氣相二氧化硅，也叫氣相白炭黑，是一種白色蓬松粉沫，多孔性， 無(wú)味無(wú)污染，耐高溫。同時(shí)它具備的化學(xué)惰性以及特殊的觸變性能明顯改善橡膠制品的抗拉強(qiáng)度，抗撕裂性和耐磨性，橡膠改良后強(qiáng)度提高數(shù)十倍。液體系統(tǒng)、粘合劑、聚合物等的流變性與觸變性控制，可用來(lái)調(diào)節(jié)自由流動(dòng)和作為抗結(jié)塊劑來(lái)改善粉末性質(zhì)等等。

流變助劑

未處理的氣相二氧化硅表面含有大量羥基，它們?cè)谟托泽w系中極易通過(guò)相互間的氫鍵締合形成均勻的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠增加涂料粘度。而這種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到機(jī)械剪切力作用時(shí)會(huì)被破壞，使涂料粘度下降，恢復(fù)良好的流動(dòng)性；當(dāng)剪切力消除后，三維結(jié)構(gòu)（氫鍵）會(huì)自行恢復(fù)，涂料粘度上升。氣相二氧化硅的這一特性賦予油性涂料非常好的貯存性能和施工性能，特別是厚漿型涂料（如船舶漆），既能保證涂料在一定的施工剪切力下有良好的的流動(dòng)性，又能保證涂膜的一次施工厚度。

流變性是涂料的重要性能，它直接影響到涂料的外觀，施工性能及儲(chǔ)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的。表面未處理的氣相二氧化硅聚集體含有多個(gè)，其中，一是孤立的，未受干擾的自由 二是連生的，彼此形成氫鍵的鍵合氫鍵鍵合在油性體系中，極易形成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)受機(jī)械力影響時(shí)會(huì)破壞，使粘度下降，涂料恢復(fù)良好的流動(dòng)性;當(dāng)剪切力消除后，三維結(jié)構(gòu)會(huì)自行恢復(fù)，粘度上升。在完全非極性液體中，粘度恢復(fù)時(shí)間只需幾分之一秒;在極性液體中，回復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，這取決于氣相二氧化硅的濃度及其分散程度，這一特性賦予油性涂料非常好的儲(chǔ)存和施工性能，特別是厚漿形涂料，既能保證涂料在一定的施工剪切力下有良好的流動(dòng)性，又能保證涂膜的一次施工厚度，通常，在施工過(guò)程中，由于涂層邊緣的溶劑揮發(fā)較快，導(dǎo)致表面張力不均勻，容易使涂料向邊緣移動(dòng)，而二氧化硅網(wǎng)絡(luò)能夠有效的阻止涂料的移動(dòng)而形成厚邊，同時(shí)還防止涂料在固化過(guò)程中的流掛現(xiàn)象，使涂層均勻。同時(shí)，氣相二氧化硅由于能形成氫鍵而提高體系中的中低剪切粘度，從而起到增稠作用。因此，氣相二氧化硅在油性體系中的應(yīng)用非常廣泛。

助分散劑

在粉末體系中，由于氣相二氧化硅的小粒徑和高表面能，它們可以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。在同一涂料系統(tǒng)中，加入氣相二氧化硅可以明顯縮短分散時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

在粉末涂料體系中，由于氣相二氧化硅的小粒徑和高表面能，它們可以吸附在涂料粉體的表面，并在粉體表面形成一個(gè)表層，提高粉料得分散性，故可作為分散劑使用。在同一涂料系統(tǒng)中，加入氣相二氧化硅可明顯縮短分散時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。單值得注意的是，先將氣相二氧化硅分散完全效果更好，其添加量不宜太多，一般不超過(guò)1%。因?yàn)樘砑恿窟^(guò)多會(huì)導(dǎo)致體系觸變性能較強(qiáng)，導(dǎo)致分散時(shí)邊緣分散剪切力不夠，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)搭配其他流變主機(jī)助劑一起使用，并利用醇類溶劑調(diào)整氣相二氧化硅的流變性能。

防沉降與抗結(jié)塊

氣相二氧化硅表面存在大量硅醇鍵，可自身或與基材形成氫鍵，形成類似“網(wǎng)”狀結(jié)構(gòu)，“托”住顏料或者其他填料，阻止其下沉或者結(jié)塊。氣相二氧化硅具有增稠效果，選擇合適型號(hào)的氣相二氧化硅，在一定程度上提高涂料粘度，那么顏料或者填料在下墜過(guò)程中受到的阻力會(huì)自然增加，可有效防沉或防止結(jié)塊。

氣相二氧化硅是一種理想的防沉劑，對(duì)于防止涂料體系中顏料的沉淀非常有效，特別是對(duì)于色漿的體系，適當(dāng)?shù)奶砑恿繉⒋蟠筇岣呱珴{的穩(wěn)定性，而且能夠減少潤(rùn)濕分散劑的量，以提高色漿的適用性，并減少色漿對(duì)涂料體系的影響，氣相二氧化硅的防沉作用對(duì)涂料存放非常有利，特別是某些顏料，如金屬粉和薄片，都極易沉淀且不能完全懸浮，使用氣相二氧化硅可保證其分散不沉淀。以配方總量計(jì)，二氧化硅用量在0。4%-0。8%的范圍內(nèi)，但特殊情況下，比如富鋅漆，需增加到2%。

氣相二氧化硅表面活性高，通過(guò)改性處理手段，可以將氣相二氧化硅表面電荷進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)樵谀承┨囟ㄍ苛蠎?yīng)用上，顏料或填料也存在一定的活性，可自身團(tuán)聚或相互之間結(jié)合，此時(shí)氣相二氧化硅可起到中和電荷的作用，防止顏填料之間的團(tuán)聚或結(jié)塊，進(jìn)一步提高顏料的存儲(chǔ)性。在粉末涂料中，氣相二氧化硅可作為外添加劑，氣相二氧化硅微粒吸附在粉末涂料表面，將涂料顆粒阻隔開來(lái)，起到促進(jìn)流動(dòng)性效果，部分氣相二氧化硅還能起到防潮作用，避免涂料結(jié)塊。

消光

涂料能夠消光，是憑借氣相二氧化硅具有粒徑小，表面活性大、純度高等特點(diǎn)，在消光涂料領(lǐng)域也有深入應(yīng)用，具體作用機(jī)理如下：氣相二氧化硅粒徑小，兼具一定的粒徑分布寬度，可直接應(yīng)用于消光體系；氣相二氧化硅表面活性高，具有防沉效果，在消光領(lǐng)域可防止顏填料的沉降，協(xié)同消光，也可改性成粒徑分布更寬的產(chǎn)品使用；氣相二氧化硅與大部分基材、涂料主體具有差異不大的折光率，在消光的同時(shí)，可使涂層兼具較高的透明度；氣相二氧化硅作為填料之一，還可促進(jìn)涂層耐刮擦、防滑等功能；此外，氣相二氧化硅的空間結(jié)構(gòu)，對(duì)于光線的散射、吸收耗散也起到促進(jìn)作用。

氣相二氧化硅折光指數(shù)1。46，與成膜樹脂的折光指數(shù)接近，對(duì)漆膜顏色沒有影響。成膜過(guò)程中其遷移到漆膜表面，能使表面產(chǎn)生預(yù)期粗糙度，明顯的降低表面光澤，是一種良好的消光劑，使用氣相二氧化硅是要注意與漆膜厚度的匹配。在厚膜漆里，采用顆粒非常細(xì)的氣相二氧化硅，涂膜表面不能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拇植诙?反之，如在薄膜漆里采用顆粒粗大的氣相二氧化硅，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)用戶接受，一般來(lái)說(shuō)，氣相二氧化硅粒度約為3-7，適合于干膜厚度為15-40的涂料體系。用氣相二氧化硅配漆，除了配成漿狀物后加到漆里分散外，還可以直接調(diào)配到漆中。通常在容器內(nèi)，以線速度20m/s（約1000r/min）的攪拌葉輪分散10-15min就可達(dá)到充分的分散。

防腐

氣相二氧化硅的疏水性對(duì)用于含鐵金屬防腐蝕的涂料來(lái)說(shuō)非常重要。腐蝕發(fā)生的全過(guò)程，即是潮氣以及離子（例如鈉離子和鈣離子）滲透并穿過(guò)保護(hù)性圖層的過(guò)程。使用極性防流掛劑或防沉降劑，相當(dāng)于為水分和離子向金屬表面遷移提供通道，積聚在金屬表面的水分會(huì)破壞圖層的附著力，進(jìn)而引起滲透性水泡，使得更多金屬表面暴露出來(lái)，加快腐蝕速度。同時(shí)，離子的存在會(huì)大幅增加界面上的電離強(qiáng)度，加快腐蝕速度。疏水性氣相二氧化硅不會(huì)提供潮氣和離子向金屬表面遷移的通道，因而，與處理型黏土等其他類型的觸變劑以及未經(jīng)完全疏水處理的氣相二氧化硅相比，疏水型氣相二氧化硅能夠減少滲透性水泡和腐蝕發(fā)生的程度。

抗耐磨劑

氣相二氧化硅采用甲基丙烯硅烷進(jìn)行表面處理后，添加到聚胺酯涂料中，可以起到耐摩擦的作用。加5%-15%的氣相二氧化硅，耐摩擦性可提高10%-35%，同時(shí)涂料的流變性能和干膜的光學(xué)性能都不受負(fù)面影響。

其他作用

氣相二氧化硅還可以提高涂料的耐侯性、抗劃傷性，提高涂層與基材之間的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)，氣相二氧化硅具有極強(qiáng)的紫外線吸收、紅外光反射特性，填加在涂料中能提高涂料的抗老化性能。