Sílica hidrofóbica é um tipo de material de sílica cujas propriedades de superfície mudam de hidrofílicas para hidrofóbicas após tratamento especial.
Com base na sílica pirogênica ou sílica precipitada, a superfície é conectada com grupos hidrofóbicos por métodos de modificação química, como por meio 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 é coberta por grupos hidrofóbicos.
Propriedade física
- A aparência geralmente é de um pó branco, semelhante à sílica comum.
- Tem um tamanho de partícula em nanoescala, o que lhe dá uma grande área de superfície específica. No entanto, devido à superfície hidrofóbica, exibe propriedades únicas quando em contato com a água, como não ser tão facilmente encharcado pela água quanto a sílica hidrofílica, e haverá um fenômeno hidrofóbico semelhante ao "efeito folha de lótus".
Propriedade química
- Alta estabilidade química, pode ser estável em um certo grau de ambiente ácido e alcalino.
- Grupos hidrofóbicos na superfície lhe conferem boa afinidade por compostos orgânicos, pode ser bem disperso em muitos solventes orgânicos e tem repelência à água.
Campo de aplicação
- Indústria de tintas: pode melhorar significativamente o desempenho à prova d'água e de umidade da tinta. Quando revestimentos são usados em superfícies como edifícios externos e navios, a sílica hidrofóbica pode evitar que a umidade penetre no revestimento, estendendo assim a vida útil do revestimento, ao mesmo tempo em que melhora a reologia do revestimento e torna o revestimento mais fácil de aplicar.
- 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, como um aditivo importante, pode evitar que os cosméticos sejam dissolvidos ou lavados pela água, para ajudar o produto a manter um bom efeito de maquiagem.
- Materiais eletrônicos: Usado 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 utilizados são principalmente os seguintes:
Agente de modificação geral
1. Agente de acoplamento de silano
- Tipo e características: Esta é a classe de aditivos mais comumente usada. Como metil trimetoxi-silano, vinil trimetoxi-silano, etc. Sua estrutura molecular geralmente contém grupos ativos que podem reagir com o grupo hidroxila na superfície do dióxido de silício (como o grupo metoxi) e grupos orgânicos com hidrofobicidade (como o grupo metil e o grupo vinil).
- 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 tem 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.
