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Hidrofílico y Hidrofóbico Sílice Gaseoso: Un Análisis Profundo de Características y Disparidades
2024.11.29
Hidrofílico y Hidrofóbico Sílice Fumada: Características, Aplicaciones y Variaciones - Mejorando las Innovaciones Industriales y la Calidad del Producto
- Silica hidrofílica en fase gaseosa
La sílice hidrofílica en fase gaseosa es un polvo de sílice amorfa a escala nanométrica que se produce mediante la hidrólisis a alta temperatura de haluros de silicio dentro de una llama de hidrógeno-oxígeno. Debido a la presencia de grupos hidroxilo en la superficie de sus partículas, exhibe inherentemente propiedades hidrofílicas y puede ser humedecido por agua, logrando una dispersión favorable en soluciones acuosas.
En términos de atributos estructurales físicos, su tamaño de partícula primaria se encuentra en el rango de 7 a 20 nm, con un tamaño de partícula agregada (en promedio) de aproximadamente 150 a 300 nm, y un tamaño de partícula de aglomerado (en promedio) que varía de 1 a 50 µm. El área de superficie específica abarca desde 90 hasta 400 m²/g, y el pH (de una solución acuosa al 4%) se sitúa entre 3.7 y 4.5.
Desde el punto de vista del rendimiento de la aplicación, la sílice hidrofílica fumada muestra características prominentes hidrofílicas y oleofóbicas. Demuestra una eficacia notable en numerosos escenarios de aplicación industrial. Por ejemplo, en el ámbito de recubrimientos y pinturas, puede modular eficientemente las propiedades reológicas durante el procesamiento; puede aumentar sustancialmente el efecto de refuerzo en elastómeros de silicona orgánica; puede inducir un efecto espesante en líquidos no polares; y en relación con alimentos y polvos industriales, contribuye a la mejora de la fluidez. Su alcance de aplicación se extiende a través de un amplio espectro de industrias, incluyendo recubrimientos y pinturas, adhesivos y sellantes, poliéster insaturado y películas, tintas, caucho de silicona, cosméticos, productos farmacéuticos, elastómeros, alimentos, polvos, y así sucesivamente.
- Hidrofóbico de sílice en fase gaseosa
La sílice fumada hidrofóbica se fabrica sometiendo la sílice fumada hidrofílica a una reacción química con modificadores específicos. Los modificadores típicos comprenden hexametildisilazano (HMDS), dimetildiclorosilano (DDS), polidimetilsiloxano (PMDS) y silanos especiales. Después del proceso de modificación, los grupos hidroxilo en la superficie de la sílice se reaccionan o enmascaran, confiriendo así hidrofobicidad.
En comparación con la sílice hidrofílica, la sílice fumada hidrofóbica presenta variaciones de propiedades distintivas. No puede ser mojada por agua, e incluso si su densidad supera la del agua, aún puede permanecer a flote en la superficie del agua. Exhibe una absorción de humedad débil y es menos propensa a recuperar la humedad. En cuanto al tamaño de partícula, es más grande que el del tipo hidrofílico, mientras que el área de superficie específica correspondiente al tipo hidrofílico se ve disminuida. El pH (de una solución acuosa de isopropanol al 4% en una proporción de volumen 1:1) varía de 3 a 10.
El gas de sílice hidrofóbico en fase gaseosa posee excelentes propiedades como la oleofilicidad, la no polaridad y la baja absorción de humedad, y desempeña un papel fundamental en diversas aplicaciones industriales. Sobresale en facilitar la dispersión y el control reológico, y puede tener un impacto espesante en líquidos polares. Tiene implicaciones significativas en el refuerzo, la prevención de la corrosión, la dotación de características hidrofóbicas y la mejora de la resistencia a los arañazos. Por ejemplo, en la producción de caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente (RTV), la sílice hidrofóbica fumada se puede dispersar uniformemente dentro del sistema de caucho de silicona, fortaleciendo eficazmente las propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción y la resistencia al desgarro del caucho, al tiempo que confiere atributos hidrofóbicos favorables al caucho de silicona, lo que le permite mantener un rendimiento estable en entornos húmedos; en la industria de recubrimientos, puede mejorar las propiedades reológicas de los recubrimientos, evitar la sedimentación de pigmentos y aumentar la resistencia al agua, la resistencia a la intemperie y la resistencia a los arañazos de los recubrimientos. Por ejemplo, en ciertos recubrimientos automotrices de alta gama, la adición de sílice hidrofóbica fumada eleva notablemente el brillo y la durabilidad de los recubrimientos; entre los desaireadores de organosilicio, la sílice hidrofóbica fumada, como un componente activo crucial, puede reducir rápidamente la tensión superficial de la espuma y hacer que la espuma se rompa. Debido a su naturaleza hidrofóbica, no se moja fácilmente con líquido de nuevo, manteniendo así la eficacia a largo plazo del desaireador. Es aplicable principalmente al caucho de silicona RTV, adhesivos y selladores, recubrimientos, tintas, recubrimientos en polvo, caucho de silicona líquida, desaireador de silicona, tóner de impresión, tóner, resina de éster vinílico, aceite lubricante, gel para cables y otras industrias.
En conclusión, la sílice fumada hidrofílica e hidrofóbica poseen aplicaciones específicas en distintas áreas industriales debido a sus propiedades únicas. Ambas se complementan mutuamente y juntas impulsan el progreso tecnológico y la mejora de la calidad de los productos de las industrias relacionadas.
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