赢创AEROSIL气相白炭黑 · 选型族卡(亲水/疏水全系列,消光触变防沉)
世界树定位:品牌原料矩阵 → 赢创Evonik → AEROSIL气相白炭黑选型族卡
赵工判定:赢创AEROSIL是全球气相白炭黑龙头,金生吉五维六维高端配方的消光触变防沉首选——A200(亲水通用,比表面积200m²/g)+R972(疏水防沉,DDS处理,比表面积110m²/g)是黄金组合。气相白炭黑原生粒径7-40nm,比表面积100-400m²/g,纯度≥99.8%,比国产沉淀白炭黑细10倍,消光细腻、触变稳定、不沉淀。金生吉选型铁律:四维以下用国产沉淀白炭黑(10-30元/kg),五维六维用赢创AEROSIL(50-150元/kg)。
一、气相白炭黑基础认知
| 项目 | 内容 | 来源 |
|---|---|---|
| 化学名 | 气相法二氧化硅(Fumed Silica / Pyrogenic Silica) | 行业标准(C级) |
| 生产工艺 | 四氯化硅(SiCl₄)在氢氧焰(1000-1200℃)中高温水解生成:SiCl₄+2H₂+O₂→SiO₂+4HCl | 行业惯例(C级) |
| 原生粒径 | 7-40nm(比表面积越大粒径越小:A300=7nm,A200=12nm,A150=14nm) | 厂商TDS(B级) |
| 比表面积 | 100-400m²/g(BET法),亲水型150/200/300/380,疏水型100-260 | 厂商TDS(B级) |
| 纯度 | SiO₂≥99.8%(灼烧后),杂质极低(Al₂O₃/Fe₂O₃/TiO₂<0.05%) | 厂商TDS(B级) |
| 结构 | 三维枝状聚集体(原生粒子熔融连接成聚集体,聚集体再氢键连接成团),孔隙率高 | 行业研究(C级) |
| 表面基团 | 亲水型:表面硅羟基Si-OH(约2-3个/nm²);疏水型:Si-OH经硅烷处理被甲基/硅氧烷基取代 | 厂商TDS(B级) |
| CAS | 112945-52-5(亲水型),7631-86-9(二氧化硅通用) | 化学数据库(B级) |
二、亲水型全系列选型(表面Si-OH,通用增稠触变消光)
亲水型表面含硅羟基,在极性体系(水性/醇类)中分散好,通过氢键形成三维网络,提供增稠触变。通用型A200是量产主流。
| 型号 | 比表面积(m²/g) | 平均原生粒径(nm) | pH(4%水悬浮) | 表观密度(g/L) | 含水量(%) | 灼烧损失(%) | 核心功能 | 推荐加量(%) | 金生吉应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AEROSIL A150 | 150±15 | 14 | 3.7-4.7 | 约50 | ≤1.5 | ≤1.0 | 低增稠通用(比表面积最低) | 0.5-3.0 | 低端可选(金生吉少用) |
| AEROSIL A200 | 200±25 | 12 | 3.7-4.7 | 约50 | ≤1.5 | ≤1.0 | **通用消光触变防沉(量产主流)** | 0.3-2.0 | **★五维六维首选(亲水通用)** |
| AEROSIL A300 | 300±30 | 7 | 3.7-4.7 | 约30-50 | ≤1.5 | ≤2.0 | 高增稠高触变(原生粒径最小) | 0.2-1.5 | 高粘度体系/高触变需求 |
| AEROSIL A380 | 380±30 | 7 | 3.7-4.7 | 约30 | ≤1.5 | ≤2.0 | 超高增稠(比表面积最高) | 0.1-1.0 | 超高粘度/透明体系(金生吉少用) |
亲水型选型逻辑:
- 比表面积越大→原生粒径越小→增稠触变越强→透明度越高→价格越贵→分散越难
- A200是"性价比甜点":增稠触变足够、分散容易、价格适中,是量产主流
- A300/A380用于高粘度/高透明体系,但分散困难(需高速分散/砂磨)
- A150增稠弱,金生吉少用
亲水型在金生吉配方中的功能:
- 消光剂:微水泥/艺术漆哑光效果(A200加量0.5-2%)
- 触变剂:防止流挂/厚涂不流坠(A200/A300加量0.3-1.5%)
- 防沉剂:防止颜料/填料沉淀(A200加量0.2-1%)
- 增稠剂:调节施工粘度(A200/A300)
- 耐磨增强:微水泥表面硬度(A200加量1-3%)
三、疏水型全系列选型(表面经硅烷处理,防沉/易分散/高透明)
疏水型表面Si-OH经DDS(二甲基二氯硅烷)/HMDS(六甲基二硅氮烷)/PDMS(聚二甲基硅氧烷)/辛基硅烷等处理,表面被甲基/硅氧烷基取代,在非极性体系(溶剂型/有机树脂)中分散好,防沉效果优异,不吸水。
| 型号 | 比表面积(m²/g) | 碳含量(%) | 表面处理剂 | 平均原生粒径(nm) | pH | 表观密度(g/L) | 含水量(%) | 核心功能 | 推荐加量(%) | 金生吉应用 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R972 | 110±20 | 0.6-1.2 | DDS二甲基二氯硅烷 | 16 | 5.5-7.5 | 约50 | ≤0.5 | **通用疏水防沉(最常用疏水型)** | 0.3-2.0 | **★五维六维首选(疏水防沉)** |
| R974 | 170±20 | 0.7-1.3 | DDS | 12 | 5.5-7.5 | 约50 | ≤0.5 | 高触变防流挂(比R972比表面积高) | 0.2-1.5 | 高触变/防流挂体系 |
| R202 | 100±20 | 3.5-5.0 | PDMS聚二甲基硅氧烷 | 14 | 5.0-7.0 | 约50 | ≤0.5 | 高疏水易分散(PDMS处理,涂料/油墨专用) | 0.5-2.0 | 易分散体系/溶剂型涂料 |
| R805 | 150±25 | 0.7-1.3 | 辛基硅烷 | 12 | 5.5-7.5 | 约50 | ≤0.5 | 疏水(有机体系相容性好,长链烷基) | 0.3-2.0 | 有机体系/高相容性 |
| R812 | 260±30 | 1.5-2.5 | HMDS六甲基二硅氮烷 | 7 | 5.5-7.5 | 约40 | ≤0.5 | 高疏水高透明(高比表面积+HMDS处理) | 0.2-1.5 | 高透明体系/高透明涂料 |
| R812S | 220±25 | 3.0-4.0 | HMDS | 7 | 5.5-7.5 | 约60 | ≤0.5 | 超高疏水(碳含量最高,HMDS处理) | 0.2-1.5 | 强疏水体系/高透明 |
| R104 | 150±25 | 1.5-2.5 | 甲基丙烯酰氧基硅烷 | 12 | 5.5-7.5 | 约50 | ≤0.5 | 反应型疏水(可参与UV/过氧化物固化) | 0.5-2.0 | UV固化体系(金生吉少用) |
| R711 | 100±20 | 0.5-1.5 | 甲基丙烯酸酯 | 14 | 5.5-7.5 | 约50 | ≤0.5 | 反应型(牙科/复合材料) | - | 非金生吉主业 |
疏水型选型逻辑:
- 碳含量越高→疏水性越强→在非极性体系分散越好→价格越贵
- DDS处理(R972/R974):通用疏水,性价比高,最常用
- HMDS处理(R812/R812S):高疏水高透明,碳含量高,用于高透明体系
- PDMS处理(R202):易分散,涂料/油墨专用,相容性好
- 辛基硅烷处理(R805):长链烷基,有机体系相容性好
- 反应型(R104/R711):可参与固化,用于UV/复合材料
疏水型在金生吉配方中的功能:
- 防沉剂:防止颜料/填料沉淀(R972加量0.3-2%,疏水型防沉优于亲水型)
- 触变剂:溶剂型/有机体系触变(R972/R974)
- 消光剂:疏水消光(R972/R812)
- 易分散:PDMS处理R202在溶剂型涂料中易分散
- 高透明:HMDS处理R812/R812S在高透明涂料中不影响透明度
四、亲水型vs疏水型选型决策
| 决策维度 | 亲水型(A150/A200/A300/A380) | 疏水型(R972/R974/R202/R812等) |
|---|---|---|
| 表面基团 | Si-OH硅羟基 | 甲基/硅氧烷基(Si-OH被取代) |
| 适用体系 | 水性/醇类/极性体系 | 溶剂型/有机树脂/非极性体系 |
| 分散方式 | 氢键分散,需高速分散 | 相容性分散,较易分散 |
| 增稠触变 | 强(氢键三维网络) | 中(依赖体系相容性) |
| 防沉效果 | 中 | 强(疏水防沉优于亲水) |
| 消光效果 | 好(通用) | 好(疏水消光) |
| 透明度 | 中(A300/A380高透明) | 高(R812/R812S高透明) |
| 吸水性 | 吸水(表面Si-OH亲水) | 不吸水(疏水表面) |
| 价格 | 较低(50-100元/kg) | 较高(80-150元/kg) |
| 金生吉首选 | A200(亲水通用) | R972(疏水防沉) |
金生吉黄金组合:A200(亲水,消光触变)+R972(疏水,防沉)= 五维六维微水泥/艺术漆标准配置。A200提供消光和触变,R972提供防沉(疏水型防沉优于亲水型),两者协同效果最佳。
五、气相白炭黑vs沉淀白炭黑(国产替代决策)
| 对比维度 | 赢创AEROSIL气相白炭黑 | 国产沉淀白炭黑( precipitated silica) |
|---|---|---|
| 生产工艺 | 四氯化硅氢氧焰高温水解(气相法) | 硅酸钠+酸沉淀(沉淀法) |
| 原生粒径 | 7-40nm | 20-100nm(聚集体更大) |
| 比表面积 | 100-400m²/g(BET法,稳定) | 50-200m²/g(波动大) |
| 纯度 | SiO₂≥99.8% | SiO₂≥90-95%(含钠盐等杂质) |
| 结构 | 三维枝状聚集体(熔融连接) | 不规则团聚体(松散连接) |
| 消光效果 | 细腻(粒径小,消光均匀) | 粗糙(粒径大,消光不均匀) |
| 触变稳定性 | 好(结构稳定,触变指数高) | 差(结构不稳定,触变指数低) |
| 防沉效果 | 好(比表面积大,吸附力强) | 差(比表面积小,吸附力弱) |
| 透明度 | 高(原生粒径小,可见光散射少) | 低(聚集体大,可见光散射多) |
| 分散难度 | 较难(需高速分散/砂磨) | 较易(松散团聚,易分散) |
| 价格 | 50-150元/kg | 10-30元/kg |
| 金生吉应用 | 五维六维高端配方 | 四维以下经济型配方 |
金生吉选型铁律:
- 四维以下(经济型/标准型):用国产沉淀白炭黑(10-30元/kg),性价比高,消光粗糙但够用
- 五维六维(高端/顶奢):用赢创AEROSIL气相白炭黑(50-150元/kg),消光细腻、触变稳定、不沉淀,这是高端配方的"手感密码"
- 过渡方案:四维精品型可用国产气相白炭黑(汇富HL-200,30-60元/kg),性能介于沉淀和赢创之间
六、金生吉各配方体系AEROSIL选型
| 配方体系 | 五维六维选型 | 推荐加量 | 核心功能 | 注意事项 |
|---|---|---|---|---|
| 微水泥(五维六维) | A200(消光触变)+R972(防沉) | A200 1-3%,R972 0.5-2% | 哑光效果/触变防流挂/防沉/耐磨增强 | A200需高速分散,R972防沉优于A200 |
| 艺术漆(五维六维) | A200(消光)+R812(高透明消光) | A200 0.5-2%,R812 0.3-1.5% | 哑光/丝光效果/触变/防沉 | 高透明效果用R812(HMDS处理),普通哑光用A200 |
| 乳胶漆(五维六维) | A200(消光/触变) | 0.3-1.5% | 哑光/半哑光效果/防沉 | 乳胶漆用A200即可,疏水型在水性体系分散差 |
| 腻子(五维六维) | A200(触变/防流挂) | 0.2-1.0% | 触变防流挂/施工性改善 | 腻子用A200,加量过高会影响打磨性 |
| 瓷砖胶(五维六维) | A200(触变/抗滑移) | 0.1-0.5% | 触变抗滑移(上墙不流坠) | 瓷砖胶用A200少量,加量过高影响开放时间 |
| 防水涂料(五维六维) | R972(防沉/触变) | 0.3-1.5% | 防沉(颜料/填料沉淀)/触变 | 防水涂料用R972(疏水防沉),JS体系用A200 |
| 环氧地坪/微水泥B组份 | R202(易分散防沉) | 0.5-2.0% | 防沉/触变/耐磨 | 环氧体系用R202(PDMS处理,易分散)或R972 |
| 色浆(五维六维) | A200(防沉/触变) | 0.5-2.0% | 防沉(颜料沉淀)/触变 | 色浆用A200,高透明色浆用R812 |
七、施工与分散要点
1. 分散方式:气相白炭黑必须高速分散(圆盘分散机线速度≥20m/s)或砂磨,简单搅拌分散不开(会出现颗粒/消光不均匀)
2. 分散顺序:先将气相白炭黑与树脂/溶剂预分散(形成浆料),再加入颜料/填料,最后调粘度
3. 加量控制:气相白炭黑加量过高会导致粘度暴增/施工困难/表面粗糙,必须按推荐加量(0.1-3%),逐步添加
4. 湿度影响:亲水型气相白炭黑吸潮,储存必须密封(含水量≤1.5%),吸潮后分散性下降
5. 疏水型分散:疏水型在水性体系分散困难,需先用醇类/助溶剂润湿,或用亲水型代替
6. 健康防护:气相白炭黑粉尘极细(原生粒径7-40nm),吸入有害,施工时必须佩戴防尘口罩/防尘服
八、业主话术
"我们高端微水泥/艺术漆为什么手感丝滑、哑光高级、放半年不分层?因为用了德国赢创AEROSIL气相白炭黑——这是全球气相白炭黑的龙头,德固赛是它的旧名。气相白炭黑是四氯化硅在1000多度氢氧焰里高温水解出来的,原生粒径只有7到40纳米,比表面积200到400平方米每克,纯度99.8%以上——比国产沉淀白炭黑细10倍,消光更细腻、触变更稳定、不沉淀。我们用A200(亲水通用,消光触变)加R972(疏水防沉,DDS处理)的黄金组合,A200提供哑光效果和触变(厚涂不流坠),R972提供防沉(放半年不分层沉淀)。50到150块钱一公斤,比国产沉淀白炭黑贵3到5倍,但消光手感和储存稳定性完全不是一个档次——这就是为什么我们的微水泥手感丝滑、哑光高级,放半年不分层。四维以下配方我们用国产沉淀白炭黑,性价比高;五维六维高端配方必须用赢创AEROSIL,这是品质的保证。"
九、关联文件(双链)
- [[赢创Evonik-全产品矩阵]](品牌总卡,四大业务线)
- [[白炭黑-二氧化硅]](03-填料,气相/沉淀白炭黑原子卡)
- [[消光粉-原子卡]](10-助剂,消光粉选型)
- [[触变防沉剂族-族卡]](10-助剂,触变防沉剂选型)
- [[微水泥-五维高端型配方-原子卡]](配方组合库,AEROSIL应用)
- [[微水泥-六维顶配型配方-原子卡]](配方组合库,AEROSIL应用)
- [[艺术漆-五维高端型配方-原子卡]](配方组合库,AEROSIL应用)
- [[艺术漆-六维顶配型配方-原子卡]](配方组合库,AEROSIL应用)
十、待验证清单
- [ ] AEROSIL各型号完整TDS(A150/A200/A300/A380/R972/R974/R202/R805/R812/R812S/R104的比表面积/碳含量/pH/表观密度/含水量/灼烧损失/筛余物)
- [ ] AEROSIL各型号2026年中国区官方价格表(亲水型/疏水型各型号参考价格)
- [ ] AEROSIL与国产汇富HL系列的性能对比数据(比表面积稳定性/消光效率/触变指数/储存稳定性/分散性)
- [ ] AEROSIL在微水泥/艺术漆中的最优加量实验数据(A200/R972不同加量对消光/触变/防沉/施工性的影响)
- [ ] AEROSIL分散工艺参数(高速分散线速度/分散时间/温度对分散效果的影响)
- [ ] 赢创授权经销商名单(北京地区,确保正品渠道,避免假货)
- [ ] AEROSIL R812/R812S在高透明艺术漆中的应用数据(透明度/消光效率/加量)
- [ ] AEROSIL R202(PDMS处理)在环氧体系中的分散性/防沉效果对比R972
来源与免责声明:本卡参数来源于官方TDS(B级)、联网公开资料(B/C级)、赵工经验推断(C级),已在正文标注ABC来源级别;仅供知识库内部参考,不构成采购/施工/法律建议,数据准确性以官方最新TDS/检测报告为准,使用者自行判断并承担风险。