疏水氣相二氧化硅“點(diǎn)石成金” HB-139調(diào)配有機(jī)硅膠粘劑稠度的奧秘

有機(jī)硅膠粘劑以其卓越的耐高低溫性能、耐候性、電氣絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，在電子電器、建筑、汽車、航空航天等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其稠度作為關(guān)鍵性能指標(biāo)，直接影響點(diǎn)膠精度、涂覆均勻性及固化后的機(jī)械性能，傳統(tǒng)無機(jī)填料（如輕質(zhì)碳酸鈣）雖能通過物理填充增加體系粘度，調(diào)節(jié)流變性，但存在分散性差、易沉降等問題。近年來，疏水型氣相二氧化硅因其獨(dú)特的納米效應(yīng)和表面改性技術(shù)，逐漸成為有機(jī)硅膠粘劑流變調(diào)控的關(guān)鍵添加劑。

氣相二氧化硅是由硅的鹵化合物在氫氧焰中高溫水解生成的納米級無定形二氧化硅。其原生粒子尺寸極小（通常在7-40nm），具有高表面活性、高比表面積、高熱穩(wěn)定性和高純度等特點(diǎn)。這些粒子通過表面的硅羥基（Si-OH）形成三維氫鍵網(wǎng)絡(luò)，如同在膠體中構(gòu)建起一張無形的立體網(wǎng)，能高效限制聚合物分子鏈的運(yùn)動，從而產(chǎn)生顯著的增稠和觸變效果，靜置時(shí)有機(jī)硅膠粘劑呈現(xiàn)高粘度維持形狀，剪切時(shí)（如攪拌、涂布）粘度迅速下降利于施工。

HB-139作為疏水型氣相二氧化硅的代表，其獨(dú)特價(jià)值在于其表面經(jīng)過有機(jī)硅氧烷處理，大部分親水硅羥基被非極性的有機(jī)基團(tuán)（如二甲基硅氧基）所取代。這種疏水化處理可為氣相二氧化硅的應(yīng)用帶來多重優(yōu)勢：

一是顯著改善其在有機(jī)硅聚合物基體（本質(zhì)也為疏水）中的潤濕性和分散穩(wěn)定性。

二是削弱了粒子間因殘留羥基形成的強(qiáng)氫鍵作用，使其形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更易在剪切下解離（即更好的觸變性），并在剪切停止后快速重建。

三是極大降低了對環(huán)境濕度的敏感性，避免了因吸濕導(dǎo)致增稠效果波動等問題。

為此，湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員以輕質(zhì)碳酸鈣和疏水型氣相二氧化硅HB-139為變量，探究二者不同添加量下有機(jī)硅膠粘劑的稠度變化。上圖為不同輕質(zhì)碳酸鈣/HB-139添加量與有機(jī)硅膠粘劑稠度變化曲線（橫軸為輕質(zhì)碳酸鈣與HB-139加入量，縱軸為稠度）。

當(dāng)不添加氣硅時(shí)，僅使用輕質(zhì)碳酸鈣，從上圖結(jié)果可知：輕質(zhì)碳酸鈣/HB-139為20%/0%、50%/0%對應(yīng)的有機(jī)硅膠粘劑稠度分別為 17、13.5。

固定輕質(zhì)碳酸鈣20%用量，相較于未添加氣硅的體系，當(dāng)添加10%的HB-139時(shí)，有機(jī)硅膠粘劑的稠度值從17降低至10.8。

固定輕質(zhì)碳酸鈣50%用量，相較于未添加氣硅的體系，當(dāng)添加10%的HB-139時(shí)，有機(jī)硅膠粘劑的稠度值從13.5降低至9.5。說明氣硅的加入能顯著增加體系的粘度。

固定氣相二氧化硅HB-139添加量10%時(shí)，輕質(zhì)碳酸鈣添加量從20%增加到60%，稠度從10.8變化到9，變化幅度較小。

這表明添加氣相二氧化硅的增稠效果明顯優(yōu)于輕質(zhì)碳酸鈣。

疏水型氣相二氧化硅HB-139添加量對有機(jī)硅膠粘劑稠度影響顯著。無HB-139時(shí)，輕質(zhì)碳酸鈣主要通過填充改變稠度，影響較小，引入HB-139后，其疏水作用與三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為稠度調(diào)控的主導(dǎo)因素。在有機(jī)硅膠粘劑配方設(shè)計(jì)中，可依據(jù)實(shí)際施膠工藝（如點(diǎn)膠要求高流動性，密封場景需調(diào)配稠度），把握其用量與稠度之間微妙的非線性關(guān)系，精準(zhǔn)調(diào)控 HB-139與輕質(zhì)碳酸鈣添加量，優(yōu)化稠度性能。

同時(shí)，后續(xù)還需深入研究HB-139添加量對有機(jī)硅膠粘劑其他性能（如粘接強(qiáng)度、耐老化性）的影響，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綜合性能的最優(yōu)匹配，推動有機(jī)硅膠粘劑在各行業(yè)的更廣泛、更優(yōu)質(zhì)應(yīng)用。