中国粉体网讯 纳米二氧化硅是重要的高科技无机功能新材料之一，其表面积可调，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高，分散性能好，在热阻、电阻等方面都具有特殊的性能。纳米二氧化硅以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。
纳米二氧化硅的主要用途
根据公开检索市场各大类二氧化硅的平均售价，对不同用途的二氧化硅按产品平均销售单价进行分类和排序，可分别划分为低端、中端和高端市场。
纳米二氧化硅的中高端应用
口腔护理添加剂
二氧化硅在牙齿上的应用包括陶瓷材料、喷砂洗牙、牙膏摩擦剂等。
消光剂
二氧化硅由于折射指数为1.41-1.50，与大部分的树脂折光效率接近。二氧化硅消光粉具有多孔结构、良好的光学性能和吸附性能等特点，被广泛应用到涂料涂层各细分领域中充当消光剂。
消光原理示意图
吸附剂
吸附剂应用领域广泛，其中一个重要用途便是应用在喷绘印刷上，吸附剂通过吸收油墨中的水分让打印介质呈现更鲜艳饱和的色彩，提高打印质量。随着信息行业的飞速发展，喷墨打印纸的种类和数量相应增加，如复印纸、电传纸、灯箱广告背喷胶片、彩色喷墨打印纸等。凝胶法工艺二氧化硅具有多孔三维网络结构，内部含有大量的微孔，能大量吸附油墨，防止喷嘴的堵塞，也使得图像更具有层次感。
吸附剂的原理示意图
开口剂
开口剂即塑料母料用二氧化硅，系一种合成无定型二氧化硅，外观为白色粉末。其经特殊加工工艺制造，表面经过特殊处理，成为具有多孔结构、高比表面积，且与塑料具有良好的相溶性的颗粒。
塑料薄膜母料加入纳米二氧化硅开口剂后，在聚合物加工过程中，减少了外露的分子链，使得两膜接触时没有大分子链的缠绕，从而解决了开口问题；同时也因为分子链的不外露，薄膜在经过物体摩擦时也减轻了吸附力，从而增加薄膜爽滑性能。
开口剂的原理示意图
防锈颜料
重金属制备的传统防锈颜料对环境存在有害影响，而以钙离子交换型的二氧化硅为主体的防锈颜料无毒，不含重金属，是环保的防锈解决方案。
防锈颜料的原理示意图
催化剂载体
纳米二氧化硅比表面积大、孔隙率高、表面活性中心多，在催化剂和催化剂载体方面具有潜在的应用价值。以纳米二氧化硅为基本原料，采用溶胶-凝胶技术，可制备含纳米二氧化硅的复合氧化物。此复合氧化物为催化剂载体时，对于许多结构敏感反应，将显示出独特的反应性能。反应的催化活性高，选择性好，反应中能长时间保持催化活性。
高附加值应用领域消费占比较低
纳米二氧化硅产品的下游行业应用领域广泛，终端客户分布于木器、家具、皮革、纺织、卷材、喷墨相纸、广告耗材、轨道交通、3C电子、光伏、医用胶片和医用手套等应用领域。
在纳米二氧化硅领域，格雷斯（Grace）和赢创工业（Evonik）等全球知名跨国企业掌握了成熟、全面的二氧化硅生产技术，能综合运用二氧化硅、氧化铝和硅铝化合物生产品类丰富、通用性强的各类二氧化硅产品，建立了包括消光剂、防锈颜料、水分清除剂、打印介质吸附剂、塑料薄膜开口剂、啤酒澄清助剂、药物赋形剂和石油化工催化剂等在内的全品类纳米二氧化硅产品线，占据高端产品大部分市场份额。
反观国内生产商生产的纳米二氧化硅品种主要集中在中低端应用领域。2021年，橡胶工业（包括鞋类、轮胎和其他橡胶制品）和兽药饲料的二氧化硅消费量占总量比例为87.14%，涂料用二氧化硅消费量占总量比例仅为3.07%。
2021年沉淀法二氧化硅国内消费比例
来源：《中国橡胶工业年鉴》
目前国内对于啤酒澄清助剂、药物赋形剂和石油化工催化剂等技术要求更高的产品品类的生产工艺尤其缺乏，相关产品仍以进口为主。
突破技术壁垒，加速国产替代
纳米二氧化硅产品生产需经反应、老化、过滤洗涤、干燥和粉碎等多道工序，生产工艺复杂，生产过程中对反应的控制有较高要求，原材料浓度、搅拌强度、反应温度、表面处理、pH值和反应加量流量等多种因素将影响生产二氧化硅的表面积、结构、分散性和硅羟基的浓度等理化指标，因此各个变量都要求精确的控制和调节。反应中各变量参数的优化、工艺数据的积累需要持续投入、长期积累，短期内难以掌握。
伴随着生产技术的积累和生产工艺的进步，国内生产商逐步掌握精细化控制纳米二氧化硅产品纯度、表面性能、粒径分布等重要参数的生产技术。此外在环保趋严背景下，价格较低但含重金属的原材料使用受限，下游企业成本控制压力上升，对国产高性价比产品的需求更加迫切，预计高端纳米二氧化硅产品领域国产替代进程将进一步加速。
参考资料：
广州凌玮科技股份有限公司2022年年度报告
广州凌玮科技股份有限公司招股意向书
湖北汇富纳米材料股份有限公司招股说明书
（中国粉体网编辑整理/黑金）
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