Гидрофобный диоксид кремния - это вид кремниевого материала, поверхностные свойства которого изменяются с гидрофильных на гидрофобные после специальной обработки.
На основе дымообразного диоксида кремния или осадочного диоксида кремния поверхность связывается с гидрофобными группами с помощью методов химической модификации, например, через обработку силановым связующим агентом, гидрофобная часть силана реагирует с гидроксильной группой на поверхности диоксида кремния, так что поверхность диоксида кремния покрыта гидрофобными группами.
Физические свойства
- Внешний вид обычно белый порошок, похожий на обычный диоксид кремния.
- Имеет наномасштабный размер частиц, что придает ему большую специфическую поверхность. Однако из-за гидрофобной поверхности он проявляет уникальные свойства при контакте с водой, такие как не так легко пропитывается водой, как гидрофильный диоксид кремния, и имеет гидрофобное явление, аналогичное «эффекту лотосового листа».
Химические свойства
- Высокая химическая стабильность, может быть стабильным в определенной степени кислотной, щелочной среде.
- Гидрофобные группы на поверхности придают ему хорошую аффинность к органическим соединениям, может хорошо диспергироваться во многих органических растворителях и обладает отталкивающим действием к воде.
Область применения
- Промышленность красок: может значительно улучшить водонепроницаемость и влагостойкость красок. Когда краски используются на поверхностях, таких как наружные здания и суда, гидрофобный диоксид кремния может предотвратить проникновение влаги в покрытие, тем самым продлевая срок службы покрытия, а также улучшая реологию покрытия и облегчая его нанесение.
- Косметическая промышленность: в некоторых водонепроницаемых косметических средствах, таких как водостойкая тушь для ресниц, водостойкая помада и другие продукты, гидрофобный диоксид кремния в качестве важной добавки может предотвратить растворение или смывание косметики водой, чтобы помочь продукту сохранить хороший макияжный эффект.
- Электронные материалы: используются в упаковочных материалах для электронных изделий, чтобы предотвратить повреждение электронных компонентов влагой, а также их хорошая дисперсия помогает улучшить характеристики упаковочных материалов
При гидрофобной модификации диоксида кремния основными используемыми вспомогательными веществами являются следующие:
Общий модификационный агент
1. Силановый связующий агент
- Тип и характеристики: это наиболее часто используемый класс добавок. Например, метилтриметоксисилан, винилтриметоксисилан и т. д. Его молекулярная структура обычно содержит активные группы, которые могут реагировать с гидроксильной группой на поверхности диоксида кремния (например, метоксильная группа) и органические группы с гидрофобностью (например, метильная группа и виниловая группа).
- Принцип действия: активная группа в силановом связующем агенте будет химически реагировать с гидроксильной группой на поверхности диоксида кремния, образуя химическую связь, а гидрофобная группа на другом конце будет вытягиваться наружу, изменяя тем самым свойства поверхности диоксида кремния с гидрофильной на гидрофобную.
2. Силиконовое масло
- Тип и характеристики: например, диметилсилоксановое масло и т. д. Силиконовое масло обладает хорошей химической стабильностью, низким поверхностным натяжением и отличной гидрофобностью.
- Принцип действия: силиконовое масло может быть покрыто на поверхности диоксида кремния физической адсорбцией или частичной химической связью. В процессе физической адсорбции из-за гидрофобности самого силиконового масла на поверхности диоксида кремния образуется гидрофобный слой, что снижает возможность контакта между диоксидом кремния и водой.
