氣相二氧化硅在復合材料中應用時存在的問題及其對策 [轉帖]

sio2liu

原作者：吳一波




1 概述
氣相二氧化硅的應用在復合材料行業已有相當
的歷史，其增稠和觸變功能已被行業人士所認識，但
是對觸變機理，如何最終發揮氣相二氧化硅的作用，
氣相二氧化硅的品質和分散對最終產品的影響等，
國內人士似乎探討較少，原因之一恐怕是該種材料
全部由國外進口，而且幾乎被幾家大公司所壟斷。
但無論如何，弄清這些問題對使用好材料，改善最終
產品的品質是相當重要的。
2 應用
2，1 膠衣樹脂
膠衣樹脂是使用氣相二氧化硅最廣泛的產品，
目前尚無其它產品可取代。好的材料，好的配方加
上好的分散條件可以使用戶只使用少量的氣相二氧
化硅即可得到很好的觸變性能。如在43．5％苯乙烯
含量的鄰苯二甲酸型不飽和樹脂中，只需加人2．O％
的N20即可達到4．8的觸變指數。這個觸變指數對
國內的膠衣施工工藝而言已滿足要求。
2．2 觸變樹脂
當制造大型的玻璃鋼制品例如大型船舶，大型
冷卻塔，大型管道等，觸變樹脂是最佳選擇。一方
面，它可以使產品更加均勻從而使之更接近設計的
要求 另一方面，由于樹脂具有了觸變性能，從而減
少了流淌和滴落，保護了生產環境。需要指出的是，
國外的樹脂一般都具有觸變性，而國內的樹脂一般
都沒有觸變性。這方面的差距是相當大的
2．3 原子灰
對原子灰而言，國內的情況和觸變樹脂有點相
似，使用氣相二氧化硅還不是很普遍。其實，氣相二
氧化硅給原子灰帶來的不僅僅是觸變性能，還有抗
沉淀性能。當用戶使用加有氣相二氧化硅的原子灰
時，再也不需要在桶里從上到下地徹底攪拌(事實上
也攪拌不好)就可使用，而且施工工藝性能相當好。
進口原子灰和國產產品的差距主要也在于此。最
近，廣東的企業已意識到這些問題，使用氣相二氧化
硅也已開始并將成為原子灰生產企業的共識。
2．4 面屢樹脂
在中國似乎沒有面層樹脂(toD coats)這個概念，
筆者認為應當視為玻璃鋼產品非膠衣上的富樹脂
層。國內對該問題似乎不夠重視，以致纖維外露，老
化加速比比皆是。所以，富樹脂層對延長產品的使
用壽命是相當重要的。沒有觸變的樹脂很難形成良
好的富樹脂層，因為沒有厚度，沒有觸變的樹脂很快
被玻璃纖維布所吸掉了。
3 存在問題
3．1 材料選擇
絕大部分的業內人士并不知遭氣相二氧化硅有
許多品種。這主要是由于長期以來我國的膠衣和樹
脂品種比較單一。但是，隨著多品種產品的開發，例
如乙烯基樹脂，環氧改性樹脂，透明膠衣等的開發，
單一的親水性的200比表面積的氣相二氧化硅已不能
滿足用戶的需要，所以必須向用戶推薦更適合的產品。
一般而言，氣相二氧化硅有親水性和疏水性兩
大類。對于通用的鄰苯型和間苯型不飽和樹脂而
言，一般使用親水性的產品，而對于極性樹脂而言，
建議使用疏水性產品。此外，氣相二氧化硅的比表
面積，樹脂苯乙烯含量，助劑，鈷鹽以及透明要求，添
加順序等對氣相二氧化硅的使用也有相當大的影
響。在此希望用戶在使用氣相二氧化硅時，多詢問
供應商，以便選用更合適的材料和工藝。
3．2 分散
讓氣相二氧化硅有效發揮作用的關鍵是確保其
在樹脂中獲得適當的分散。分散設計越好，則有效
性越好。對樹脂行業而言，氣相二氧化硅的分散可
以使用多種方法，例如碾磨，高速剪切，球磨，砂磨，
超聲波分散等等，其中前兩種方法使用的更多。就
主要的分散步驟而言也有兩種，即所謂的一步法和
兩步法 一步法是指將氣相二氧化硅加入樹脂中直
接得到所需要的一定含量的產品，一步法的特點是
生產工藝簡單，比較適合大批量，產品單一的生產。
兩步法是先將氣相二氧化硅以較高的比例分散人樹
脂制成母料，然后再加入樹脂稀釋到一定的比例。
兩步法的特點是由于體系粘度較高，分散時剪切力
較大，氣相二氧化硅的分散較好，適合多品種生產。
目前，國內產品質量較好的企業使用的分散方
式主要采取一步法的高速剪切分散，能基本滿足用
戶的需要。由于我們行業的特點，有相當多的中小
企業分散設備十分落后，分散時根本形成不了剪切
力，只是一種攪拌，氣相二氧化硅在樹脂中根本形成
不了網狀結構，從而無法發揮材料的性能。造成這
種情況的主要原因① 尚未對分散的作用有正確的認
識．許多生產商并未意識到分散的重要性；② 不知道
對最終產品的品質如何評價，如何在市場中貫徹和體
現這種評價。一些生產膠衣的中小企業往往過于市場
化，對其產品的評判標準是他們的用戶是否接收產品，
有無退貨。玻璃鋼生產企業須懂得這些評判標準。否
則，不良產品會占有市場，并威脅到優良產品的生存。
3．3 材料的儲存
眾所周知，水分對樹脂的影響是相當大的。在
玻璃鋼制品的生產中有些企業對玻璃纖維都有含水
率的要求。但在目前的市場上，由于運輸不當造成
材料受損受潮的情況相當嚴重，而生產廠家并未對
此引起足夠的重視，照用不誤，從而影響了玻璃鋼生
產企業的利益。其實，判斷產品是否受潮比較容易。
除了按照標準進行稱重試驗外，目測也可以進行基
本的判斷。一般產品未受潮時，包裝比較整齊，彈性
較好。反之，包裝變形毫無彈性可言。對此，希望氣
相二氧化硅的用戶引起足夠的重視。
3．4 檢驗
一般用戶都檢驗最終產品的觸變指數和粘度，能夠
達到標準即可，從而確定配方和工藝。這里需
要商榷的是該工藝和配方是否是最佳的和最合理
的。從上面的分析我們得知，在材料因素確定的情
況下合理的分散效果是發揮氣相二氧化硅性能的重
要因素。所以．筆者建議氣相二氧化硅的用戶應當
從其分散效果來確定工藝和配比，而不是從最終效
果來確定工藝和配比，因為其它因素例如添加量等
也會影響最終效果 生產過程中，應當增強分散效
果分析，最終產品的粘度和觸變指數只是一個結果。
4 幾點建議
(1)鑒于國內復合材料行業對氣相二氧化硅產
品的研究較少，我們應當充分利用國外現有的資料
和國內可能的各種機會向用戶宣傳和指導使用這種
產品，尤其是在理論上。因為我國的復合材料業已
發展到了一定的水平，新材料和新產品不斷涌現，如
果在使用機理上對這種材料不了解，就不可能在開
發新產品中使用好這種國外使用相當普遍的原材料。
(2)膠衣和觸變樹脂的生產廠家要充分認識到
設備對分散的重要性，摒棄攪拌設備，改進分散設
備，提高分散效果，以充分發揮氣相二氧化硅的作
用．從而達到節約成本，提高效率的目的。
(3)注意水分對產品質量的影響。希望玻璃鋼
原料的生產廠家能和自己的用戶一樣重視這個問
題，向用戶提供高質量的放心產品。
(4)注意工藝和配方的研究。在許多企業中，現
有的工藝和配方或多或少受到某些大企業的技術的
影響，有的甚至只是簡單的拷貝，缺少研發能力。這
樣，企業就缺少持續生存和發展的動力。盡管在一些
先進原材料商的幫助下認識了一些好的原材料，但畢
竟只是一些皮毛，需要培育自己的研發能力。
(5)行業內的有關權威機構和技術領先的企業
應當幫助中小企業改變原有的評判標準，建立新的
測試標準，使我國的復合材料原料能建立在較高水
平的基礎上。

laney

<>好東西哦~~~~~~~~~</P>[em17][em17][em17][em23][em23][em23]

sio2liu

向吳老師學習！！[em17][em17][em17]

laney

向吳老師致敬！！

hellen

<B>以下是引用<I>laney</I>在2005-5-5 10:49:40的發言：</B>
<>
<B></B>

<>好東西哦~~~~~~~~~</P></P>[em17][em17][em17][em23][em23][em23]

好東西, 可惜不能吃, 我餓壞了，呵呵......

[此貼子已經被作者于2005-5-10 11:19:50編輯過]

sio2liu

可以吃的，不過不能多吃，哈哈

laney

聽過缺鈣、鐵、鋅。。。怎么中國人又開始缺硅啦？？？哈哈~~~~~~~~~[em06]

sio2liu

1234567，鈣鐵鋅鋇鎂鋁硅，一個都不能少。。。。。。。：）

促進劑

簡直就是好東西!

促進劑

對理解膠衣的生產大大的有好處!