FUMED SILICA.tech
SEMITECH · SILICA & MATTING

首页选型指南

透明体系选型

为透明配方选择合适的气相二氧化硅牌号,取决于折射率匹配、一次粒径和分散质量。…

透明涂料、UV体系与灌封料的气相二氧化硅选型

为透明配方选择合适的气相二氧化硅(fumed silica)牌号,取决于折射率匹配、一次粒径和分散质量。

1.46
SiO₂折射率7–40 nm 一次粒径范围150–380 BET m²/g 优选区间

本文目录

为何折射率匹配决定透明度

透明体系中的雾度源于填料与树脂基体界面的光散射。无定形气相二氧化硅的折射率约为1.46,与多种丙烯酸酯、环氧树脂和硅酮树脂(1.45–1.52)非常接近。当折射率差异保持在0.02以下时,在典型1–3 wt%添加量下,可见光散射几乎降至零。折射率超过1.53的聚酯和部分聚氨酯体系需要更低的添加量或经表面处理的牌号,才能将雾度控制在多数OEM规格要求的0.5%阈值以下。

粒径越小、雾度越低:牌号选择逻辑

一次粒径是透明配方中最重要的牌号参数。一次粒径在7–14 nm范围内的气相二氧化硅牌号(比表面积(BET surface area)150–380 m²/g)散射可见光远少于粗粒级牌号。SEMISIL 150(BET约150 m²/g,一次粒径约14 nm)在溶剂型透明漆中既能提供有效触变性(thixotropy),又将雾度降至最低。对于要求最高透明度的UV固化体系,SEMISIL 380(BET约380 m²/g,一次粒径约7 nm)因粒径远低于40 nm散射阈值,可提供更优异的透明度。任何透明应用均应避免使用BET低于130 m²/g的牌号——其16+ nm粒径在1.5 wt%以上添加量时会引入可测量的雾度。

分散质量与表面处理的影响

即使选对了牌号,分散不良也会导致雾度。0.5–5 µm的团聚体无论一次粒径多小,都会成为散射中心。高剪切分散(线速度≥15 m/s,或间隙<10 µm的三辊研磨机)是将团聚体破碎至100–300 nm聚集体水平所必需的——该水平的粒子不会散射可见光。表面处理对透明度的影响因体系而异:亲水型(hydrophilic)牌号与极性单体的硅羟基相互作用良好;疏水型(hydrophobic,HMDS处理)牌号在非极性UV有机硅体系中的润湿效果更佳。

各应用领域的性能要求

透明汽车面漆要求20°光泽度达90 GU;推荐使用经HMDS处理的SEMISIL 150,添加量1.0–1.5 wt%。LED灌封料要求450 nm处光透过率>95%——SEMISIL 380在0.5–1.0 wt%添加量下满足该要求,同时在150°C固化时提供足够触变性以防止金线偏移。木器透明面漆对雾度容忍度稍高,SEMISIL 150在1.5–2.0 wt%即可满足要求。

+ 展开

牌号对比:透明体系关键规格

下表汇总了在透明配方中区分气相二氧化硅牌号的关键规格。所有数值均代表未处理(亲水型)基础牌号;表面处理变体具有相同的粒径和BET,但在碳含量和润湿行为上有所不同。 参数SEMISIL 150SEMISIL 200SEMISIL 380…

下表汇总了在透明配方中区分气相二氧化硅牌号的关键规格。所有数值均代表未处理(亲水型)基础牌号;表面处理变体具有相同的粒径和BET,但在碳含量和润湿行为上有所不同。

参数SEMISIL 150SEMISIL 200SEMISIL 380 BET比表面积(m²/g)150 ± 15200 ± 25380 ± 30一次粒径(nm)约14约12约7振实密度(g/L)约50约50约50pH(4%分散液)3.7–4.53.7–4.53.7–4.52 wt%在丙烯酸酯中的雾度(%)最高推荐添加量(wt%)3.02.52.0相对成本指数1.0×1.2×1.8×最佳适用溶剂型透明漆、木器涂料通用UV及灌封料高透明LED、光学UV

对于大多数透明涂料和UV应用,以SEMISIL 150在1–2 wt%为起点——其以最低每千克成本提供可靠触变性且雾度低于0.5%。仅当光学规格要求透过率超过95%或雾度低于0.2%时,才切换至SEMISIL 380。

+ 展开

常见问题

向透明涂料中加入气相二氧化硅为何会产生雾度? 雾度由硅石粒子与树脂基体折射率边界处的光散射引起。一次粒径偏大(>16 nm)、分散不良导致团聚体超过0.5 µm,以及折射率失配超过0.02,是三个主要成因。…

向透明涂料中加入气相二氧化硅为何会产生雾度?

雾度由硅石粒子与树脂基体折射率边界处的光散射引起。一次粒径偏大(>16 nm)、分散不良导致团聚体超过0.5 µm,以及折射率失配超过0.02,是三个主要成因。

哪种气相二氧化硅牌号最适合汽车透明面漆?

经HMDS表面处理的SEMISIL 150在1.0–1.5 wt%添加量下是标准选择。其14 nm一次粒径将雾度控制在0.3%以下,同时在40–50 µm膜厚下提供抗流挂性,满足OEM 20°光泽度>90 GU的要求。

BET比表面积与透明度性能有何关联?

BET越高,一次粒径越小,散射可见光越少。380 m²/g牌号(约7 nm粒子)在相同添加量下产生的雾度约为150 m²/g牌号(约14 nm)的一半,但每千克成本约高1.8倍。

UV体系应选用亲水型还是疏水型气相二氧化硅?

对于丙烯酸酯基UV体系,通常优选亲水型(未处理)牌号,因为表面硅羟基与极性单体相互作用良好。仅在非极性UV有机硅或硫醇-烯体系(未处理硅石造成润湿问题)时才使用疏水型牌号。

超过多少添加量雾度会变得不可接受?

SEMISIL 150在大多数丙烯酸酯树脂中,添加量约2 wt%时雾度仍低于0.5%。SEMISIL 380可达到2 wt%且雾度仍低于0.2%。在未调整分散强度的情况下超过这些阈值通常会将雾度推出规格限值。

分散方式为何对透明配方至关重要?

气相二氧化硅的0.5–5 µm团聚体无论一次粒径多小都会散射光。线速度超过15 m/s的高剪切混合或间隙低于10 µm的三辊研磨,可将团聚体破碎至一次粒子水平,这是实现雾度低于0.5%的必要条件。

获取样品 & TDS

申请样品或报价

合格采购方可免费索样 · 24 小时内回复。 请告诉我们您计划如何使用 透明体系选型。

您的信息仅用于回复询盘,不会被共享给第三方。