氣相二氧化硅，又稱氣相法白炭黑，是由鹵硅烷在氫氧焰中高溫水解縮合得到的高純、超細無定形二氧化硅產品。由于反應條件和產物易精制，使用的原材料完全來自化學反應，且整個流程是在一個連續、密封的系統完成，因此可通過控制反應氣體來得到原生粒徑在7~40 nm之間的超細高純二氧化硅粒子。值得注意的是，這些原生粒子并不是如普通二氧化硅一樣孤立存在，而是以熔融狀態在反應爐內隨著火焰方向繼續運動 ，通過相互碰撞形成由多個球狀粒子熔接在一起的三維枝狀結構的聚集體，最后這些聚集體又通過物理吸附松散聚集成平均尺寸在1-200μm之間的附聚體，因此其在整體外觀上表現為蓬松的“煙霧”狀。

由于氣相法二氧化硅這種特殊的結構，其性質、功能也有別于傳統的二氧化硅顆粒：當氣相二氧化硅在體系中分散后，由于其較大的比表面積（100-400m²/g）帶來了更多的活性點位，使得其表面存在大量硅羥基（Si-OH），且這些羥基大多孤立存在，因此在基材中可以通過氫鍵形成“近乎完美”的納米粒子三維網絡結構，使它表現出卓越的補強、增稠、觸變、抗流掛、防結塊等功能，應用范圍相當廣泛。

（來源：玻璃雜志）

不過在另一方面，由于表面存在的活性硅羥基、吸附水及制備工藝會導致其表面出現的酸性，氣相二氧化硅呈親水性，導致其與一些聚合物基體（如烴類橡膠）的相容性較差，粒子間極易再次團聚形成微米級的二氧化硅二次聚集體，影響氣相法白炭黑在有機聚合物中的補強性能以及增稠觸變性能的發揮，在一些特殊領域無法使用。因此為了提高材料的綜合性能和產品的附加值，需要對氣相二氧化硅進行表面改性處理，以改善其在聚合物基體中的分散性與耐久性。

通常來說，氣相法二氧化硅的表面改性主要是采用不同功能結構的改性劑與二氧化硅表面的硅羥基進行化學反應，從而把功能基團以化學鍵接枝到二氧化硅表面，從而賦予二氧化硅新的功能，進一步拓寬其應用。但在實際生產中，要想結合不同基體性質和目標功能需求，選擇合適的改性劑配方卻并不容易。

在6月14日下午，CAPE2024廣州國際先進粉體裝備展覽會上開展的2024全國納米粉體制備與應用研討會，粉體圈特別邀請湖北匯富納米材料股份有限公司的段先健博士分享報告《氣相二氧化硅的功能改性及其應用》，屆時他將介紹氣相二氧化硅的制備技術及其特性、氣相二氧化硅的功能改性方法和改性劑的選擇以及功能改性氣相二氧化硅的應用。想要了解這一技術的小伙伴們，千萬不要錯過這次絕好的機會，歡迎免費報名參會！PS：提前注冊報名將獲贈《2024中國粉體裝備年鑒》一本！（數量有限，先到先得，僅限現場領取）

報告人介紹

段先健，廣州匯富研究院有限公司副總經理，工學博士，正高級工程師。長期從事氣相法納米粉體制備、表面改性及應用研究，在超細粉體的制備及應用方面申請國家發明專利30余項，申請國際專利3項，獲得國家專利優秀獎2項。參與多項國際、國家及團體標準的制修訂工作；參與10余項國家、省、市科技項目的研究，榮獲中石化聯合會科技進步一等獎、廣東省科技進步三等獎、湖北省科技進步三等獎、廣州市科技進步二等獎等榮譽。

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