Sílica hidrofóbica é um tipo de material de sílica cujas propriedades de superfície mudam de hidrofílicas para hidrofóbicas após um tratamento especial.
Com base em sílica fumada ou sílica precipitada, a superfície é conectada a grupos hidrofóbicos por métodos de modificação química, como através do tratamento com agente de acoplamento de silano, a parte hidrofóbica do silano reage com o grupo hidroxila na superfície do dióxido de silício, de modo que a superfície do dióxido de silício seja coberta por grupos hidrofóbicos.
Propriedade física
- A aparência é geralmente um pó branco, semelhante à sílica comum.
- Possui um tamanho de partícula nanométrico, o que lhe confere uma grande área de superfície específica. No entanto, devido à superfície hidrofóbica, ele exibe propriedades únicas quando em contato com água, como não ser tão facilmente encharcado pela água quanto a sílica hidrofílica e apresentar um fenômeno hidrofóbico semelhante ao "efeito de folha de lótus".
Propriedade química
- Alta estabilidade química, pode ser estável em um certo grau de ambiente ácido e alcalino.
- Os grupos hidrofóbicos na superfície conferem-lhe uma boa afinidade com compostos orgânicos, podendo ser bem disperso em muitos solventes orgânicos e apresentando repelência à água.
Campo de aplicação
- Indústria de tintas: pode melhorar significativamente o desempenho à prova d'água e à prova de umidade da tinta. Quando revestimentos são usados em superfícies como prédios ao ar livre e navios, a sílica hidrofóbica pode impedir a penetração de umidade no revestimento, prolongando assim a vida útil do revestimento, além de melhorar a reologia do revestimento e facilitar a aplicação do mesmo.
- Indústria de cosméticos: em alguns cosméticos à prova d'água, como rímel à prova d'água, batom à prova d'água e outros produtos, a sílica hidrofóbica é um aditivo importante, pois pode evitar que os cosméticos sejam dissolvidos ou removidos pela água, ajudando o produto a manter um bom efeito de maquiagem.
- Materiais eletrônicos: usados em materiais de embalagem para produtos eletrônicos para evitar que a umidade cause danos aos componentes eletrônicos, enquanto sua boa dispersão ajuda a melhorar o desempenho dos materiais de embalagem
Na modificação hidrofóbica da sílica, os auxiliares comumente usados são principalmente os seguintes:
Agente de modificação geral
1. Agente de acoplamento de silano
- Tipo e características: esta é a classe mais comumente usada de aditivos. Como trimetoxi-silano de metila, trimetoxi-silano de vinila, etc. Sua estrutura molecular geralmente contém grupos ativos que podem reagir com o grupo hidroxila na superfície do dióxido de silício (como grupo metoxi) e grupos orgânicos com hidrofobicidade (como grupo metila e grupo vinila).
- Princípio de ação: o grupo ativo no agente de acoplamento de silano reagirá quimicamente com o grupo hidroxila na superfície do dióxido de silício para formar uma ligação química, enquanto o grupo hidrofóbico na outra extremidade se estenderá para fora, alterando assim as propriedades da superfície do dióxido de silício de hidrofílica para hidrofóbica.
2. Óleo de silicone
- Tipo e características: como óleo de silicone dimetil, etc. O óleo de silicone possui boa estabilidade química, baixa tensão superficial e excelente hidrofobicidade.
- Princípio de ação: o óleo de silicone pode ser coberto na superfície do dióxido de silício por adsorção física ou ligação química parcial. No processo de adsorção física, devido à hidrofobicidade do próprio óleo de silicone, uma camada hidrofóbica será formada na superfície do dióxido de silício, reduzindo assim a possibilidade de contato entre o dióxido de silício e a água.
