Гидрофобный кремний это разновидность кремниевого материала, поверхностные свойства которого изменяются от гидрофильных до гидрофобных после специальной обработки.
На основе пирогенного кремнезема или осажденного кремнезема поверхность соединяется с гидрофобными группами методами химической модификации, например, путем обработки силановым связующим агентом, гидрофобная часть силана реагирует с гидроксильной группой на поверхности диоксида кремния, в результате чего поверхность диоксида кремния покрывается гидрофобными группами.
Физическая собственность
- По внешнему виду представляет собой белый порошок, похожий на обычный кремнезем.
- Имеет наноразмер частиц, что обеспечивает ему большую удельную площадь поверхности. Однако из-за гидрофобной поверхности он проявляет уникальные свойства при контакте с водой, например, не так легко впитывается водой, как гидрофильный кремнезем, и будет наблюдаться гидрофобное явление, похожее на «эффект листа лотоса».
Химические свойства
- Высокая химическая стабильность, может быть стабилен в определенной степени кислой, щелочной среде.
- Гидрофобные группы на поверхности обеспечивают хорошее сродство к органическим соединениям, хорошо диспергируются во многих органических растворителях и обладают водоотталкивающими свойствами.
Область применения
- Лакокрасочная промышленность: может значительно улучшить водонепроницаемость и влагостойкость краски. Когда покрытия используются на таких поверхностях, как наружные здания и корабли, 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 водостойких косметических средствах, таких как водостойкая тушь для ресниц, водостойкая губная помада и другие продукты, гидрофобный диоксид кремния является важной добавкой, которая может предотвратить растворение или смывание косметики водой, помогая продукту сохранять хороший эффект макияжа.
- Электронные материалы: используются в упаковочных материалах для электронных изделий для предотвращения повреждения электронных компонентов влагой, а его хорошее рассеивание помогает улучшить эксплуатационные характеристики упаковочных материалов.
При гидрофобной модификации кремнезема в качестве вспомогательных веществ обычно используют в основном следующие:
Агент общей модификации
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, метоксигруппа) и органическими группами с гидрофобностью (например, метильная группа и винильная группа).
- Принцип действия: Активная группа в силановом связующем агенте будет химически реагировать с гидроксильной группой на поверхности диоксида кремния, образуя химическую связь, в то время как гидрофобная группа на другом конце будет выходить наружу, тем самым изменяя свойства поверхности диоксида кремния с гидрофильных на гидрофобные.
2. Силиконовое масло
- Тип и характеристики: как диметилсиликоновое масло и т. д. Силиконовое масло обладает хорошей химической стабильностью, низким поверхностным натяжением и превосходной гидрофобностью.
- Принцип действия: Силиконовое масло может быть нанесено на поверхность диоксида кремния путем физической адсорбции или частичной химической связи. В процессе физической адсорбции, благодаря гидрофобности самого силиконового масла, на поверхности диоксида кремния будет образовываться гидрофобный слой, тем самым уменьшая возможность контакта диоксида кремния с водой.
