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हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक गैसी सिलिका: विशेषताओं और विसंगतियों का विस्तृत विश्लेषण

2024.11.29
हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक फ्यूम्ड सिलिका: विशेषताएं, अनुप्रयोग, और भिन्नताएं - औद्योगिक नवाचार और उत्पाद गुणवत्ता को बढ़ाना
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  1. हाइड्रोफिलिक गैस-चरण सिलिका
हाइड्रोफिलिक गैस-चरण सिलिका एक नैनोस्केल अमॉर्फस सिलिका पाउडर है जो हाइड्रोजन-ऑक्सीजन धुंध में सिलिकॉन हैलाइड्स के उच्च तापमान वाले हाइड्रोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न होता है। इसके कणों की सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों के मौजूद होने के कारण, यह स्वाभाविक रूप से हाइड्रोफिलिक गुणों को प्रदर्शित करता है और पानी द्वारा गीला किया जा सकता है, जिससे यह जलीय समाधानों में अनुकूल वितरण प्राप्त कर सकता है।
भौतिक संरचनात्मक गुणों के दृष्टिकोण से, इसका प्राथमिक कण आकार 7 - 20 नैनोमीटर के भीतर होता है, जिसका समूह कण आकार (औसत रूप से) लगभग 150 - 300 नैनोमीटर होता है, और एग्लोमरेट कण आकार (औसत रूप से) 1 - 50 माइक्रोमीटर के बीच होता है। विशेष सतह क्षेत्र 90 - 400 मीटर वर्ग/ग्राम के बीच होता है, और pH (एक 4% जलीय विलय का) 3.7 - 4.5 के बीच होता है।
एप्लिकेशन प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, हाइड्रोफिलिक फ्यूमेड सिलिका प्रमुख हाइड्रोफिलिक और ओलिफोबिक विशेषताएँ प्रदर्शित करता है। यह कई औद्योगिक अनुप्रयोग स्थितियों में अद्वितीय प्रभावशीलता दिखाता है। उदाहरण के रूप में, कोटिंग और पेंट्स के क्षेत्र में, यह प्रक्रिया के दौरान रेओलॉजिकल गुणों को कुशलतापूर्वक नियंत्रित कर सकता है; यह जैविक सिलिकॉन इलास्टोमर्स में पुनर्बलीकरण प्रभाव को काफी बढ़ा सकता है; यह गैर-पोलर तरलों में गाढ़ाई प्रभाव उत्पन्न कर सकता है; और खाद्य और औद्योगिक पाउडर के संबंध में, यह फ्लोएबिलिटी को बढ़ावा देने में योगदान करता है। इसका अनुप्रयोग विस्तार विभिन्न उद्योगों के विभिन्न क्षेत्रों में होता है, जिसमें कोटिंग और पेंट्स, चिपकने वाले और सीलेंट्स, अनअशोधित पॉलिएस्टर और फिल्म, इंक, सिलिकॉन रबर, कॉस्मेटिक्स, फार्मास्यूटिकल्स, इलास्टोमर्स, खाद्य, पाउडर आदि शामिल हैं।
  1. हाइड्रोफोबिक गैस-अवस्था सिलिका
हाइड्रोफोबिक फ्यूमेड सिलिका को विशेष मोडीफायर्स के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया में लाने के द्वारा हाइड्रोफिलिक फ्यूमेड सिलिका से बनाया जाता है। सामान्य मोडीफायर्स में हेक्सामेथाइलडाइसिलाजेन (एचएमडीएस), डाइमेथाइलडाइक्लोरोसिलेन (डीडीएस), पॉलीडाइमेथाइलसिलॉक्सेन (पीएमडीएस), और विशेष सिलेन्स शामिल हैं। संशोधन प्रक्रिया के बाद, सिलिका सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों को या तो प्रतिक्रिया किया जाता है या मास्क किया जाता है, जिससे हाइड्रोफोबिकता प्रदान की जाती है।
हाइड्रोफोबिक फ्यूमेड सिलिका की तुलना में, हाइड्रोफिलिक सिलिका के साथ विशेषता भिन्नताएँ होती हैं। यह पानी द्वारा गीला नहीं हो सकता है, और यदि इसकी घनत्व पानी की घनत्व से अधिक होती है, तो भी यह पानी की सतह पर तैर सकता है। यह कम नमी अवशोषण को प्रदर्शित करता है और नमी पुनर्प्राप्ति के प्रति कम प्रवृत्त है। कण का आकार के मामले में, यह हाइड्रोफिलिक प्रकार की तुलना में अधिक है, जबकि हाइड्रोफिलिक प्रकार के संबंधित विशेष सतह क्षेत्र को कम किया गया है। pH (4% 1:1 आयसोप्रोपेनॉल जलीय विलयन समाधान का) 3 से 10 तक होता है।
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हाइड्रोफोबिक गैस-फेज सिलिका में उत्कृष्ट गुण होते हैं जैसे कि ओलिफिलिसिटी, गैर-धरात्मकता, और कम नमी अवशोषण, और विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह वितरण और रेओलॉजिकल नियंत्रण को सुविधाजनक ढंग से सहायता प्रदान करने में उत्कृष्ट है और धारात्मक तरल पर गाढ़ा प्रभाव डाल सकता है। इसका मजबूत प्रभाव होता है पुनर्निर्माण, कोरोजन निवारण, हाइड्रोफोबिक विशेषताओं का उपहार, और स्क्रैच प्रतिरोध की सुधार। उदाहरण के रूप में, कमरे के तापमान पर वल्केनाइज्ड (RTV) सिलिकॉन रबर के उत्पादन में, हाइड्रोफोबिक फ्यूम्ड सिलिका को सिलिकॉन रबर प्रणाली के भीतर समान रूप से वितरित किया जा सकता है, जिससे रबर की यांत्रिक गुणधर्मों को जैसे खिंचाव शक्ति और फाड़ने की शक्ति को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सकता है, साथ ही सिलिकॉन रबर को अनुकूल हाइड्रोफोबिक विशेषताएँ प्रदान करने में सक्षम बनाता है, जिससे यह नमी वाले सेटिंग्स में स्थिर प्रदर्शन कर सकता है; कोटिंग उद्योग में, यह कोटिंग की रेओलॉजिकल गुणधर्मों को बढ़ा सकता है, रंग बोझन को रोक सकता है, और कोटिंग की जल प्रतिरोध, मौसम प्रतिरोध, और स्क्रैच प्रतिरोध को बढ़ा सकता है। उदाहरण के रूप में, कुछ उच्च-स्तरीय ऑटोमोटिव कोटिंग्स में, हाइड्रोफोबिक फ्यूम्ड सिलिका के जोड़ने से कोटिंग्स की चमकदारता और टिकाऊता को व्यापक रूप से बढ़ाया जा सकता है; ऑर्गनोसिलिकॉन डिफोमर्स के बीच, हाइड्रोफोबिक फ्यूम्ड सिलिका, एक महत्वपूर्ण सक्रिय घटक के रूप में, जलफोम की सतह तनाव को तुरंत कम कर सकता है और फोम को फटने का कारण बना सकता है। इसकी हाइड्रोफोबिक प्रकृति के कारण, यह ताजगी से नये तरल द्वारा नहीं भिगता है, इसलिए डिफोमर की दीर्घकालिक प्रभावशीलता को बनाए रखता है। यह मुख्य रूप से आरटीवी सिलिकॉन रबर, चिपकाने और सीलेंट्स, कोटिंग्स, इंक, पाउडर कोटिंग्स, तरल सिलिकॉन रबर, सिलिकॉन डिफोमर, प्रिंटिंग टोनर, टोनर, विनाइल एस्टर रेजिन, लुब्रिकेटिंग ऑयल, केबल जेल, और अन्य उद्योगों के लिए लागू है।
समापन में, हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक फ्यूम्ड सिलिका अपनी विशेष गुणों के कारण विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में लक्षित अनुप्रयोग रखते हैं। ये दोनों एक-दूसरे को पूरक करते हैं और संबंधित उद्योगों की प्रौद्योगिकी प्रगति और उत्पाद गुणवत्ता में सहयोग करते हैं।
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