疎水性シリカ 特殊な処理を施すことで表面特性が親水性から疎水性に変化するシリカ素材の一種です。

フュームドシリカまたは沈降シリカをベースに、シランカップリング剤処理などの化学修飾方法によって表面を疎水基と結合させ、シランの疎水部分が二酸化ケイ素の表面のヒドロキシル基と反応し、二酸化ケイ素の表面が疎水基で覆われるようにします。

物理的性質
- 外観は一般に普通のシリカに似た白色粉末です。
- 粒子サイズがナノスケールであるため、比表面積が大きいが、表面が疎水性であるため、水と接触すると親水性シリカのように水に浸りにくく、「蓮の葉効果」に似た疎水現象が発生するなど、独特の性質を示す。

化学的性質
- 化学的安定性が高く、ある程度の酸、アルカリ環境でも安定します。
- 表面の疎水基により有機化合物との親和性が高く、多くの有機溶媒によく分散し、撥水性があります。

応用分野

- 塗料業界：塗料の防水、防湿性能を大幅に向上させることができます。屋外の建物や船舶などの表面にコーティング剤を使用する場合、疎水性シリカはコーティング剤への水分の浸透を防ぎ、コーティング剤の耐用年数を延ばすとともに、コーティング剤のレオロジーを改善し、コーティング剤の塗布を容易にします。
- 化粧品業界：ウォータープルーフマスカラ、ウォータープルーフ口紅などの一部のウォータープルーフ化粧品では、疎水性シリカが重要な添加剤として使用され、化粧品が水に溶けたり洗い流されたりするのを防ぎ、製品の良好なメイクアップ効果を維持するのに役立ちます。
- 電子材料：電子製品の包装材料に使用され、湿気による電子部品の損傷を防ぎ、分散性に優れているため、包装材料の性能が向上します。
シリカの疎水性改質において、一般的に使用される補助剤は主に以下のとおりです。

一般的な改質剤
1. シランカップリング剤
- 種類と特徴: これは最も一般的に使用される添加剤のクラスです。メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなど。その分子構造には、通常、二酸化ケイ素の表面のヒドロキシル基と反応できる活性基 (メトキシ基など) と疎水性の有機基 (メチル基、ビニル基など) が含まれています。
- 作用原理：シランカップリング剤の活性基が二酸化ケイ素の表面の水酸基と化学反応を起こして化学結合を形成し、もう一方の端の疎水基が外側に伸びて、二酸化ケイ素の表面の性質を親水性から疎水性に変化させます。

2. シリコンオイル
- 種類と特徴：ジメチルシリコーンオイルなど。シリコーンオイルは化学的安定性に優れ、表面張力が低く、疎水性に優れています。
- 作用原理：シリコーンオイルは、物理吸着または部分的な化学結合によって二酸化ケイ素の表面に覆われます。物理吸着プロセスでは、シリコーンオイル自体の疎水性により、二酸化ケイ素の表面に疎水層が形成され、二酸化ケイ素と水が接触する可能性が低くなります。

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