Hydrophilic và Hydrophobic Fumed Silica: Đặc điểm, Ứng dụng và Sự khác biệt - Nâng cao sự đổi mới công nghiệp và chất lượng sản phẩm
- Khí pha Silica thân thiện với nước
Silica khí pha khí thân nước là một bột silica không đều nano được sản xuất thông qua quá trình thủy phân ở nhiệt độ cao của halogen silic trong ngọn lửa hydro-oxit. Do sự tồn tại của nhóm hydroxyl trên bề mặt các hạt của nó, nó tự nhiên có tính chất thân nước và có thể được ẩm bởi nước, đạt được sự phân tán thuận lợi trong dung dịch nước.
Kích thước hạt chính của nó nằm trong khoảng 7 - 20nm, với kích thước hạt tổng hợp (trung bình) khoảng 150 - 300nm, và kích thước hạt tập hợp (trung bình) dao động từ 1 - 50um. Diện tích bề mặt cụ thể nằm trong khoảng từ 90 - 400 m²/g, và pH (của dung dịch 4% trong nước) nằm giữa 3.7 - 4.5.
Từ quan điểm hiệu suất ứng dụng, silica fumed thân nước thể hiện đặc tính thân nước và kháng dầu nổi bật. Nó thể hiện hiệu quả đáng kinh ngạc trong nhiều kịch bản ứng dụng công nghiệp. Ví dụ, trong lĩnh vực sơn và sơn, nó có thể điều chỉnh hiệu quả các tính chất định hình trong quá trình xử lý; nó có thể tăng cường hiệu ứng gia cố đáng kể trong cao su silicone hữu cơ; nó có thể gây ra hiệu ứng làm đặc trong các chất lỏng không phân cực; và liên quan đến thực phẩm và bột công nghiệp, nó đóng góp vào việc cải thiện khả năng chảy. Phạm vi ứng dụng của nó mở rộng qua nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sơn và sơn, keo và chất kết dính, polyester không no và phim, mực in, cao su silicone, mỹ phẩm, dược phẩm, cao su, thực phẩm, bột, và những lĩnh vực khác.
- Khí Silica trong không khí không thấm nước
Silica fumed hydrophobic được tạo ra bằng cách đưa silica fumed hydrophilic vào một phản ứng hóa học với các chất biến tính cụ thể. Các chất biến tính điển hình bao gồm hexamethyldisilazane (HMDS), dimethyldichlorosilane (DDS), polydimethylsiloxane (PMDS), và silanes đặc biệt. Sau quá trình biến tính, các nhóm hydroxyl trên bề mặt silica được phản ứng hoặc che khuất, do đó tạo ra tính thấm nước.
So sánh với silica thủy phân, silica fumed thân nước có sự khác biệt về tính chất đặc biệt. Nó không thể bị ướt bởi nước, và ngay cả khi mật độ của nó vượt qua mật độ của nước, nó vẫn có thể duy trì trên bề mặt nước. Nó thể hiện sự hấp thụ ẩm yếu và ít dễ hấp thụ ẩm. Về kích thước hạt, nó lớn hơn so với loại thân nước, trong khi diện tích bề mặt cụ thể tương ứng với loại thân nước bị giảm. Độ pH (của dung dịch nước isopropanol 4% 1:1 theo thể tích) dao động từ 3 - 10.
Hydrophobic gas-phase silica có những đặc tính xuất sắc như tính dầu, không phân cực và hấp thụ ẩm thấp, đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp đa dạng. Nó xuất sắc trong việc tạo sự phân tán và kiểm soát độ nhớt và có thể tạo ra tác động làm đặc trên các chất lỏng phân cực. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng cường, ngăn ngừa sự ăn mòn, trao cho các đặc tính không thấm nước và cải thiện khả năng chống trầy xước. Ví dụ, trong việc sản xuất cao su silicone vulcan hóa ở nhiệt độ phòng (RTV), silica fumed hydrophobic có thể được phân tán đều trong hệ thống cao su silicone, hiệu quả tăng cường các tính chất cơ học như độ bền kéo và độ bền rách của cao su, đồng thời truyền đạt các đặc tính không thấm nước thuận lợi cho cao su silicone, giúp nó duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường ẩm; trong ngành sơn, nó có thể cải thiện các tính chất độ nhớt của sơn, ngăn ngừa sự lắng đọng của pigment và tăng cường khả năng chống nước, chống thời tiết và chống trầy xước của sơn. Ví dụ, trong một số loại sơn ô tô cao cấp, việc thêm silica fumed hydrophobic đáng kể nâng cao độ bóng và độ bền của sơn; trong số các chất chống xốc organosilicon, silica fumed hydrophobic, như một thành phần hoạt tính quan trọng, có thể nhanh chóng giảm căng bề mặt của bọt và làm cho bọt vỡ. Do tính hydrophobic của nó, nó không dễ bị ướt bởi chất lỏng mới, do đó duy trì hiệu quả lâu dài của chất chống xốc. Nó chủ yếu được áp dụng cho cao su silicone RTV, keo và chất kết dính, sơn, mực in, sơn bột, cao su silicone lỏng, chất chống xốc silicone, bột in, bột in, nhựa vinyl ester, dầu bôi trơn, gel cáp và các ngành công nghiệp khác.
Kết luận, silica fumed thân nước và thân dầu có ứng dụng mục tiêu trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau nhờ vào các đặc tính độc đáo của chúng. Hai loại này bổ sung lẫn nhau và cùng thúc đẩy tiến bộ công nghệ và nâng cao chất lượng sản phẩm của các ngành công nghiệp liên quan.