2025年二氧化矽行業趨勢分析：氣相二氧化矽憑物理化學性質在多個行業占據地位

  中國報告大廳網訊，在化工材料領域，氣相二氧化矽憑藉其獨特的物理化學性質，在塗料、膠粘劑、化妝品等多個行業占據重要地位。然而，其在水性體系中易團聚的特性，極大限制了性能發揮。2025年，隨著各行業對材料性能要求的不斷提升，開發高效的氣相二氧化矽水性體系分散劑成為二氧化矽行業的關鍵研究方向，眾多科研力量聚焦於此，試圖攻克這一技術難題 。

  一、實驗基礎：氣相二氧化矽分散劑合成與性能研究的準備工作

  實驗選用 N - 乙烯基吡咯烷酮(NVP)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)等作為試劑，藉助 AUW220D 天平、LC-20AD GPC 凝膠色譜儀等多種儀器開展研究。在配有攪拌、冷凝等裝置的四口燒瓶內，將 NVP、DMAEMA 和純化水按比例混合，升溫至 60℃，再將催化劑過硫酸銨(APS)、鏈轉移劑 2 - 巰基乙醇的水混溶液勻速滴入，滴加完保溫 1h，經減壓蒸水得到 VP-DM 聚合物分散劑。製備氣相二氧化矽行業分散體時，按照聚合物分散劑、氣相二氧化矽和純化水質量比 0.5:2.5:7.0 配製 200g 混合物，加入氧化鋯珠震盪 12h 後過濾獲得。同時，採用溴化鉀壓片紅外測定、凝膠滲透色譜法等多種方式，對聚合物結構和分散體性能進行全面表徵與測試。

  二、結構驗證：紅外光譜證實 VP-DM 聚合物的成功合成

  《2025-2030年中國二氧化矽行業市場分析及發展前景預測報告》對合成的 VP-DM 聚合物進行紅外光譜分析，1723cm⁻¹ 處的吸收峰是酯基 C=O 的伸縮振動峰，1684cm⁻¹ 處強吸收峰為內醯胺的 C=O 伸縮振動峰，還有 N-CH₃、甲基、亞甲基等相關基團的特徵吸收峰。這些特徵峰表明成功合成了 VP-DM 聚合物，為後續研究其對氣相二氧化矽的分散性能奠定了基礎。

  三、性能影響因素：單體比例與分子量對二氧化矽分散性能的關鍵作用

  改變單體 NVP 與 DMAEMA 的物質的量比，合成重均分子量在 9000 - 10000g/mol 的 VP-DM 聚合物。實驗數據顯示，當 n (NVP):n (DMAEMA) 從 1:1 變為 5:3 時，氣相二氧化矽分散體的粒徑、黏度、zeta 電位等性能隨之改變。其中，當 n (NVP):n (DMAEMA)=3:2 時，聚合物在分散體中氫鍵吸附、靜電排斥、碳 - 碳包覆達到最佳平衡狀態，分散性能最優。

  在確定最佳單體比例 n (NVP):n (DMAEMA)=3:2 後，改變聚合工藝合成不同分子量的 VP-DM 聚合物。結果表明，當重均分子量 Mw=9872g/mol 時，氣相二氧化矽分散體綜合性能最佳，分子量過高或過低，分散體性能都會變差，所以聚合物分子量應控制在 9000 - 10000g/mol。

  四、研究總結：創新分散劑實現氣相二氧化矽水性體系穩定分散

  通過實驗研究，以 NVP 和 DMAEMA 為單體合成了用於水性體系分散氣相二氧化矽的聚合物分散劑。當 n (NVP):n (DMAEMA)=3:2，聚合物重均分子量控制在 9000 - 10000g/mol 時，對應的氣相二氧化矽分散體粒徑為 116nm，黏度為 294mPa・s，zeta 電位為 - 45mV，性能達到最佳，成功實現了水性體系中氣相二氧化矽的穩定分散。這一成果為2025年二氧化矽行業解決氣相二氧化矽行業在水性體系中的分散難題提供了有效方案，有望推動相關產業在材料性能提升方面取得新進展 。

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