涂料指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。涂料主要分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料和高固体分涂料这四类，其中水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，这类涂料的优点包括节省大量资源、降低了对大气污染、改善了作业环境条件、水性涂层附着力强、耐腐蚀性强、防护性好等等，然而在工业应用上还存在诸多问题需求解决，包括光泽度不高、温度湿度影响大、储存稳定性差、容易流挂、涂层硬度低等。但随着绿色环保理念的持续深入，监管政策的日益严格，水性涂料作为现如今涂料行业的发展主流，得到快速发展，行业规模稳步扩张。据资料显示，2023年我国水性涂料行业市场规模约为2890亿元，同比增长7.9%，全球水性涂料市场复合年增长率为5.13%。
随着水性涂料的蓬勃发展，如何解决水性涂料生产和储存、施工和干燥以及干膜性能，是湖北汇富纳米材料股份有限公司孜孜不倦，不断探索的新命题，通过气相二氧化硅等气相纳米材料，汇富纳米在解决水性涂料颜填料稳定性、颜填料沉降、流变控制效果、色彩鲜艳性、附着力、耐腐蚀、耐老化、增强硬度和耐划伤方面取得一系列研究进展，主要体现在双组份丙烯酸体系、环氧体系、双组份醇酸体系等应用中。
汇富纳米研发人员对气相二氧化硅（添加量0.93%）在双组份丙烯酸体系中进行了研究，在耐盐雾实验中（图1），漆膜所处环境在35℃，50g/L盐水环境中，经过1000h实验，亲水型和疏水型气相二氧化硅表现均较好，漆膜表面均无气泡、脱落和锈蚀情况。
图1
在增稠触变实验中（图2），亲水型气相二氧化硅的增稠触变性要优于疏水型气相二氧化硅，在粘度和触变性提升方面，亲水竞品≈HL-200＞HB-151＞疏水竞品
图2
在防流挂实验中（图3），亲水型和疏水型气相二氧化硅的防流挂性均表现优异。
图3
接下来，汇富纳米研发人员对气相二氧化硅（添加量0.83%）在环氧体系应用进行了研究，同样是在耐盐雾测试中（图4），整体表现均较好，实验样板漆膜无起泡、无脱落和锈蚀，而空白样板则明显起泡，且伴有少量锈蚀痕迹。
图4
在增稠触变实验中（图5），亲水型气相二氧化硅的增稠触变性要优于疏水型气相二氧化硅，在粘度和触变性提升方面， HL-200＞亲水竞品＞疏水竞品≈HB-151。
图5
在防流挂实验中（图6），亲水型气相二氧化硅的抗流挂性要优于疏水型气相二氧化硅。
图6
在气相二氧化硅（添加量0.63%）在双组份醇酸体系耐盐雾测试中（图7），亲水型和疏水型气相二氧化硅出现明显差别，HB-151较好、疏水竞品轻微起泡，其余样板均起泡严重，耐盐雾性能较差
图7
在增稠触变实验中（图8），在粘度和触变性提升方面，根据最终测试数据和图表信息，发现HL-200＞疏水竞品＞亲水竞品＞HB-151。
图8
在防流挂实验中（图9），通过观察漆膜流挂现象，发现HL-200与亲水竞品防流挂性相近，HB-151要弱于疏水竞品。
图9
通过亲水型气相二氧化硅和疏水型气相二氧化硅在双组份丙烯酸体系、环氧体系、双组份醇酸体系等水性涂料中的实验探究，汇富纳米研究人员发现不同体系中气相二氧化硅的最佳添加量会产生差异，亲疏水性会对不同体系的增稠触变性、耐盐雾和防流挂性实验产生影响，因此在实际应用中要综合比较并提前进行相关实验验证，才能确保气相二氧化硅能够发挥最大效用。
