Hidrofobik silika Özel bir işlemden geçirildiğinde yüzey özellikleri hidrofilik yapıdan hidrofobik yapıya dönüşen bir tür silika malzemesidir.
Dumanlanmış silika veya çökeltilmiş silika temelinde, silan bağlama maddesi işlemi gibi kimyasal modifikasyon yöntemleriyle yüzey hidrofobik gruplarla bağlanır, silanın hidrofobik kısmı silisyum dioksit yüzeyindeki hidroksil grubu ile reaksiyona girer, böylece silisyum dioksitin yüzeyi hidrofobik gruplarla kaplanır.
Fiziksel özellik
- Görünümü genellikle beyaz toz olup, sıradan silikaya benzer.
- Nanoölçekli bir parçacık boyutuna sahiptir, bu da ona büyük bir özgül yüzey alanı kazandırır. Ancak, hidrofobik yüzey nedeniyle, suyla temas ettiğinde hidrofilik silika kadar kolay su tarafından ıslatılmamak gibi benzersiz özellikler sergiler ve "lotus yaprağı etkisi"ne benzer bir hidrofobik fenomen meydana gelir.
Kimyasal özellik
- Yüksek kimyasal kararlılığa sahiptir, belirli oranda asit, alkali ortamlarda kararlı kalabilir.
- Yüzeyindeki hidrofobik gruplar organik bileşiklere karşı iyi bir afinite sağlar, birçok organik çözücüde iyi dağılabilir ve suya karşı itici özelliğe sahiptir.
Uygulama alanı
- Boya endüstrisi: Boyanın su geçirmez, nem geçirmez performansını önemli ölçüde iyileştirebilir. Kaplamalar dış mekan binaları ve gemiler gibi yüzeylerde kullanıldığında, hidrofobik silika nemin kaplamaya nüfuz etmesini önleyebilir, böylece kaplamanın hizmet ömrünü uzatırken, aynı zamanda kaplamanın reolojisini iyileştirerek kaplamanın uygulanmasını kolaylaştırır.
- Kozmetik endüstrisi: Suya dayanıklı maskara, suya dayanıklı ruj ve diğer ürünler gibi bazı su geçirmez kozmetiklerde, önemli bir katkı maddesi olan hidrofobik silika, kozmetiklerin su ile çözünmesini veya yıkanmasını önleyerek ürünün iyi bir makyaj etkisi sağlamasına yardımcı olabilir.
- Elektronik malzemeler: Elektronik ürünler için ambalaj malzemelerinde, nemin elektronik bileşenlere zarar vermesini önlemek için kullanılırken, iyi dağılımı ambalaj malzemelerinin performansını artırmaya yardımcı olur
Silikanın hidrofobik modifikasyonunda yaygın olarak kullanılan yardımcı maddeler başlıca şunlardır:
Genel modifikasyon ajanı
1. Silan bağlama maddesi
- Tür ve özellikler: Bu, en yaygın kullanılan katkı maddesi sınıfıdır. Metil trimetoksi-silan, vinil trimetoksi-silan vb. gibi. Moleküler yapısı genellikle silisyum dioksitin yüzeyindeki hidroksil grubuyla (metoksi grubu gibi) ve hidrofobisiteye sahip organik gruplarla (metil grubu ve vinil grubu gibi) reaksiyona girebilen aktif gruplar içerir.
- Etki prensibi: Silan bağlayıcı maddedeki aktif grup, silisyum dioksitin yüzeyindeki hidroksil grubuyla kimyasal reaksiyona girerek kimyasal bir bağ oluştururken, diğer uçtaki hidrofobik grup dışarıya doğru uzanarak, silisyum dioksitin yüzeyinin özelliklerini hidrofilikten hidrofobiğe değiştirir.
2. Silikon yağı
- Tip ve özellikleri: Dimetil silikon yağı vb. gibi. Silikon yağı iyi kimyasal kararlılığa, düşük yüzey gerilimine ve mükemmel hidrofobisiteye sahiptir.
- Etki prensibi: Silikon yağı, fiziksel adsorpsiyon veya kısmi kimyasal bağlanma yoluyla silikon dioksitin yüzeyini kaplayabilir. Fiziksel adsorpsiyon sürecinde, silikon yağının kendi hidrofobisitesi nedeniyle, silikon dioksitin yüzeyinde hidrofobik bir tabaka oluşacak ve böylece silikon dioksit ile su arasındaki temas olasılığı azalacaktır.
