氣相法二氧化硅的特性

增稠和觸變作用氣相法二氧化硅在液態體系中的最重要和最廣泛的用途是控制和提高粘度及觸變性。粘度增大和觸變性提高,是通過聚集體之間的氫鍵形成網絡結構的直接結果。氣相法二氧化硅在配方中所能形成的網絡結構,取決于下列8個因素:體系的性質(極性或非極性)、氣相法二氧化硅的比表面積、氣相法二氧化硅的填加量、分散效果、體系的pH、體系的溫度、添加劑的性質。下面就幾種主要因素加以說明:1)體系的性質。在非極性物質中,氣相法二氧化硅可以達到最大的效力。此時二氧化硅顆粒只能自身以氫鍵結合,可以以最低濃度形成最大的網絡結構。

例如,在體系中填加3%～6%(質量分數,下同)時,就會形成凝膠,適當減少填加量,可以得到任何粘度的液相體系。在極性體系當中,氣相法二氧化硅的效能相對比在非極性體系中要低,因為二氧化硅表面的氫鍵有一部分與體系分子上的氫鍵發生鍵合,從而阻礙了網絡結構的形成。在這類體系中需要添加5%～10%才能形成凝膠。在高極性體系中,氣相法二氧化硅的填加量必須增加到10%～15%才能達到高粘度和起到觸變效果。2)氣相法二氧化硅的比表面積。采用高比表面積的二氧化硅,雖然分散性稍差,但對于高增稠和強觸變作用而言,只要提高分散設備的分散效果(多耗能量)即可達到目的。對于壓縮型氣相法二氧化硅,建議將這些型號只用于體系的補強作用,而不提倡用于流變控制。3)氣相法二氧化硅的填加量。

氣相法二氧化硅產生的增稠和觸變性隨著氣相法二氧化硅的填加量上升而上升,其間的關系是連續光滑曲線,曲線的斜率取決于體系本身的性質。4)分散效果。分散效果取決于體系的極性。除此之外,在給定的條件下,氣相法二氧化硅的分散效果還取決于分散設備的剪切能力、分散時間及混合體系的粘度。5)體系的pH。含有氣相法二氧化硅的水性體系,pH對增稠能力有很大影響。當pH處在0～7.5范圍內時,氣相法二氧化硅的增稠效果比較明顯,當pH為7.5～8.5時,其增稠能力迅速下降,當pH>10.7時,二氧化硅的顆粒開始溶解形成硅酸鹽。