Как высокоэффективный наноматериал, дымящийся диоксид кремния продемонстрировал значительные преимущества в области армирования. Его основные функции заключаются в улучшении механических свойств материала, оптимизации технологических характеристик и повышении долговечности.Следующий анализ проводится исходя из конкретного функционального механизма：


1. Микроскопический механизм улучшения механических свойств
Первоначальный размер частиц дымящегося диоксида кремния составляет 7-80 нм, а удельная площадь поверхности превышает 100 мкм/Г. Эта наноразмерная структура позволяет ему образовывать трехмерную сетчатую структуру в процессе армирования.При добавлении в резиновую или полимерную матрицу поверхностная гидроксильная группа кремния и полимерная цепочка образуют точку сшивания посредством физической адсорбции или химического связывания, что значительно повышает прочность материала на растяжение и разрыв на разрыв.


Например, после добавления дымящегося кремнезема в силиконовый каучук прочность на растяжение может быть увеличена в 10-20 раз, а прочность на разрыв - более чем в 40 раз.Его высокие характеристики поверхностной энергии также могут способствовать связыванию наполнителя и матрицы на поверхности раздела фаз, снижать точку концентрации напряжений и, таким образом, увеличивать относительное удлинение при разрыве материала.


2. Оптимизируйте реологическое регулирование технологических характеристик
Тиксотропные и загущающие свойства дымящегося диоксида кремния позволяют ему играть ключевую роль в процессе переработки.В жидкой системе его наночастицы образуют обратимую сетчатую структуру за счет водородных связей, придавая материалу свойства разжижаться при сдвиге.


Эта характеристика особенно важна в области покрытий, клеев и т.д.: При перемешивании или нанесении покрытия вязкость системы снижается, что облегчает укладку; после выдерживания вязкость восстанавливается, предотвращая осаждение и проседание.При смешивании каучука дымящийся диоксид кремния может регулировать вязкость каучукового материала по Муни, улучшать дисперсность наполнителя, снижать энергозатраты на смешивание и улучшать качество поверхности экструдированного продукта.


3. Многомерная защита для повышения долговечности
Дымящийся диоксид кремния повышает долговечность материала несколькими способами.Высокая удельная поверхность придает материалу отличную способность отражать УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ лучи, что позволяет снизить ухудшение эксплуатационных характеристик, вызванное фотостарением, при наружном применении.


Например, добавление дымящегося кремнезема в наружные резиновые изделия может продлить срок службы более чем на 30%.Его наноразмерная пористая структура также может поглощать влагу и загрязнения, препятствовать электрохимической коррозии и повышать влагостойкость и термостойкость материала.


Кроме того, синергетический эффект дымящегося диоксида кремния и антипирена может повысить огнестойкость и дымоподавляющие свойства материала, образовать плотный слой углерода во время горения и уменьшить выделение тепла и токсичных газов.


4. Дифференцированная адаптация сценариев применения
В зависимости от характеристик различных субстратов, функциональный состав дымящегося кремнезема по-прежнему различается.В силиконовом каучуке его упрочняющий эффект лучше, чем у осажденного диоксида кремния, и из него можно изготавливать очень прозрачные и высокопрочные медицинские катетеры и уплотнения; в термопластичных материалах небольшое количество добавок может повысить жесткость и термостойкость при сохранении ударной вязкости.；


При нанесении покрытий достигается равномерный матирующий эффект, и можно получить высококачественные матовые покрытия.Благодаря модификации поверхности (например, обработке силановым связующим) можно дополнительно улучшить ее совместимость с основой и расширить область применения.