCR与RTV-2K硅酮橡胶的补强。可用来调节自由流动和作为抗结块剂来改善粉末性质。等等

一、气相法二氧化硅

赢创德固赛(DEGUSSA)

亲水性：A150、A200、A200HV、A200V、A300、A380

疏水性：R104、R106、R202、R972、R974、R805、R812、R812S、R8200

日本德山(TOKUYAMA)

亲水性：QS-102、QS-20LS、QS-30、QS-40  

疏水性：DM-10

德国瓦克(WACKER)

亲水性：V15、N20、T40

疏水性：H15、H18、H20

美国卡博特(CABOT)

亲水性：LM-150、M-5  

疏水性：TS-530、TS-610、TS-720

韩国东洋制铁朱式会社 亲水性：K150 K200

二、沉淀法二氧化硅：HL20、HL30、LP、928、Z142

SIPERNAT系列：

亲水性：22、22LS、22S、35、50、50S、67、101M、120、160、160PQ、200、303、304N、306、310、312AM、312BM、320、320DS、322、325C、350、360、383DS、500LS、514、570、609、612、700、1120、2200、BG-2、FPS-5

疏水性：D10、D11、D13、D17

三、气相法三氧化二铝：Alu C、C805

四、气相法二氧化钛：P25、NKT90、T805、PF2

高先生 13632355684

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欧阳自远

这篇文章好像是瓦克的王一波写的吧。