Hydrophile und hydrophobe gasförmige Kieselsäure: Eine eingehende Analyse von Eigenschaften und Unterschieden

Hydrophile und hydrophobe pyrogene Kieselsäure: Eigenschaften, Anwendungen und Unterschiede - Steigerung industrieller Innovationen und Produktqualität

1. Hydrophile Gasphasen-Silica

Hydrophiles gasförmiges Siliziumdioxid ist ein nanoskaliges amorphes Siliziumdioxidpulver, das durch die Hochtemperaturhydrolyse von Siliciumhalogeniden in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme hergestellt wird. Aufgrund der Existenz von Hydroxylgruppen an der Oberfläche seiner Partikel zeigt es von Natur aus hydrophile Eigenschaften und kann durch Wasser befeuchtet werden, wodurch eine günstige Dispersion in wässrigen Lösungen erreicht wird.

In Bezug auf die physikalischen Struktureigenschaften liegt die primäre Partikelgröße im Bereich von 7 - 20 nm, wobei die aggregierte Partikelgröße (im Durchschnitt) etwa 150 - 300 nm beträgt und die agglomerierte Partikelgröße (im Durchschnitt) zwischen 1 - 50 µm liegt. Die spezifische Oberfläche erstreckt sich von 90 - 400 m²/g, und der pH-Wert (einer 4%igen wässrigen Lösung) liegt zwischen 3,7 - 4,5.

Von der Anwendungsleistungsperspektive aus betrachtet, zeigt hydrophile pyrogene Kieselsäure herausragende hydrophile und oleophobe Eigenschaften. Es zeigt eine bemerkenswerte Wirksamkeit in zahlreichen industriellen Anwendungsszenarien. Zum Beispiel kann es im Bereich der Beschichtungen und Farben die rheologischen Eigenschaften während der Verarbeitung effizient modulieren; es kann den Verstärkungseffekt in organischen Silikonelastomeren erheblich steigern; es kann einen Verdickungseffekt in nichtpolaren Flüssigkeiten induzieren; und in Bezug auf Lebensmittel und industrielle Pulver trägt es zur Verbesserung der Fließfähigkeit bei. Sein Anwendungsbereich erstreckt sich über ein breites Spektrum von Branchen, einschließlich Beschichtungen und Farben, Klebstoffe und Dichtungsmassen, ungesättigte Polyester und Filme, Tinten, Silikonkautschuk, Kosmetika, Pharmazeutika, Elastomere, Lebensmittel, Pulver usw.

1. Hydrophobe Gasphasen-Silica

Hydrophobe gefällte Kieselsäure wird hergestellt, indem hydrophile gefällte Kieselsäure einer chemischen Reaktion mit spezifischen Modifikatoren unterzogen wird. Typische Modifikatoren umfassen Hexamethyldisilazan (HMDS), Dimethyldichlorsilan (DDS), Polydimethylsiloxan (PMDS) und spezielle Silane. Nach dem Modifikationsprozess werden die Hydroxylgruppen auf der Silica-Oberfläche entweder umgesetzt oder maskiert, wodurch Hydrophobizität verliehen wird.

Im Vergleich zu hydrophilem Siliciumdioxid weist hydrophobes pyrogenes Siliciumdioxid deutliche Eigenschaftsunterschiede auf. Es kann nicht von Wasser benetzt werden, und selbst wenn seine Dichte die von Wasser übersteigt, kann es dennoch auf der Wasseroberfläche schwimmen bleiben. Es zeigt eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und ist weniger anfällig für Feuchtigkeitsrückgewinnung. Hinsichtlich der Partikelgröße ist es größer als die des hydrophilen Typs, während die spezifische Oberfläche, die dem hydrophilen Typ entspricht, verringert ist. Der pH-Wert (einer 4%igen 1:1 Volumenverhältnis Isopropanol-Wasser-Lösung) liegt zwischen 3 und 10.

Hydrophobe gasförmige Kieselsäure besitzt ausgezeichnete Eigenschaften wie Oleophilie, Unpolarität und geringe Feuchtigkeitsaufnahme und spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen industriellen Anwendungen. Sie zeichnet sich durch die Förderung der Dispersion und rheologischen Kontrolle aus und kann einen Verdickungseffekt auf polare Flüssigkeiten haben. Sie hat bedeutende Auswirkungen auf Verstärkung, Korrosionsschutz, die Verleihung hydrophober Eigenschaften und die Verbesserung der Kratzfestigkeit. Zum Beispiel kann in der Herstellung von raumtemperaturvulkanisiertem (RTV) Silikonkautschuk hydrophobe Fumosilikat gleichmäßig im Silikonkautschuksystem dispergiert werden, um die mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Reißfestigkeit des Kautschuks effektiv zu stärken, während günstige hydrophobe Eigenschaften dem Silikonkautschuk verliehen werden, um eine stabile Leistung in feuchten Umgebungen zu gewährleisten; in der Beschichtungsindustrie kann sie die rheologischen Eigenschaften von Beschichtungen verbessern, Pigmentsedimentation verhindern und die Wasserbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Kratzfestigkeit von Beschichtungen erhöhen. Zum Beispiel erhöht die Zugabe von hydrophobem Fumosilikat in bestimmten hochwertigen Automobilbeschichtungen deutlich den Glanz und die Haltbarkeit der Beschichtungen; unter Organosilikon-Entschäumern kann hydrophobes Fumosilikat als entscheidender Wirkstoff die Oberflächenspannung des Schaums schnell reduzieren und den Schaum zum Platzen bringen. Aufgrund seiner hydrophoben Natur wird es nicht leicht von Flüssigkeit benetzt, wodurch die Langzeitwirksamkeit des Entschäumers erhalten bleibt. Es ist hauptsächlich anwendbar auf RTV-Silikonkautschuk, Klebstoffe und Dichtungsmassen, Beschichtungen, Tinten, Pulverbeschichtungen, Flüssigsilikonkautschuk, Silikonentschäumer, Druckertoner, Toner, Vinylsterharz, Schmieröl, Kabelgel und andere Branchen.

Abschließend besitzen hydrophile und hydrophobe pyrogene Kieselsäuren aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften gezielte Anwendungen in verschiedenen Industriebereichen. Die beiden ergänzen sich gegenseitig und treiben gemeinsam den technologischen Fortschritt und die Verbesserung der Produktqualität in den entsprechenden Branchen voran.