涂料是一種廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、船舶、航空航天、家具等眾多領(lǐng)域的材料，其性能的優(yōu)劣直接影響到被涂覆物體的外觀、使用壽命和功能特性。近年來，氣相法納米材料的出現(xiàn)為涂料行業(yè)注入了新的發(fā)展活力，在賦予其優(yōu)異性能的同時，顯著改善了涂料生產(chǎn)、運輸、存儲和施工過程中性能，包括涂料的物理性能、力學(xué)性能、耐候性能、耐腐蝕性能、光學(xué)性能和環(huán)保性能等，氣相法納米材料憑借其精準(zhǔn)的粒徑控制、高表面活性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高純度、耐高溫和良好的分散性等特點逐步成為涂料領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用場景擴展的重要原材料和功能助劑。

氣相法納米材料是一種直接使用氣體，或通過各種方式將物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，使之在氣態(tài)狀態(tài)下發(fā)生物理變化或者化學(xué)反應(yīng)，最后在冷卻過程中凝聚長大形成納米粒子。基本上是由氫氧火焰高溫水解反應(yīng)得到，該方法生成的粒子具有純度高、顆粒分散性好、粒徑分布窄、粒徑小等特點。目前市場上主流的氣相法納米材料包括氣相二氧化硅、氣相法納米氧化鋁、氣相法納米二氧化鈦等。

氣相二氧化硅（Fumed Silica），又稱氣相法白炭黑，是由鹵硅烷（例如甲基三氯化硅、四氯化硅）在氫、氧火焰中高溫水解，生成二氧化硅粒子，然后驟冷，顆粒經(jīng)過聚集、分離、脫酸等后處理工藝而獲得產(chǎn)品，純度高達99.8%以上。根據(jù)表面化學(xué)基團不同，可分為非處理型（親水型）和處理型（疏水型）。同時，氣相法納米氧化鋁、氣相法納米二氧化鈦也是用類似的方法生產(chǎn)。

那么，在涂料領(lǐng)域應(yīng)用中，氣相法納米材料有哪些行業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢呢？

一、優(yōu)異的液態(tài)體系的流變及觸變性調(diào)控

氣相法納米材料優(yōu)異的流變控制效果，能夠有效增加涂料的粘度，改善其觸變性，這種效果有助于涂料攪拌、涂刷，保證涂層的均勻性和美觀度，提高施工質(zhì)量。

在氣相二氧化硅充分分散情況下，在液態(tài)體系中加入剪切作用力，二氧化硅附聚體被打散成聚集體，形成良好的分散體。聚集體之間通過氫鍵以及范德華力的作用，形成一個由二氧化硅粒子組成的剛性三維網(wǎng)絡(luò)，體系粘度增加，表現(xiàn)出增稠性能。在剪切力的作用下，氫鍵和范德華力遭到破壞，體系粘度降低，表現(xiàn)出剪切變稀的特點。剪切力消除的情況下，網(wǎng)絡(luò)得以恢復(fù)，體系粘度增加。這就是氣相二氧化硅增稠觸變原理。

在應(yīng)用中，經(jīng)匯富納米技術(shù)人員多年研究發(fā)現(xiàn)，在高極性、中等極性和非極性體系中，氣相二氧化硅對液態(tài)體系的流變控制效果有明顯差異。其中親水型氣相二氧化硅在非極性體系中增稠觸變效果表現(xiàn)優(yōu)異；但當(dāng)親水型氣相二氧化硅由于體系存在極性較強的基團，使其分散時，極性基團對氣相二氧化硅表面的硅羥基基團有親和力，造成氣相二氧化硅大量聚集在極性基團周圍，難以在整個液體體系中形成完整的三維網(wǎng)絡(luò)，出現(xiàn)氣相二氧化硅微粒的溶劑化作用, 就會使得觸變網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性降低。

二、優(yōu)異的液態(tài)體系抗流掛功能

當(dāng)涂料在直立面和斜面施工過程中，由于重力的作用，涂層會上薄下厚的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。涂料滴落不僅會造成施工過程中不必要的浪費，更容易造成施工人員多次、重復(fù)性涂刷，既增加了人力成本，由浪費了時間成本。

得益于氣相二氧化硅粒子在液體體系中形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，良好的觸變性可使涂料在刷子或噴槍停止作用后迅速恢復(fù)粘度，避免出現(xiàn)流掛、滴落現(xiàn)象，有效限制基體的流動，防止流掛現(xiàn)象的發(fā)生。