涂料用HDK^® 的優勢

　　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構單元，一經冷卻，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行特別調整。HDK^®氣相二氧化硅由于表面帶有大量硅醇基團，因此具有親水性。通過使硅醇基團發生化學反應等后續處理工藝，也可制造出憎水性二氧化硅。

　　涂料用HDK^®的優勢：

　　僅需極少的用量（通常低于2 wt%），就能實現很高的功效：

　　l  高效的抗沉淀劑和抗結劑

　　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效果

　　l  控制粉末涂料的流動性能和流態化性能

　　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，可形成三維網狀結構。這種網狀結構首先會根據添加量提高涂料的粘度，直到達到期望的稠度，這樣能夠防止涂料在儲存期間發生沉淀。

　　在剪切力作用下，這種支化網狀結構會被破壞，導致粘度降低（剪切變稀）。涂覆完成后，HDK^® 重新形成網狀結構，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，涂料在靜止狀態下能夠保持穩定。

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，需要選擇疏水化程度更高的HDK^®以實現較好的流變效果。

　　1）在非極性的PVC和UPR體系，選擇親水的HDK^®N20 CN就能實現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都可實現良好的流變效果，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定性能。

　　3）在強極性的環氧樹脂和聚氨酯體系，添加高疏水化程度的H16、H17以及H18能實現更好的增稠觸變效果和儲存穩定性能。

圖2　HDK^® 產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

　　要發揮HDK^®的優異性能，用于分散的混合或研磨設備至關重要。只有當HDK^®充分分散于涂料體系時，方可實現其最佳的流變性能。

　　此外，涂膜的光學性質（ 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度（分散器的設計、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

　　HDK^® 在不同應用體系中的產品推薦

　　▍來源：瓦克有機硅功能化學部門的技術工程師 戴寶杰