Кремнезем в газовой фазе Почему он может функционировать в жидких системах 

Уникальная способность пирогенного кремнезема контролировать реологические свойства жидких систем обусловлена химическим составом его поверхности и структурой цепочки. Агрегаты частиц могут соединяться между собой с помощью водородных связей между поверхностными гидроксильными группами, образуя трехмерную кремнеземную сеть. Жидкость удерживается в этой кремнеземной сети, что в конечном итоге приводит к увеличению вязкости и предельного напряжения. Однако при снятии сдвигового напряжения водородные связи быстро восстанавливаются, позволяя сети кремнезема восстанавливаться. В результате вязкость и предел текучести системы возвращаются к исходным значениям.

Вышеупомянутое сдвиговое разжижение и зависимое от времени восстановление называется тиксотропией. Тиксотропия играет ключевую роль в обеспечении разнообразных преимуществ, которые пирогенный диоксид кремния придает покрытиям. В системах покрытий трехмерная сеть диоксида кремния предотвращает оседание пигмента во время хранения. При нанесении эта сеть быстро разрушается под действием сдвиговых сил. Процессы нанесения, такие как нанесение кистью, распыление, погружение и вулканизация, генерируют сдвиговые силы, достаточные для разрушения сети кремнезема в покрытии. После снятия сдвиговой силы во время нанесения трехмерная сетевая структура кремнезема начинает восстанавливаться, что требует лишь короткого периода времени. Во время этой фазы восстановления система демонстрирует достаточно низкие значения текучести и вязкости, что обеспечивает отличные свойства текучести и выравнивания в покрытии, в то время как захваченный воздух может выходить. Как только значения текучести и вязкости восстанавливаются до уровней, достаточных для предотвращения текучести жидкости, пленка покрытия приобретает свойства, предотвращающие стекание.

В дополнение к своим тиксотропным свойствам, пирогенный диоксид кремния также может контролировать возникновение «эффекта рамки» или явления «толстых краев». Это относится к образованию утолщенных колец вблизи краев поверхности покрытия. Испарение растворителя происходит более быстро по краям, что приводит к неравномерному поверхностному натяжению. Трехмерная сеть диоксида кремния эффективно предотвращает миграцию краски, тем самым предотвращая образование толстых краев. Кремнезем улучшает «удерживающую» способность покрытия, определяемую как сопротивление покрытия поглощению пористыми подложками. Это свойство облегчает нанесение покрытия на дерево, камень, бетон и большинство грунтовок. Трехмерная сетевая структура кремнезема быстро восстанавливается, предотвращая миграцию покрытия во внутренние поры подложки.