颜料沉降、竖面流挂和货架期失效，根源都是同一个：低剪切网络强度不足。上海赛米技术供应亲水型和疏水型气相二氧化硅（SEMISIL 系列，年产能 15,000 MT），构建涂料、油墨和胶粘剂配方师在防沉降和触变性能上所依赖的三维氢键网络——可替代溶剂型和水性体系中的有机膨润土、蓖麻油蜡和聚酰胺蜡触变剂。
防沉降与触变性——两种行为，同一机制
采购规格中常将防沉降剂和触变剂视作两个不同 SKU。从化学角度来看，它们描述的是同一流变学的两个侧面：由颗粒或聚合物网络在静止时使液相保持刚性、在剪切下发生屈服的现象。
| 行为 | 状态 | 配方师的测量指标 | 终端用户收益 |
|---|---|---|---|
| 防沉降 | 静态（储存、运输） | 0.5 rpm 下 Brookfield 粘度；30 天颜料层测试 | 6 个月以上无硬结沉降；使用时色相一致 |
| 触变性 | 动态（喷涂、刷涂、混合） | 触变指数（ηlow/ηhigh）；剪切后恢复时间 | 竖面不流挂；喷雾雾化均匀；刷涂流平性好 |
气相二氧化硅能同时实现两者，因为氢键团聚网络在剪切停止后数秒内即可重建——速度快到足以阻止颜料在桶中下沉，又慢到足以使施工后流平。单一牌号即可满足两项规格要求。
网络发挥作用的场景
工业与防护涂料
竖向钢结构用抗流挂环氧和聚氨酯面漆、船舶和桥梁用防腐底漆。典型添加量 1.0–2.0%。
建筑与装饰涂料
水性乳胶漆中 TiO₂ 颜料防沉降；辊涂和刷涂施工的防滴流控制。
汽车修补漆
双组分喷涂底色漆中的触变流变控制、金属闪光片定向、车身板件和门框流挂防护。
印刷油墨
溶剂型凹版和柔版油墨——颜料分散稳定性及高速轮转印刷的短流变。
RTV 有机硅密封胶
单组分和双组分 RTV——在筒装压力下可正常挤出，施工后不塌陷。
胶粘剂与腻子
环氧、聚氨酯及 MS 聚合物胶粘剂——胶珠形状可控，竖面基材上不流淌。
不饱和聚酯与乙烯基酯
凝胶涂层和层压树脂——竖直模面上纤维浸润不流胶；预着色凝胶涂层中颜料防沉降。
气相二氧化硅优于有机触变剂的原因
有机防沉降剂——氢化蓖麻油蜡（HCO）、聚酰胺蜡、有机膨润土、有机脲衍生物——均通过团聚或溶胀构建网络，但各有工艺或性能局限，而气相二氧化硅可有效规避这些问题。
| 性能 | 气相二氧化硅（SEMISIL） | HCO 蓖麻油蜡 | 有机膨润土 | 聚酰胺蜡 |
|---|---|---|---|---|
| 活化方式 | 冷分散 + 高剪切研磨 | 热溶 50–65 °C | 极性活化剂预凝胶 | 热研磨 > 80 °C |
| 漆膜透明度 | 0.5–2.0% 用量下透明 | 轻微雾感 | 可见色调/雾感 | 轻微混浊 |
| 极性/非极性通用性 | 均可（选择牌号） | 仅极性体系 | 优选非极性 | 均可 |
| 沉降后再分散性 | 可以——轻搅即可 | 有硬结风险 | 有硬结风险 | 有硬结风险 |
| 监管状态 | 已列入 EINECS，有食品接触级 | 过敏原顾虑（蓖麻籽） | 含季铵盐 | 仅限清洁标签变体 |
推荐 SEMISIL 气相二氧化硅牌号
| 牌号 | BET (m²/g) | 表面性质 | 最佳应用 |
|---|---|---|---|
| SEMISIL 200 | 200 ± 25 | 亲水型 | 水性建筑和工业涂料 |
| SEMISIL 300 | 300 ± 30 | 亲水型 | 高颜料体积水性乳液、油墨 |
| SEMISIL R-202 | 200 ± 25 | PDMS 处理疏水型 | 溶剂型涂料、透明漆 |
| SEMISIL R-972 | 110 ± 20 | DDS 处理疏水型 | 双组分聚氨酯和环氧涂料 |
| SEMISIL R-805 | 150 ± 25 | 辛基硅烷疏水型 | RTV 密封胶、溶剂型胶粘剂 |
所有牌号均提供 10 kg 多层纸袋和 250 kg 吨袋包装。每牌号 MOQ 1 MT。
用量与加工——实用配方指南
典型添加量
- 建筑乳胶漆：占配方总重的 0.3–0.8%
- 工业溶剂型涂料：0.8–1.5%
- RTV 密封胶和胶粘剂：5–12%（同时兼作补强填料和触变剂）
- 不饱和聚酯凝胶涂层：1.5–2.5%
- 印刷油墨：0.5–1.5%
分散要求
- 分散盘线速度至少 10–15 m/s，以打碎一次团聚体——否则增稠效率下降 40–60%，透明体系中出现可见颗粒
- 将二氧化硅加入树脂/载体中，在_颜料研磨_之前——二氧化硅在低粘度极性液体中润湿效果最佳
- 水性体系中，将疏水牌号在助溶剂（乙二醇醚）中预润湿后，再加入水相
- 避免研磨后过度高剪切——过度剪切会破坏团聚骨架，降低低剪切粘度
加料顺序
- 向搅拌机中加入树脂和溶剂
- 在逐步增加的剪切力下缓慢加入 SEMISIL 气相二氧化硅（避免扬尘）
- 以 10–15 m/s 线速分散 15–20 min
- 加入颜料、填料及助剂
- 调漆至最终粘度
常见问答——防沉降与触变配方
Q1：气相二氧化硅如何防止颜料在 6 个月以上储存期内硬结沉降？
0.5–1.5% 亲水型气相二氧化硅在液相中构建连续的三维氢键网络，物理悬浮颜料颗粒。该网络的屈服应力（通常为 1–10 Pa）超过悬浮的 TiO₂、氧化铁和有机颜料所受的重力应力，阻止其向下迁移。即使形成软沉降，也可通过轻搅再分散——不存在硬结板实压实的问题。
Q2：亲水型与疏水型气相二氧化硅在防沉降中有何区别？
亲水牌号（SEMISIL 200/300）在极性体系中效果最佳——水性涂料、醇基油墨、极性溶剂涂料——因为硅羟基表面在极性介质中能形成强氢键。疏水牌号（SEMISIL R-202/R-972/R-805）经 PDMS 或烷基处理排水，适用于溶剂型体系，否则水分会破坏网络和最终漆膜。
Q3：透明面漆中为何优先选用气相二氧化硅而非有机膨润土？
气相二氧化硅在典型用量（0.5–2.0%）下光学透明，因为其一次团聚体尺寸小于 200 nm，折射率与聚合物基料接近。有机膨润土颗粒更大，表面带有色素，会产生可见色调和雾感。对于汽车清漆、木器漆和高端工业涂料，气相二氧化硅在保持漆膜清晰度的同时，提供同等的抗流挂性能。
Q4：气相二氧化硅能否 1:1 替代聚酰胺蜡触变剂？
添加量不是 1:1，但效果相当。聚酰胺蜡通常用量为 0.8–2.0%，需要 80 °C 以上热研磨。SEMISIL 200 在 0.5–1.5% 用量下可达到相同的触变指数，在标准颜料研磨步骤中冷分散，避免了再加热时蜡相分离的工艺风险。替换聚酰胺蜡的配方师应从原蜡用量的 70% 开始，通过 Brookfield 读数调整。
Q5：水性建筑涂料最适合哪种气相二氧化硅牌号？
SEMISIL 200 是水性乳胶漆的默认选择。其亲水性硅羟基表面无需预润湿即可在水中分散，在 0.3–0.8% 用量下控制 TiO₂ 防沉降和刷涂流变，不影响开放时间或重涂性能。对于高颜料体积浓度（PVC > 60%）配方，SEMISIL 300 可提供更强的网络结构。
Q6：充分分散气相二氧化硅需要多大剪切力？
高速分散机分散盘线速度 10–15 m/s、持续 15–20 分钟是最低要求。低于 8 m/s 时，一次二氧化硅团聚体无法打散，增稠效率急剧下降。超过 20 m/s 且超过 30 分钟时，过度剪切会断裂团聚骨架本身，网络将无法重建——屈服应力和触变恢复均会下降。