Hydrophile et hydrophobe Silice gazeuse : Une analyse approfondie des caractéristiques et des disparités

Silice fumée hydrophile et hydrophobe : Caractéristiques, applications et variations - Amélioration des innovations industrielles et de la qualité des produits

1. Silice hydrophile en phase gazeuse

La silice amorphe en phase gazeuse hydrophile est une poudre de silice amorphe à l'échelle nanométrique produite par l'hydrolyse à haute température des halogénures de silicium dans une flamme d'hydrogène-oxygène. En raison de la présence de groupes hydroxyle à la surface de ses particules, elle présente naturellement des propriétés hydrophiles et peut être humidifiée par l'eau, obtenant une dispersion favorable dans les solutions aqueuses.

En termes d'attributs structuraux physiques, sa taille de particule primaire se situe dans la plage de 7 à 20 nm, avec une taille de particule agrégée (en moyenne) d'environ 150 à 300 nm, et une taille de particule agglomérée (en moyenne) allant de 1 à 50 µm. La surface spécifique s'étend de 90 à 400 m²/g, et le pH (d'une solution aqueuse à 4 %) se situe entre 3,7 et 4,5.

Du point de vue des performances d'application, la silice fumée hydrophile présente des caractéristiques hydrophiles et oléophobes remarquables. Elle démontre une efficacité remarquable dans de nombreux scénarios d'application industrielle. Par exemple, dans le domaine des revêtements et des peintures, elle peut moduler efficacement les propriétés rhéologiques pendant le traitement ; elle peut augmenter de manière significative l'effet de renforcement dans les élastomères de silicone organique ; elle peut induire un effet épaississant dans les liquides non polaires ; et en ce qui concerne les aliments et les poudres industrielles, elle contribue à l'amélioration de la fluidité. Son champ d'application s'étend à un large éventail d'industries, notamment les revêtements et les peintures, les adhésifs et les mastics, les polyesters insaturés et les films, les encres, le caoutchouc de silicone, les cosmétiques, les produits pharmaceutiques, les élastomères, les aliments, les poudres, et ainsi de suite.

1. Silice hydrophobe en phase gazeuse

La silice fumée hydrophobe est fabriquée en soumettant la silice fumée hydrophile à une réaction chimique avec des modificateurs spécifiques. Les modificateurs typiques comprennent l'hexaméthyldisilazane (HMDS), le diméthyldichlorosilane (DDS), le polydiméthylsiloxane (PMDS) et des silanes spéciaux. Après le processus de modification, les groupes hydroxyle à la surface de la silice sont soit réagis soit masqués, conférant ainsi une hydrophobicité.

En comparaison avec la silice hydrophile, la silice fumée hydrophobe présente des variations de propriétés distinctives. Elle ne peut pas être mouillée par l'eau, et même si sa densité dépasse celle de l'eau, elle peut encore flotter à la surface de l'eau. Elle présente une faible absorption d'humidité et est moins sujette à la reprise d'humidité. En termes de taille de particules, elle est plus grande que celle du type hydrophile, tandis que la surface spécifique correspondant au type hydrophile est diminuée. Le pH (d'une solution aqueuse d'isopropanol à 4% en volume 1:1) varie de 3 à 10.

Les gaz hydrophobes de silice en phase gazeuse possèdent d'excellentes propriétés telles que l'oléophilicité, la non-polarité et une faible absorption d'humidité, et jouent un rôle essentiel dans diverses applications industrielles. Ils excellent dans la facilitation de la dispersion et le contrôle rhéologique, et peuvent avoir un impact épaississant sur les liquides polaires. Ils ont des implications significatives dans le renforcement, la prévention de la corrosion, l'octroi de caractéristiques hydrophobes et l'amélioration de la résistance aux rayures. Par exemple, dans la production de caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante (RTV), la silice hydrophobe fumée peut être uniformément dispersée dans le système de caoutchouc de silicone, renforçant efficacement les propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction et la résistance à la déchirure du caoutchouc, tout en conférant des attributs hydrophobes favorables au caoutchouc de silicone, lui permettant de maintenir des performances stables dans des environnements humides ; dans l'industrie des revêtements, elle peut améliorer les propriétés rhéologiques des revêtements, éviter la sédimentation des pigments et augmenter la résistance à l'eau, la résistance aux intempéries et la résistance aux rayures des revêtements. Par exemple, dans certains revêtements automobiles haut de gamme, l'ajout de silice hydrophobe fumée élève considérablement la brillance et la durabilité des revêtements ; parmi les agents anti-mousse organosiliciés, la silice hydrophobe fumée, en tant que constituant actif crucial, peut réduire rapidement la tension superficielle de la mousse et provoquer la rupture de la mousse. En raison de sa nature hydrophobe, elle n'est pas facilement mouillée par un liquide, maintenant ainsi l'efficacité à long terme de l'agent anti-mousse. Elle est principalement applicable au caoutchouc de silicone RTV, aux adhésifs et aux mastics, aux revêtements, aux encres, aux revêtements en poudre, au caoutchouc de silicone liquide, à l'agent anti-mousse en silicone, au toner d'impression, au toner, à la résine d'ester vinylique, à l'huile lubrifiante, au gel pour câbles, et à d'autres industries.

En conclusion, la silice fumée hydrophile et hydrophobe possèdent des applications ciblées dans des domaines industriels distincts en raison de leurs propriétés uniques. Les deux se complètent mutuellement et propulsent conjointement le progrès technologique et l'amélioration de la qualité des produits des industries connexes.