氣相二氧化矽產品：技術分析、應用和品質控制 - 透過精密表面改質和分散穩定性提高性能 - 網易

氣相二氧化矽產品技術分析

一、基本特性及製備工藝

氣相二氧化矽（CAS No.112945-52-5）是由四氯化矽或甲基三氯矽烷在氫氧火焰中高溫水解（1800℃）產生的奈米級粉末材料。典型物理參數如下：

其三維樹枝狀結構是由熔融的初級粒子（Primary seeds）透過氫鍵聚合而成的聚集體（Aggregates），進一步透過物理吸附形成絮狀網絡（圖1）。

二.技術分類標準

依GB/T 32678-2016分為：

親水型（A型）

• 表面羥基密度：2.5-3.5/nm²（以酸鹼滴定法測量）

• 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）

• 界面處理劑：六甲基二矽氮烷/二甲基二氯矽烷

• 接觸角：≥120°（動態潤濕法）

• 碳含量：0.5-5.0%（元素分析）

三主要功能特性

強化作用

在矽橡膠中添加15份氣相二氧化矽，可使拉伸強度由0.5MPa提高至12MPa（GB/T 528）。強化機制包括：

觸變性

在塗料中，添加量0.5-2.0%，可達到：

吸附特性

比表面積與吸附容量呈線性關係：

當S=380m²/g時，DBP吸收值達到320g/100g（ASTM D2414）。

四典型應用技術參數

矽橡膠的補強

塗料防沉降

食品防結塊

五、表面改質技術

原位改性

在合成階段引入矽烷偶聯劑（如KH-550）：

治療後修飾

濕式製程參數：

六品質控制重點

灼燒減量：≤2.0%（105℃×2h）

篩餘（45μm）：≤0.04%（濕篩）

氯化物含量：≤100ppm（電位滴定法）

總重金屬含量：≤50ppm（ICP-OES）

（資料來源：GB/T 20020-2013、ISO 18473-3:2018、卡博特產品技術白皮書）

此材料可透過調節比表面積（圖2）、表面基團類型和團聚程度，精確滿足不同應用場景的流變要求。目前技術發展重點集中在精準表面改質、提高分散穩定性等方面，推動其在新能源電池隔膜塗層、3D列印材料等新興領域的應用拓展。