二氧化矽的應用真不少！看一看在橡膠、塑膠、塗料領域的應用

二氧化矽廣泛存在於自然界中，它是陶瓷、玻璃等非金屬製品的主要成分。尤其是超細二氧化矽由於其粒徑很小，因此比表面積大，表面吸附力強，表面能大，化學純度高、分散效能好、熱阻、電阻等方面具有特異的效能，以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性，在橡膠、塑膠、塗料等領域應用非常廣泛。今天我們就來了解一下二氧化矽在這幾大領域的應用。

橡膠

Rubber

01在硫化矽橡膠中的應用

在橡膠中應用最廣泛的是氣相二氧化矽，它在硫化矽橡膠中主要起到補強作用。由於矽橡膠分子鏈非常柔順，鏈間分子作用非常弱，因此未經補強的橡膠強度非常弱，沒有使用價值，必須經過補強之後才能使用。

氣相二氧化矽表面結構（圖片來源：有機矽氟資訊）

02在醫用橡膠中的應用

用氣相法二氧化矽作為補強劑的橡膠物理效能良好，在醫療中有著廣泛的應用，其製品涉及醫學的各部門，比如顱腦外科、五官科、麻醉科、消化系統、心外科、腹外科及泌尿和生殖系統等。同時，滅菌橡膠醫用手套和一次性使用橡膠檢查手套、醫用膠管和醫用矽橡膠導管、醫用瓶塞和人造矽橡膠器官等也屬於醫用橡膠製品。作為醫用橡膠製品，必須滿足無毒、化學惰性、不引起過敏、不能致病、不變形、易加工和抗老化效能好等要求，矽橡膠能夠基本滿足這些要求。

（圖片來源於網路）

03在輪胎橡膠中的應用

與炭黑相比，奈米二氧化矽填充綠色輪胎具有低滾動阻力，低耗油量，因而可取代炭黑填充轎車和卡車輪胎的趨勢。現在綠色輪胎的概念已經出現，綠色輪胎不僅是指省油、安全、滾動阻力小的輪胎，同時也要滿足原料和生產過程的綠色化。

04在生活用品中的應用

奈米二氧化矽具有良好的補強效能，能改善橡膠的物理機械效能，廣泛用於家用電器以及文體教育中的橡膠製品。

05在膠管膠帶及膠鞋中的作用

膠管膠帶是橡膠工業中兩個重要的部分，在其生產過程中，需要提高其耐磨性及耐疲勞性等，因此需要新增白炭黑以滿足使用要求。

在膠鞋中，尤其是鞋底中，白炭黑能100%替代炭黑，所以膠鞋是白炭黑消耗量較大的產業之一。白炭黑作為補強填料，能增強鞋底的耐磨性、拉伸強度和、撕裂強度以及硬度，因此廣泛用於淺色、彩色半透明和透明鞋底的製作。

塑膠

Plastic

01在熱塑性塑膠中的應用

傳統的對塑膠增韌的方法是在基體中加入橡膠類物質，該法雖然使材料的韌性大幅度提高，但同時也使材料的強度及加工效能等大幅度下降。

氣相法白炭黑增韌塑膠的增韌原理是無機剛性粒子增韌，它被新增到塑膠中後，可以在不削弱材料剛性的前提下提高材料的韌性，甚至還能提高材料的剛性。

02在熱固性塑膠中的應用

在環氧樹脂中新增氣相二氧化矽可明顯改善其脆性，可以克服彈性體增韌而致的材料剛性和強度降低的缺陷，達到增強增韌的目的。

03作為阻燃新增劑

由於氣相二氧化矽透過在凝聚相的物理過程提高了炭矽層的強度，使之能夠阻止燃燒中熱量和物質的傳遞。透過在EVA/MH共混體中新增氣相二氧化矽並且減少總的填充量，在阻燃效能不變的情況下，其斷裂伸長率可以提

塗料

Coating

01

在光固化塗料中的應用

紫外光固化塗料（UVCC）是20世紀60年代開發的一種環保節能塗料。與傳統塗料相比具有經濟、環境友好、節能高效的特點，其缺點是裝置和原料較貴，粘結力較差且易開裂等。

將奈米二氧化矽填充到紫外光固化塗料中，使塗料固化後的硬度有顯著提高，耐熱性也有所改善。同時可提紫外光固化塗膜的固化速度、塗膜硬度、附著力和低溫下的熱穩定性。

也有研究表明，奈米二氧化矽的存在可以明顯提高環氧丙烯酸酯紫外光固化塗層的耐磨效能、硬度、衝擊強度和柔韌性。

02在建築塗料中的應用

奈米二氧化矽能有效降低塗料因紫外線和紅外光照射造成的色差值，提高外牆塗料的抗老化性。還可以明顯增強塗料的硬度、附著力、耐候效能，提高塗料的黏度和防沉能力

03在彩色噴墨列印紙塗料中的應用

彩色噴墨列印紙在生活領域中經常能夠用到，特別是許多大型公司經常會使用它來進行檔案列印。但是由於其表面有微孔和裂紋，所以就必須要有一種底塗來改善這種紙頁的效能。而如果在這種底塗中添加了奈米二氧化矽之後，不僅能夠有效提高底塗的作用，而且還能夠提高紙頁的整體質量，為紙頁提供良好的吸收效能。

而且如果在顏料中加人奈米二氧化矽的話，可以製作效能良好的數碼彩色噴墨列印紙專用塗料，不僅能夠使塗料的載度適中，並且能夠有效解決甲醛的問題，列印效果良好，材料易得，可以說經濟又使用。

04在塑膠塗料中的應用

奈米二氧化矽還可以對聚乙烯的相關熱能性有著良好的促進作用，不僅能夠有效提高複合材料的熱穩定性，而且在阻燃效能上也會有極大程度的提高。可以說在塑膠塗料的應用中，奈米二氧化矽能夠充分提高塗料的整體質量。

05在金屬防護塗料中的應用

二氧化矽的使用在塗料領域內是非常廣泛的，特別是在金屬防護塗料中加入奈米二氧化矽的話，同樣會使得塗料的質量有進一步提升。許多研究人員對奈米二氧化矽的作用做出了嘗試，而結果表明，奈米二氧化矽可以明顯增強金屬防護塗料的炭質層強度，而且還會提高鋼類建材的耐火極限。