气相二氧化硅产品：技术分析、应用和质量控制 - 通过精密表面改性和分散稳定性提高性能 - 网易

气相二氧化硅产品技术分析

一、基本特性及制备工艺

气相二氧化硅（CAS No.112945-52-5）是由四氯化硅或甲基三氯硅烷在氢氧焰中高温水解（1800℃）生成的纳米级粉体材料，其典型物理参数如下：

其三维树枝状结构是由熔融的初级粒子（Primary seeds）通过氢键聚合而成的聚集体（Aggregates），并进一步通过物理吸附形成絮状网络（图1）。

二、技术分类标准

按照GB/T 32678-2016分为：

亲水型（A型）

• 表面羟基密度：2.5-3.5/nm²（通过酸碱滴定法测量）

• pH 值：3.6-4.3（10% 水分散液）

• 吸油值：2.5-3.5g/100g（ASTM D281）

疏水型（B型）

• 表面处理剂：六甲基二硅氮烷/二甲基二氯硅烷

• 接触角：≥120°（动态润湿法）

• 碳含量：0.5-5.0%（元素分析）

三、主要功能特点

强化作用

在硅橡胶中添加15份气相二氧化硅可使拉伸强度由0.5MPa提高到12MPa（GB/T 528）。其补强机理包括：

触变性

在涂料中，添加量0.5-2.0%，可达到：

吸附特性

比表面积与吸附容量呈线性关系：

当S=380m²/g时，DBP吸收值达到320g/100g（ASTM D2414）。

四、典型应用技术参数

硅橡胶的补强

涂料防沉降

食品防结块

五、表面改性技术

原位改性

在合成阶段引入硅烷偶联剂（如KH-550）：

治疗后修饰

湿法工艺参数：

六、质量控制要点

灼烧减量：≤2.0%（105℃×2h）

筛余物（45μm）：≤0.04%（湿筛法）

氯化物含量：≤100ppm（电位滴定法）

总重金属含量：≤50ppm（ICP-OES）

（数据来源：GB/T 20020-2013、ISO 18473-3:2018、卡博特产品技术白皮书）

该材料可通过调节比表面积（图2）、表面基团类型及团聚程度等精准满足不同应用场景的流变要求，目前的技术发展主要集中于精准表面改性及分散稳定性提升，推动其在新能源电池隔膜涂层、3D打印材料等新兴领域的应用拓展。