中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，近年來，膠水市場(chǎng)在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。此外，電子行業(yè)對(duì)精密膠水的需求，如芯片封裝、屏幕貼合等，也推動(dòng)了高端膠水產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透。以下是2025年膠水市場(chǎng)規(guī)模分析。
全球整體規(guī)模擴(kuò)張態(tài)勢(shì)顯著，2025年全球膠水市場(chǎng)正迎來結(jié)構(gòu)性增長浪潮，2025年將達(dá)到568億美元市場(chǎng)規(guī)模，其中，亞太地區(qū)以超過45%的貢獻(xiàn)率成為核心增長極?！?a href="http://www.74cssc.cn/report/16596928.html" target="_blank">2025-2030年全球及中國膠水行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》預(yù)計(jì)至2030年將攀升至807億美元，復(fù)合年增長率維持在7.3%。同時(shí)，中國作為關(guān)鍵引擎，2025年膠水消費(fèi)量預(yù)計(jì)突破650萬噸，占全球總量的38%，成為推動(dòng)全球市場(chǎng)增長的主要力量。
區(qū)域市場(chǎng)呈現(xiàn)差異化增長特征，北美市場(chǎng)受益于航空航天高端膠水需求，耐高溫環(huán)氧樹脂體系年均增速達(dá) 9.2%，整體市場(chǎng)維持4.8% 的穩(wěn)健增長;歐洲區(qū)域受循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策驅(qū)動(dòng)，生物基膠水市場(chǎng)以 12.7% 的復(fù)合年增長率擴(kuò)張，2030年占比將突破 22%。
中國區(qū)域市場(chǎng)呈現(xiàn)多極聯(lián)動(dòng)格局，華東地區(qū)以 38% 的市場(chǎng)份額穩(wěn)居首位，2023年市場(chǎng)規(guī)模已突破200億元;華南地區(qū)緊隨其后，消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈年采購環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠規(guī)模超80億元;西部地區(qū)增速最為迅猛，2023年膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模達(dá)68億元，增速達(dá)22.3%。
環(huán)保政策加速產(chǎn)品結(jié)構(gòu)迭代，溶劑型膠水市場(chǎng)份額持續(xù)收縮，水性膠水憑借低 VOC 優(yōu)勢(shì)快速崛起，2025年在木工領(lǐng)域的市占率將達(dá) 74%，較2023年提升11個(gè)百分點(diǎn)。熱熔膠則在汽車領(lǐng)域表現(xiàn)突出，在內(nèi)飾裝配中的使用量預(yù)計(jì)年均增長11%。
生物基膠水成為技術(shù)創(chuàng)新焦點(diǎn)，木質(zhì)素基和淀粉基產(chǎn)品在包裝領(lǐng)域的滲透率預(yù)計(jì)達(dá)到 28%，蓖麻油基聚氨酯膠水已實(shí)現(xiàn)商用化突破。2025年全球環(huán)保膠水市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)380億美元，復(fù)合年增長率維持在6.8%，其中中國市場(chǎng)占比達(dá)31%。
高端功能性膠水需求激增，納米復(fù)合膠水在5G設(shè)備散熱模塊的應(yīng)用推動(dòng)該細(xì)分市場(chǎng)年均增長12.4%;醫(yī)療級(jí)膠水受可穿戴設(shè)備帶動(dòng)，年均增長率達(dá)到7.9%，預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到89億美元。
汽車領(lǐng)域膠水需求持續(xù)攀升，市場(chǎng)占比預(yù)計(jì)從2025年的28.3%提升至2030年的32.1%，市場(chǎng)規(guī)模將由214億美元擴(kuò)增至319億美元。每輛新能源汽車結(jié)構(gòu)膠用量較傳統(tǒng)車型提升60%，動(dòng)力電池封裝用膠水需求隨CTC技術(shù)普及呈爆發(fā)式增長。
新能源產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)膠水需求革新，光伏組件和鋰電池封裝需求激增，中國風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)膠需求受可再生能源規(guī)劃帶動(dòng)增長45%?！皷|數(shù)西算”工程推動(dòng)數(shù)據(jù)中心用導(dǎo)熱膠市場(chǎng)需求實(shí)現(xiàn) 25% 以上的年復(fù)合增長。
建筑與電子領(lǐng)域需求穩(wěn)步擴(kuò)張，裝配式建筑滲透率提升至35%，帶動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)膠需求持續(xù)增長，北京大興國際機(jī)場(chǎng)等重點(diǎn)工程推動(dòng)華北地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)膠需求突破30億元;消費(fèi)電子迭代周期縮短，武漢光谷半導(dǎo)體封裝膠 2023年年出貨量已突破2萬噸。
未來，膠水市場(chǎng)的發(fā)展將受到環(huán)保法規(guī)、技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)需求升級(jí)三大因素的深刻影響。隨著各國對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放的限制趨嚴(yán)，水性膠、UV固化膠等環(huán)保型膠粘劑的市場(chǎng)占比將進(jìn)一步提升。同時(shí)，納米技術(shù)、生物基膠黏劑等前沿研發(fā)方向可能帶來革命性的產(chǎn)品突破。此外，智能制造和新材料應(yīng)用的普及，也將促使膠水行業(yè)向更高性能、更智能化的方向發(fā)展，進(jìn)一步拓寬市場(chǎng)空間。
中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，2025年的膠水行業(yè)正處于結(jié)構(gòu)性增長的關(guān)鍵階段，在環(huán)保政策與技術(shù)創(chuàng)新的雙重驅(qū)動(dòng)下，膠水產(chǎn)品結(jié)構(gòu)持續(xù)升級(jí)，下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，行業(yè)呈現(xiàn)出規(guī)模擴(kuò)張與質(zhì)量提升并行的發(fā)展態(tài)勢(shì)。以下是2025年膠水行業(yè)現(xiàn)狀分析。
膠水產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)涵蓋上游原材料供應(yīng)、中游生產(chǎn)制造及下游應(yīng)用領(lǐng)域的完整體系。上游主要由化工原料制造商構(gòu)成，提供如有機(jī)原料、合成樹脂、丙烯酸及丙烯酸酯以及各類助劑與單體等基礎(chǔ)化工原料，這些原料的質(zhì)量與供應(yīng)穩(wěn)定性直接影響到膠水產(chǎn)品的性能與成本。中游則是膠水的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，涉及原料配比、混合反應(yīng)、固化成型等工藝流程，生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平、生產(chǎn)規(guī)模及研發(fā)能力對(duì)膠水的品質(zhì)與市場(chǎng)競爭力起著決定性作用。下游則覆蓋了建筑、建材、紡織、制鞋、包裝、電子、汽車等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，這些行業(yè)的需求變化直接牽引著膠水市場(chǎng)的供需動(dòng)態(tài)與發(fā)展方向。隨著技術(shù)進(jìn)步與新興產(chǎn)業(yè)的崛起，膠水產(chǎn)業(yè)鏈正不斷向高端化、綠色化、智能化方向發(fā)展，以適應(yīng)更加廣泛的應(yīng)用需求與環(huán)保要求?，F(xiàn)從三大方面來分析2025年膠水行業(yè)現(xiàn)狀。
全球市場(chǎng)的擴(kuò)張態(tài)勢(shì)顯著，2025年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到568億美元，《2024-2029年中國膠水行業(yè)市場(chǎng)深度研究與戰(zhàn)略咨詢分析報(bào)告》預(yù)計(jì)至2030年將進(jìn)一步攀升至807億美元，復(fù)合年增長率維持在7.3%。其中亞太地區(qū)以超過45%的貢獻(xiàn)率成為核心增長極，拉動(dòng)全球膠水市場(chǎng)持續(xù)向前。
中國區(qū)域市場(chǎng)呈現(xiàn)多極聯(lián)動(dòng)特征，華東地區(qū)以38%的市場(chǎng)份額穩(wěn)居首位，2023年市場(chǎng)規(guī)模已突破200億元;華南地區(qū)消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈年采購環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠規(guī)模超80億元;西部地區(qū)增速最為迅猛，2023年膠粘劑市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 68億元，增速達(dá)22.3%。
從產(chǎn)能與需求匹配來看，2025年中國膠水產(chǎn)能為150.00萬噸，產(chǎn)量達(dá)120.00萬噸，產(chǎn)能利用率80.00%，而需求量則達(dá)到135.00萬噸，占全球比重25.00%，市場(chǎng)需求的旺盛程度可見一斑。
溶劑型膠水市場(chǎng)份額持續(xù)收縮，水性膠水憑借低 VOC 優(yōu)勢(shì)快速崛起，2025年在木工領(lǐng)域的市占率將達(dá) 74%，較2023年提升11個(gè)百分點(diǎn)。熱熔膠則在汽車領(lǐng)域表現(xiàn)突出，在內(nèi)飾裝配中的使用量預(yù)計(jì)年均增長11%。
生物基膠水成為技術(shù)創(chuàng)新焦點(diǎn)，木質(zhì)素基和淀粉基產(chǎn)品在包裝領(lǐng)域的滲透率預(yù)計(jì)達(dá)到28%，蓖麻油基聚氨酯膠水已實(shí)現(xiàn)商用化突破。2025年全球環(huán)保膠水市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)380億美元，復(fù)合年增長率維持在6.8%，其中中國市場(chǎng)占比達(dá) 31%。
高端功能性膠水需求激增，納米復(fù)合膠水在5G設(shè)備散熱模塊的應(yīng)用推動(dòng)該細(xì)分市場(chǎng)年均增長12.4%;醫(yī)療級(jí)膠水受可穿戴設(shè)備帶動(dòng)，年均增長率達(dá)到7.9%，預(yù)計(jì)2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到89億美元。同時(shí)，紫外光固化技術(shù)迭代至第三代，固化時(shí)間縮短至3秒以內(nèi)，能耗降低30%，進(jìn)一步提升了高端膠水的競爭力。
汽車領(lǐng)域膠水需求持續(xù)攀升，市場(chǎng)占比預(yù)計(jì)從 2025 年的 28.3% 提升至 2030 年的 32.1%，市場(chǎng)規(guī)模將由 214 億美元擴(kuò)增至 319 億美元。每輛新能源汽車結(jié)構(gòu)膠用量較傳統(tǒng)車型提升 60%，2025 年汽車制造業(yè)對(duì)膠水的需求量將增長至 50 萬噸，動(dòng)力電池封裝用膠水需求隨 CTC 技術(shù)普及呈爆發(fā)式增長。
新能源產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)膠水需求革新，中國風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)膠需求受可再生能源規(guī)劃帶動(dòng)增長 45%。“東數(shù)西算” 工程推動(dòng)數(shù)據(jù)中心用導(dǎo)熱膠市場(chǎng)需求實(shí)現(xiàn) 25% 以上的年復(fù)合增長，光伏組件和鋰電池封裝領(lǐng)域的膠水需求也同步激增。
建筑與電子領(lǐng)域需求穩(wěn)步擴(kuò)張，裝配式建筑滲透率提升至 35%，帶動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)膠需求持續(xù)增長，2025 年建筑裝修領(lǐng)域?qū)δz水的需求量預(yù)計(jì)達(dá)到 100 萬噸，其中環(huán)保型水性膠水市場(chǎng)占比已超過 60%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 80 億元人民幣。電子制造業(yè)方面，2025 年對(duì)膠水的需求量將達(dá)到 30 萬噸，武漢光谷半導(dǎo)體封裝膠 2023 年年出貨量已突破 2 萬噸。
2025年膠水行業(yè)在規(guī)模增長、產(chǎn)品升級(jí)與需求拓展上形成了清晰的發(fā)展脈絡(luò)。未來，隨著技術(shù)創(chuàng)新與綠色發(fā)展理念的深入，膠水行業(yè)將在多元化應(yīng)用與高質(zhì)量發(fā)展中實(shí)現(xiàn)更大突破。
中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，隨著全球能源需求持續(xù)增長與環(huán)境問題日益凸顯，清潔、安全且可再生的能源開發(fā)成為重要發(fā)展方向，太陽能作為其中極具潛力的能源，其光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的推進(jìn)離不開高效換熱介質(zhì)的支持。在這一背景下，納米流體憑借優(yōu)異的光熱性能嶄露頭角，而膠水作為分散穩(wěn)定關(guān)鍵材料，在納米流體制備中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，炭黑納米流體因良好的光學(xué)吸收和熱性能，在光熱轉(zhuǎn)換領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大，但炭黑納米顆粒易團(tuán)聚沉降的問題限制了其工業(yè)化應(yīng)用，如何通過膠水行業(yè)優(yōu)化提升其穩(wěn)定性，成為2025年膠水行業(yè)技術(shù)研究的重要方向之一。以下是2025年膠水行業(yè)技術(shù)分析。
《2025-2030年全球及中國膠水行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》在炭黑 / 黃原膠水基納米流體的制備過程中，采用兩步法工藝，且膠水的選擇與使用對(duì)最終納米流體性能至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)所用材料包括粒徑 25nm 的炭黑 REGAL 400R、黃原膠(作為關(guān)鍵膠水類分散劑)以及實(shí)驗(yàn)室自制去離子水。制備步驟首先是將炭黑加入去離子水中，置于超聲清洗機(jī)中初步分散 5 分鐘;接著加入黃原膠，采用磁力攪拌儀以約 500r/min 的速度攪拌45分鐘，確保黃原膠充分水解;最后將所得溶液置于帶有攪拌器的超聲清洗機(jī)中，在 180w 超聲功率、40kHz 超聲頻率下，同時(shí)進(jìn)行超聲與攪拌 30 分鐘，最終制得炭黑 / 黃原膠水基納米流體。實(shí)驗(yàn)過程中使用的儀器包括量程 0~200g、精度 0.0001g 的 FA214 電子天平，F(xiàn)-030S 型超聲波清洗機(jī)，HJ-2A 磁力攪拌儀，HH-4J 磁力攪拌水浴鍋，ES-60 電動(dòng)攪拌器，H1850 醫(yī)用離心機(jī)，德國蔡司公司 Merlin Compact 掃描電子顯微鏡，日本電子株式會(huì)社 JEM-F200 透射電子顯微鏡，南京菲勒儀器有限公司 G-9PC 型紫外 - 可見光分光光度計(jì)，美國布魯克海文儀器公司 ZetaPALS 型 Zeta 電位及粒度分析儀。
為全面評(píng)估炭黑 / 黃原膠水基納米流體的穩(wěn)定性，采用了靜置觀察法、Zeta 電位測(cè)定法、離心沉降法以及吸光度測(cè)量法四種方法，且每種方法都圍繞膠水對(duì)納米流體穩(wěn)定性的影響展開分析。
該方法是評(píng)估納米流體穩(wěn)定性最直觀的方式，將制備好的含黃原膠(膠水)的納米流體放入密封樣品瓶中，靜置 30 天，觀察是否出現(xiàn)沉淀、分層等現(xiàn)象，以此初步判斷膠水作用下納米流體的穩(wěn)定情況。
通過測(cè)量納米顆粒表面帶電情況對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析，通常以 Zeta 電位絕對(duì)值作為表征指標(biāo)，正負(fù)電位與穩(wěn)定性無關(guān)，當(dāng) Zeta 電位絕對(duì)值高于 30mV 時(shí)，認(rèn)為納米流體具有較好穩(wěn)定性。此方法可精準(zhǔn)反映膠水加入后，納米顆粒表面電荷變化對(duì)穩(wěn)定性的影響。
作為靜置沉降技術(shù)的替代方法，能加速評(píng)估過程。實(shí)驗(yàn)中離心機(jī)參數(shù)設(shè)定為 10000r/min，離心時(shí)間 30 分鐘，通過觀察離心后納米流體中沉降物的多少，判斷膠水是否有效抑制顆粒團(tuán)聚沉降，該方法速度遠(yuǎn)快于靜置觀察法，可快速驗(yàn)證膠水的穩(wěn)定效果。
利用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行定量測(cè)量，當(dāng)懸浮在基液中的納米顆粒吸收峰在 190~1100nm 之間時(shí)適用，通過監(jiān)測(cè)吸光度隨時(shí)間的變化，評(píng)估膠水作用下納米流體懸浮液的穩(wěn)定性變化趨勢(shì)。
黃原膠作為一種陰離子型聚合物膠水，由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸的重復(fù)五糖單元長鏈構(gòu)成，屬于典型長支鏈聚合物膠水。其穩(wěn)定炭黑納米流體的機(jī)理主要體現(xiàn)在兩方面：一方面，黃原膠分子可通過纏結(jié)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種均勻網(wǎng)絡(luò)能將納米顆粒鎖定在晶格中，有效阻止顆粒碰撞與沉降;另一方面，黃原膠的基團(tuán)帶有電荷，可提高溶液中的負(fù)電荷強(qiáng)度，增加納米顆粒間的靜電排斥，進(jìn)一步提升納米流體穩(wěn)定性。從微觀結(jié)構(gòu)來看，掃描電子顯微鏡圖像顯示炭黑顆粒間隙明顯，近似球狀，大小約 20~30nm;透射電子顯微鏡圖像中，透明狀的黃原膠(膠水)對(duì)炭黑顆粒形成網(wǎng)絡(luò)包覆，起到限制和固定作用，這一微觀形態(tài)直接印證了膠水的穩(wěn)定機(jī)制。
為明確膠水(黃原膠)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最佳值，制備了炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.011%、不同黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米流體，通過多指標(biāo)綜合分析得出關(guān)鍵結(jié)論。從 Zeta 電位與平均粒徑來看，加入少量黃原膠(膠水)就能使納米流體 Zeta 電位大幅提升，當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.1% 時(shí)，Zeta 電位隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而升高，達(dá)到 0.1% 時(shí)，Zeta 電位最大值為 - 54.6mV，平均粒徑為 425.3nm，相較于未加膠水的納米流體，電位提升 105.26%;而當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過 0.1% 后，Zeta 電位逐漸下降，平均粒徑呈線性增加。原因在于膠水添加較少時(shí)，無法完全包裹顆粒，顆粒間靜電斥力弱;膠水過量時(shí)，出現(xiàn)過飽和吸附，降低顆粒間靜電斥力，導(dǎo)致 Zeta 電位絕對(duì)值降低。
從吸光度變化來看，在波長 850nm 處，對(duì)不同黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米流體進(jìn)行 30 天、每 3 天一次的吸光度測(cè)量，結(jié)果顯示加入膠水的納米流體吸光度均保持相對(duì)穩(wěn)定，且在 0.01%~0.1% 區(qū)間內(nèi)，隨膠水質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加穩(wěn)定性變好，超過 0.1% 后穩(wěn)定性變差;當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 0.5% 時(shí)，因納米流體粘度大幅增加，超聲無法良好分散，初始吸光度與其他濃度存在偏差。
從離心沉降效果來看，黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0%~0.1% 區(qū)間內(nèi)，沉淀物隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而減少，未加膠水的納米流體離心后顏色明顯變清，底部有明顯沉淀;超過 0.1% 后，沉淀物隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增加。同時(shí)，吸光度對(duì)比測(cè)試表明，當(dāng)膠水(黃原膠)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 0.3% 時(shí)，納米流體吸光度基本一致，說明此范圍內(nèi)膠水不會(huì)影響炭黑納米流體的光吸收能力，綜合所有數(shù)據(jù)，0.1% 的黃原膠(膠水)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為最優(yōu)選擇。
考慮到實(shí)際應(yīng)用中納米流體需根據(jù)需求調(diào)整炭黑濃度，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.1% 的黃原膠(膠水)對(duì)不同炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米流體的穩(wěn)定效果。制備了炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.001%、0.003%、0.005%、0.007%、0.009%、0.011%、0.015%、0.02% 的炭黑 / 黃原膠水基納米流體，在常溫下靜置 30 天，并測(cè)試 190~1100nm 波長區(qū)間的吸光度變化。結(jié)果顯示，靜置 30 天后，所有樣品變化較小，即使炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.02% 的納米流體也無明顯沉淀;各試樣吸光度變化幅度不明顯。這是因?yàn)槟z水形成的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定機(jī)制對(duì)炭黑納米顆粒進(jìn)行物理捕獲和固定，限制顆粒運(yùn)動(dòng)，且隨著網(wǎng)絡(luò)中固定顆粒數(shù)量增加，網(wǎng)絡(luò)剛度提升，形成更穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即使顆粒濃度增加也不會(huì)聚集沉降，證明該膠水可穩(wěn)定兼容 0.001%~0.02% 的炭黑濃度范圍。
在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，鹽分存在較為普遍，因此需驗(yàn)證膠水(黃原膠)對(duì)納米流體耐鹽性的提升效果。向炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.011%、分別不含黃原膠和含 0.1% 黃原膠(膠水)的納米流體中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1%、3%、5% 的 NaCl，靜置觀察 30 天。結(jié)果顯示，不含膠水的納米流體加入 NaCl 后快速絮凝團(tuán)聚并沉降;而含膠水的納米流體靜置 30 天后，僅少量顆粒沉積在底部，懸浮液其他區(qū)域無明顯分離沉淀，仍保持穩(wěn)定。對(duì)含膠水的納米流體在波長 850nm 處進(jìn)行 30 天吸光度測(cè)試，其吸光度保持相對(duì)穩(wěn)定。
從 Zeta 電位變化來看，加入 NaCl 后，無論是否含膠水，納米流體 Zeta 電位絕對(duì)值均快速下降，NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 1% 后下降幅度減緩。這是由于 NaCl 產(chǎn)生靜電屏蔽效應(yīng)，減少表面電荷數(shù)量，減弱顆粒間靜電斥力，導(dǎo)致不含膠水的納米流體沉淀;而含膠水的納米流體雖 Zeta 電位下降，但憑借膠水特殊的空間位阻結(jié)構(gòu)，仍能保持良好穩(wěn)定性，說明膠水的空間位阻作用是提升耐鹽性的關(guān)鍵。
低溫凍融穩(wěn)定性關(guān)乎納米流體在寒冷地區(qū)及低溫工業(yè)條件下的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)通過冷凍 - 融化循環(huán)測(cè)試膠水(黃原膠)對(duì)納米流體凍融穩(wěn)定性的增強(qiáng)效果。將炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.011%、分別不含黃原膠和含 0.1% 黃原膠(膠水)的納米流體置于 - 20℃環(huán)境冷凍 120 分鐘，觀察冷凍過程及融化后變化，并對(duì)含膠水的納米流體進(jìn)行 30 天吸光度測(cè)量。結(jié)果顯示，隨著冷凍時(shí)間增加，不含膠水的納米流體凍結(jié)后邊緣變澄清，炭黑顆粒向中間聚集，融化后顆粒幾乎全部沉降;而含膠水的納米流體冷凍 120 分鐘結(jié)凍成固體后，內(nèi)部炭黑顆粒仍均勻分散，融化后靜置 30 天無明顯分層沉淀。對(duì)含膠水的納米流體在波長 850nm 處的 30 天吸光度測(cè)試顯示，其吸光度保持相對(duì)穩(wěn)定。原因在于水基液凍結(jié)時(shí)相變，冰晶壓縮改變顆粒分布導(dǎo)致不含膠水的納米流體顆粒團(tuán)聚且無法重新分散;而膠水(黃原膠)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)改變基液結(jié)晶狀態(tài)，固定炭黑顆粒，使其在低溫凍融環(huán)境下仍具優(yōu)異穩(wěn)定性。
實(shí)際應(yīng)用中納米流體可能面臨不同 PH 環(huán)境，實(shí)驗(yàn)探究了膠水(黃原膠)對(duì)納米流體在不同 PH 條件下穩(wěn)定性的保障作用。采用稀鹽酸和氫氧化鈉溶液，將炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.011%、含 0.1% 黃原膠(膠水)的納米流體 PH 值分別調(diào)至 3、5、7、9、11，在波長 850nm 處進(jìn)行 30 天、每 3 天一次的吸光度測(cè)量。結(jié)果顯示，經(jīng)過 30 天靜置，納米流體在各 PH 值條件下吸光度僅略微下降，證明含膠水的納米流體在 PH3~11 的寬范圍區(qū)間內(nèi)均具有良好穩(wěn)定性，能適應(yīng)不同酸堿環(huán)境，拓寬了其應(yīng)用場(chǎng)景。
光熱轉(zhuǎn)換過程要求納米流體在較高溫度下反復(fù)冷卻加熱，實(shí)驗(yàn)通過熱循環(huán)測(cè)試驗(yàn)證膠水(黃原膠)對(duì)納米流體熱循環(huán)穩(wěn)定性的保障效果。將含不同炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、含 0.1% 黃原膠(膠水)的納米流體裝入硼硅酸鹽玻璃管密封，通過恒溫水浴鍋從室溫加熱至 60℃并保持 30 分鐘，自然對(duì)流冷卻至室溫，此過程為一個(gè)熱循環(huán)周期，每個(gè)樣品 3 天內(nèi)重復(fù) 18 個(gè)周期，在波長 980nm 處測(cè)量吸光度。結(jié)果顯示，經(jīng)過 18 個(gè)熱循環(huán)后，含膠水的納米流體最大吸光度變化率小于 3%，證明其具有良好的熱循環(huán)穩(wěn)定性，能滿足光熱轉(zhuǎn)換過程中高溫反復(fù)循環(huán)的使用需求，膠水的加入為納米流體在熱循環(huán)環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
本研究圍繞2025年膠水行業(yè)技術(shù)發(fā)展需求，以黃原膠作為關(guān)鍵膠水類分散穩(wěn)定劑，通過兩步法制備炭黑 / 黃原膠水基納米流體，系統(tǒng)探究了膠水的穩(wěn)定機(jī)制及納米流體在多環(huán)境下的穩(wěn)定性。研究表明，膠水(黃原膠)通過空間位阻效應(yīng)和靜電作用協(xié)同提升納米流體穩(wěn)定性，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.1% 時(shí)效果最佳，此時(shí)納米流體 Zeta 電位達(dá) - 54.6mV，平均粒徑 425.3nm，且在該質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，納米流體能穩(wěn)定兼容 0.001%~0.02% 的炭黑濃度范圍。同時(shí)，膠水的加入顯著提升了納米流體的耐鹽性(在 1%、3%、5% NaCl 濃度下穩(wěn)定)、凍融穩(wěn)定性(-20℃凍融后穩(wěn)定)、寬 PH 適應(yīng)性(PH3~11 穩(wěn)定)和熱循環(huán)穩(wěn)定性(18 次熱循環(huán)吸光度變化率小于 3%)，且在膠水質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 0.3% 時(shí)不影響納米流體光吸收能力。該研究為 2025 年膠水行業(yè)在納米流體領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，不僅優(yōu)化了炭黑納米流體的穩(wěn)定性，也拓寬了其在能源、材料、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，為后續(xù)膠水輔助納米流體的技術(shù)創(chuàng)新與工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
京公網(wǎng)安備 11010502031895號(hào)
