涂料用HDK^® 的優(yōu)勢

　　HDK^®氣相二氧化硅是通過氯硅烷在氫氧焰中水解而制得的。通過該工藝生產(chǎn)的HDK^®是高度支化的聚集體。這些聚集體是瓦克氣相二氧化硅的基本結(jié)構(gòu)單元，一經(jīng)冷卻，便形成松散的附聚體。

　　HDK^®的比表面積較大，并且可通過該工藝進(jìn)行特別調(diào)整。HDK^®氣相二氧化硅由于表面帶有大量硅醇基團(tuán)，因此具有親水性。通過使硅醇基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等后續(xù)處理工藝，也可制造出憎水性二氧化硅。

　　涂料用HDK^®的優(yōu)勢：

　　僅需極少的用量（通常低于2 wt%），就能實(shí)現(xiàn)很高的功效：

　　l  高效的抗沉淀劑和抗結(jié)劑

　　l  在整個儲存過程中粘度保持不變

　　l  加入疏水型HDK^®可增強(qiáng)防腐性能

　　l  控制流掛性能和流平性能

　　l  提高特效顏料的校準(zhǔn)效果

　　l  控制粉末涂料的流動性能和流態(tài)化性能

　　良好的流變性能控制

　　由于靜電相互作用，HDK^®在涂料配方中分散后，可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)首先會根據(jù)添加量提高涂料的粘度，直到達(dá)到期望的稠度，這樣能夠防止涂料在儲存期間發(fā)生沉淀。

　　在剪切力作用下，這種支化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會被破壞，導(dǎo)致粘度降低（剪切變稀）。涂覆完成后，HDK^® 重新形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，涂料粘度又再度變高（觸變性），從而確保流平，同時無流掛，并且確保在固化階段，涂料在靜止?fàn)顟B(tài)下能夠保持穩(wěn)定。

圖1　影響體系流變性能的主要因素

　　1. 氣硅和體系的極性差異 (如圖2所示)

　　一般隨著涂料體系的極性增強(qiáng)，需要選擇疏水化程度更高的HDK^®以實(shí)現(xiàn)較好的流變效果。

　　1）在非極性的PVC和UPR體系，選擇親水的HDK^®N20 CN就能實(shí)現(xiàn)良好的增稠觸變性能，如果對透明性有較高要求，則可選擇高比表面積的HDK^®T30 CN和HDK^®T40 CN。

　　2）在中低極性的醇酸樹脂和丙烯酸樹脂體系，添加親水的HDK^®N20 CN或者低疏水化程度的HDK^®H13L、HDK^®H15和HDK^®H20都可實(shí)現(xiàn)良好的流變效果，但添加疏水氣硅能使體系具有更好的抗沉降性能和儲存穩(wěn)定性能。

　　3）在強(qiáng)極性的環(huán)氧樹脂和聚氨酯體系，添加高疏水化程度的H16、H17以及H18能實(shí)現(xiàn)更好的增稠觸變效果和儲存穩(wěn)定性能。

圖2　HDK^® 產(chǎn)品推薦體系的極性差異

　　2. 氣硅的比表面積

　　同等體系以及添加量的情況下，高比表面積的HDK^®具有更好的流變效果。

　　3. 氣硅的分散情況

　　要發(fā)揮HDK^®的優(yōu)異性能，用于分散的混合或研磨設(shè)備至關(guān)重要。只有當(dāng)HDK^®充分分散于涂料體系時，方可實(shí)現(xiàn)其最佳的流變性能。

　　此外，涂膜的光學(xué)性質(zhì)（ 如光澤度、渾濁度）可隨HDK^® 的分散程度而改善。良好的分散效果取決于所施加的剪切力強(qiáng)度（分散器的設(shè)計、尺寸、速度和功率）和分散時間。然而，分散過程中所施加的剪切力必須滿足獲得良好分散效果的最低要求（HDK^® 的分散要點(diǎn)如圖3所示）

　　較長的分散時間可改善分散效果，但如果剪切力不足，即使延長分散時間，也無法取得最佳的分散效果。

圖3　HDK^®的分散要點(diǎn)

　　HDK^® 在不同應(yīng)用體系中的產(chǎn)品推薦

　　▍來源：瓦克有機(jī)硅功能化學(xué)部門的技術(shù)工程師 戴寶杰