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疏水气相二氧化硅“点石成金”HB-139调配有机硅胶粘剂稠度的奥秘

文章来源：中化新网更新时间：2025-06-20 14:41:40

有机硅胶粘剂以其卓越的耐高低温性能、耐候性、电气绝缘性和化学稳定性，在电子电器、建筑、汽车、航空航天等众多领域得到广泛应用。其稠度作为关键性能指标，直接影响点胶精度、涂覆均匀性及固化后的机械性能，传统无机填料(如轻质碳酸钙)虽能通过物理填充增加体系粘度，调节流变性，但存在分散性差、易沉降等问题。近年来，疏水型气相二氧化硅因其独特的纳米效应和表面改性技术，逐渐成为有机硅胶粘剂流变调控的关键添加剂。

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　　气相二氧化硅是由硅的卤化合物在氢氧焰中高温水解生成的纳米级无定形二氧化硅。其原生粒子尺寸极小(通常在7-40nm)，具有高表面活性、高比表面积、高热稳定性和高纯度等特点。这些粒子通过表面的硅羟基(Si-OH)形成三维氢键网络，如同在胶体中构建起一张无形的立体网，能高效限制聚合物分子链的运动，从而产生显著的增稠和触变效果，静置时有机硅胶粘剂呈现高粘度维持形状，剪切时(如搅拌、涂布)粘度迅速下降利于施工。

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　　HB-139作为疏水型气相二氧化硅的代表，其独特价值在于其表面经过有机硅氧烷处理，大部分亲水硅羟基被非极性的有机基团(如二甲基硅氧基)所取代。这种疏水化处理可为气相二氧化硅的应用带来多重优势：

　　一是显著改善其在有机硅聚合物基体(本质也为疏水)中的润湿性和分散稳定性。

　　二是削弱了粒子间因残留羟基形成的强氢键作用，使其形成的网络结构更易在剪切下解离(即更好的触变性)，并在剪切停止后快速重建。

　　三是极大降低了对环境湿度的敏感性，避免了因吸湿导致增稠效果波动等问题。

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　　为此，湖北汇富纳米材料股份有限公司技术人员以轻质碳酸钙和疏水型气相二氧化硅HB-139为变量，探究二者不同添加量下有机硅胶粘剂的稠度变化。上图为不同轻质碳酸钙/HB-139添加量与有机硅胶粘剂稠度变化曲线(横轴为轻质碳酸钙与HB-139加入量，纵轴为稠度)。

　　当不添加气硅时，仅使用轻质碳酸钙，从上图结果可知：轻质碳酸钙/HB-139为20%/0%、50%/0%对应的有机硅胶粘剂稠度分别为 17、13.5。

　　固定轻质碳酸钙20%用量，相较于未添加气硅的体系，当添加10%的HB-139时，有机硅胶粘剂的稠度值从17降低至10.8。

　　固定轻质碳酸钙50%用量，相较于未添加气硅的体系，当添加10%的HB-139时，有机硅胶粘剂的稠度值从13.5降低至9.5。说明气硅的加入能显著增加体系的粘度。

　　固定气相二氧化硅HB-139添加量10%时，轻质碳酸钙添加量从20%增加到60%，稠度从10.8变化到9，变化幅度较小。

　　这表明添加气相二氧化硅的增稠效果明显优于轻质碳酸钙。

　　疏水型气相二氧化硅HB-139添加量对有机硅胶粘剂稠度影响显著。无HB-139时，轻质碳酸钙主要通过填充改变稠度，影响较小，引入HB-139后，其疏水作用与三维网络结构成为稠度调控的主导因素。在有机硅胶粘剂配方设计中，可依据实际施胶工艺(如点胶要求高流动性，密封场景需调配稠度)，把握其用量与稠度之间微妙的非线性关系，精准调控 HB-139与轻质碳酸钙添加量，优化稠度性能。

　　同时，后续还需深入研究HB-139添加量对有机硅胶粘剂其他性能(如粘接强度、耐老化性)的影响，以实现产品综合性能的最优匹配，推动有机硅胶粘剂在各行业的更广泛、更优质应用。

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