50 m²/g के विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ जलीय हाइड्रोफिलिक फ्यूम्ड सिलिका के अनुप्रयोग क्षेत्र और विस्तृत परिचय

1. मूल विशेषताएं

- तैयारी विधि: यह हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ज्वाला में सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड के उच्च तापमान हाइड्रोलिसिस द्वारा उत्पन्न होता है, जिससे नैनोस्केल पर अनाकार सिलिका बनता है।

- विशिष्ट सतह क्षेत्र: 50 m²/g (अपेक्षाकृत निम्न-स्तर, बड़े कणों या अधिक सघन संरचना के साथ)।

- सतह गुण: हाइड्रोफिलिक (सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों से समृद्ध, जो ध्रुवीय प्रणालियों में फैलना आसान है)।

- कण आकार: आमतौर पर 5-50 एनएम की सीमा के भीतर, लेकिन अपेक्षाकृत कम विशिष्ट सतह क्षेत्र के कारण, कुछ द्वितीयक कणों में एकत्रित हो सकते हैं।

2. मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र

(1) कोटिंग्स और स्याही

- कार्य: रियोलॉजिकल नियंत्रण, अवसादन-रोधी, मैटिंग।

- क्रियाविधि: हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक नेटवर्क संरचना बनाई जाती है, जो पिगमेंट के अवक्षेपण को रोकती है; कम विशिष्ट सतह क्षेत्र हल्का गाढ़ापन प्रदान करता है, जो जल-आधारित कोटिंग्स के लिए उपयुक्त है, जिसके लिए कम श्यानता की आवश्यकता होती है।

- मामला: वास्तुशिल्प जल-आधारित कोटिंग्स में उपयोग किया जाता है, यह भंडारण स्थिरता में सुधार करता है और एक ही समय में निर्माण प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले अत्यधिक गाढ़ेपन से बचाता है।

(2) चिपकने वाले और सीलेंट

- कार्य: गाढ़ा करना, थिक्सोट्रॉपी, सुदृढ़ीकरण।

- लाभ: हाइड्रोफिलिक गुण में पानी आधारित प्रणालियों के साथ अच्छी संगतता है, और यह पर्यावरण के अनुकूल चिपकने वाले (जैसे सफेद गोंद) के लिए उपयुक्त है, भराव के अवसादन को रोकता है और निर्माण सटीकता में सुधार करता है।

(3) प्लास्टिक और रबर

- कार्य: अर्द्ध-सुदृढ़ीकरण भराव, प्रसंस्करण सहायता।

- अनुप्रयोग: सिलिकॉन रबर में, यह उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले उत्पादों के हिस्से को प्रतिस्थापित कर सकता है, जिससे कुछ यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हुए लागत कम हो जाती है; प्लास्टिक (जैसे पीई) में, यह पिघलन शक्ति में सुधार करता है और प्रसंस्करण दोषों को कम करता है।

(4) सौंदर्य प्रसाधन

- उद्देश्य: चिपचिपापन समायोजन, तेल अवशोषण, त्वचा महसूस सुधार।

- उदाहरण: सनस्क्रीन उत्पादों में उपयोग किए जाने पर, यह इमल्शन की तरलता को संतुलित करता है, "श्वेतकरण" की घटना से बचाता है, और साथ ही अतिरिक्त तेल को सोख लेता है, जिससे ताज़गी का एहसास बढ़ता है।

(5) फार्मास्यूटिकल्स और खाद्य पदार्थ

- भूमिका: ग्लाइडेंट, विघटनकारी, वाहक।

- विवरण: गोलियों (जैसे विटामिन सी की गोलियां) के लिए ग्लाइडेंट के रूप में, यह गोली बनाने के दौरान तरलता में सुधार करता है; कम विशिष्ट सतह क्षेत्र हाइग्रोस्कोपिसिटी को कम करता है और दवाओं की स्थिरता को बढ़ाता है।

(6) इलेक्ट्रॉनिक सामग्री

- अनुप्रयोग: एनकैप्सुलेशन सामग्री, थर्मल प्रवाहकीय भराव।

- कार्य: इपॉक्सी रेजिन एनकैप्सुलेशन चिपकने वाले पदार्थों में, यह समतल गुण को समायोजित करता है और गोंद के अतिप्रवाह को रोकता है; थर्मल प्रवाहकीय सिलिकॉन ग्रीस भरते समय, यह थर्मल चालकता और एक्सट्रूडेबिलिटी को संतुलित करता है।

3. प्रदर्शन लाभ का विश्लेषण

- फैलावशीलता: अपेक्षाकृत कम विशिष्ट सतह क्षेत्र अंतर-कण बलों को कम करता है, जिससे पानी/ध्रुवीय विलायकों में फैलाव आसान हो जाता है और ऊर्जा की खपत में बचत होती है।

- लागत प्रभावशीलता: यह उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले फ्यूम्ड सिलिका उत्पादों की तुलना में सस्ता है, और उन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जहां सुदृढ़ीकरण आवश्यकताएं सख्त नहीं हैं।

- अनुकूलता: हाइड्रोफिलिक सतह जल-आधारित प्रणालियों के लिए उपयुक्त है, जो पर्यावरण संरक्षण की प्रवृत्ति (जैसे कार्बनिक गाढ़ा करने वाले पदार्थों को प्रतिस्थापित करना) के अनुरूप है।

4. सावधानियां

- सुदृढीकरण सीमा: यह उच्च यांत्रिक गुण आवश्यकताओं (जैसे टायर ट्रेड) वाले रबर उत्पादों के लिए उपयुक्त नहीं है।

- शुष्क भंडारण: इसकी मजबूत हाइड्रोफिलिसिटी के कारण, इसे जमने से बचाने और फैलाव को प्रभावित करने से बचाने के लिए नमी से संरक्षित करने की आवश्यकता होती है।

- वैकल्पिक चयन: जब उच्च गाढ़ापन की आवश्यकता होती है (जैसे कि जेल कोटिंग्स में), 200 m²/g से अधिक विशिष्ट सतह क्षेत्र वाले उत्पादों को प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है।

5. बाज़ार उत्पादों के उदाहरण

- समान मॉडल: हालांकि मुख्यधारा फ्यूम्ड सिलिका (जैसे एरोसिल 200) का विशिष्ट सतह क्षेत्र अपेक्षाकृत अधिक है, अनुकूलित या वर्गीकृत उत्पाद 50 m²/g तक पहुंच सकते हैं (जैसे कि झोंगलियान केमिकल कंपनी लिमिटेड और कुछ अन्य निर्माताओं के "ZLSIL-A50" मॉडल)।

- अनुप्रयोग अनुकूलन: इसका प्रयोग प्रायः ऐसे क्षेत्रों में किया जाता है जहां रियोलॉजिकल गुणों का सूक्ष्म समायोजन आवश्यक होता है, जैसे उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक चिपकने वाले पदार्थ या चिकित्सा-ग्रेड जैल।

6. भविष्य के रुझान

- हरितीकरण: जल-आधारित प्रणालियों के विकास के अनुरूप, यह पारंपरिक विलायक-आधारित योजकों का स्थान लेता है।

- कार्यात्मककरण: सतह संशोधन (जैसे पॉलिमर का ग्राफ्टिंग) स्मार्ट सामग्रियों में इसके अनुप्रयोग का विस्तार करता है, जैसे तापमान-संवेदनशील दवा वाहक।

उपरोक्त विश्लेषण के माध्यम से, 50 m²/g के विशिष्ट सतह क्षेत्र वाला जलीय हाइड्रोफिलिक फ्यूम्ड सिलिका अपने संतुलित प्रदर्शन मापदंडों के कारण कई औद्योगिक क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से ऐसे परिदृश्यों में जहां प्रसंस्करण प्रदर्शन और लागत नियंत्रण पर जोर दिया जाता है।