中國報告大廳網(wǎng)訊，在化工材料領(lǐng)域，氣相二氧化硅憑借其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在涂料、膠粘劑、化妝品等多個行業(yè)占據(jù)重要地位。然而，其在水性體系中易團(tuán)聚的特性，極大限制了性能發(fā)揮。2025年，隨著各行業(yè)對材料性能要求的不斷提升，開發(fā)高效的氣相二氧化硅水性體系分散劑成為二氧化硅行業(yè)的關(guān)鍵研究方向，眾多科研力量聚焦于此，試圖攻克這一技術(shù)難題 。

  一、實驗基礎(chǔ)：氣相二氧化硅分散劑合成與性能研究的準(zhǔn)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，借助 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(nèi)，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(zhuǎn)移劑 2 - 巰基乙醇的水混溶液勻速滴入，滴加完保溫 1h，經(jīng)減壓蒸水得到 VP-DM 聚合物分散劑。制備氣相二氧化硅行業(yè)分散體時，按照聚合物分散劑、氣相二氧化硅和純化水質(zhì)量比 0.5:2.5:7.0 配制 200g 混合物，加入氧化鋯珠震蕩 12h 后過濾獲得。同時，采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(jié)構(gòu)和分散體性能進(jìn)行全面表征與測試。

  二、結(jié)構(gòu)驗證：紅外光譜證實 VP-DM 聚合物的成功合成

  《2025-2030年中國二氧化硅行業(yè)市場分析及發(fā)展前景預(yù)測報告》對合成的 VP-DM 聚合物進(jìn)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(nèi)酰胺的 C=O 伸縮振動峰，還有 N-CH?、甲基、亞甲基等相關(guān)基團(tuán)的特征吸收峰。這些特征峰表明成功合成了 VP-DM 聚合物，為后續(xù)研究其對氣相二氧化硅的分散性能奠定了基礎(chǔ)。

  三、性能影響因素：單體比例與分子量對二氧化硅分散性能的關(guān)鍵作用

  改變單體 NVP 與 DMAEMA 的物質(zhì)的量比，合成重均分子量在 9000 - 10000g/mol 的 VP-DM 聚合物。實驗數(shù)據(jù)顯示，當(dāng) n (NVP):n (DMAEMA) 從 1:1 變?yōu)?5:3 時，氣相二氧化硅分散體的粒徑、黏度、zeta 電位等性能隨之改變。其中，當(dāng) 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(dá)到最佳平衡狀態(tài)，分散性能最優(yōu)。

  在確定最佳單體比例 n (NVP):n (DMAEMA)=3:2 后，改變聚合工藝合成不同分子量的 VP-DM 聚合物。結(jié)果表明，當(dāng)重均分子量 Mw=9872g/mol 時，氣相二氧化硅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(yīng)控制在 9000 - 10000g/mol。

  四、研究總結(jié)：創(chuàng)新分散劑實現(xiàn)氣相二氧化硅水性體系穩(wěn)定分散

  通過實驗研究，以 NVP 和 DMAEMA 為單體合成了用于水性體系分散氣相二氧化硅的聚合物分散劑。當(dāng) n (NVP):n (DMAEMA)=3:2，聚合物重均分子量控制在 9000 - 10000g/mol 時，對應(yīng)的氣相二氧化硅分散體粒徑為 116nm，黏度為 294mPa?s，zeta 電位為 - 45mV，性能達(dá)到最佳，成功實現(xiàn)了水性體系中氣相二氧化硅的穩(wěn)定分散。這一成果為2025年二氧化硅行業(yè)解決氣相二氧化硅行業(yè)在水性體系中的分散難題提供了有效方案，有望推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)在材料性能提升方面取得新進(jìn)展 。

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