干货！汇富纳米气相纳米材料在环氧胶粘剂中应用

气相二氧化硅在胶粘剂中有良好的增稠触变性、防流挂性和补强性，气相二氧化硅在液态体系中通过其表面化学和链状结构提供流变控制的独特能力。聚集体能够通过表面羟基间的氢键链接在起来，形成三维的二氧化硅网络。液体被包裹在二氧化硅网络结构中，导致粘度及屈服值提高。脆弱的氢键可以被剪切力轻易打破。然而，一旦剪切力撤除，氢键又快速恢复，二氧化硅网络结构得以重建，体系的粘度及屈服值也恢复至初始值。这种剪切变稀化并与时间相关的恢复行为就叫做触变性，而在不同极性的体系中，其增稠触变性会发生变化。

在非极性和弱极性流体中，由于存在少量带羟基团的化合物，可以产生一个协同效应。气相法二氧化硅微粒的网络上会产生一个附加的架桥作用。但是，如果用于架桥的物质稍微过量，粘度就会出现下降的情况。在有些系统内，羟基和氨基的存在会促进增稠和触变效应。在极性流体中，分子对硅烷醇基团有亲和力时，出现气相二氧化硅微粒的溶剂化作用和触变网络稳定性的降低现象。

在极性流体体系中，疏水型气相二氧化硅HB-139微粒的表面固定着一定聚合度的疏水基团。它们保护气相二氧化硅表面剩余的硅烷醇基，以防止其被过分润湿。剩余的硅烷醇基团和长链疏水基团使得HB-139产生增稠和触变性。疏水性气相法二氧化硅的增稠和触变效应也可以用三维网络来解释。为验证亲疏水气相二氧化硅在环氧胶粘剂中的实际应用效果，汇富纳米研究人员分别将亲水型气相二氧化硅HL-200与疏水型气相二氧化硅HB-139进行了增稠触变性和防流挂方面实验。

在HB-139在环氧体系实验中（图1），汇富纳米技术人员将4%添加量的疏水型气相二氧化硅与环氧树脂充分分散，随后使用旋转流变仪对其粘度进行测试，在高低剪切交变情况下，环氧体系的粘度随着时间变化发生周期性变化，体现其触变性。在测试中，空白样粘度始终没有变化，而HB-139与竞品A所表现的增稠效果和触变性相近。

在HL-200在环氧体系实验中（图2），汇富纳米技术人员将2.5%添加量亲水型气相二氧化硅与环氧树脂充分分散，随后使用旋转流变仪对其粘度进行测试，在高低剪切交变情况下，环氧体系的粘度随着时间变化发生周期性变化，体现其触变性。在测试中，空白样粘度始终没有变化，而HL-200与竞品B所表现的增稠效果和触变性相近。

而在不同添加量下，疏水性气相二氧化硅HB-139与竞品A在防流挂效果上（图3），又有怎样的表现呢？汇富纳米技术人员分别在环氧胶粘剂中以0%、1%、2%、3%为梯度添加气相二氧化硅，然后分别对其抗流挂性进行测试，发现当气相二氧化硅添加量小于2.5%时，环氧胶粘剂有明显的流挂现象，下垂距离达50毫米以上。当添加量为2.5%时，HB-139相较竞品A下垂距离更短，抗流挂效果更佳。当添加量大于2.5%时，HB-139与竞品A均未出现下垂。结果表明HB-139与竞品性质相当。

图3

在亲水型气相二氧化硅HL-200与竞品B在防流挂效果上也产生了差异。汇富纳米技术人员分别在环氧胶粘剂中以1%、1.5%、2%、2.5%为梯度添加气相二氧化硅，然后分别对其抗流挂性进行测试，发现竞品B添加量小于2%（包含2%）时均出现了50毫米的下垂，而亲水型气相二氧化硅HL-200，添加量小于1.5%（包含1.5%）时出现了50毫米的下垂，在抗流挂表现上，HL-200较竞品B更具有优势。

可见在环氧胶粘剂体系中，疏水型气相二氧化硅较亲水型气相二氧化硅更适合环氧体系中的应用和实践，效果更佳，而在增稠触变性和添加量上可根据产品体系最终测试效果来决定。