Silice idrofobica è un tipo di materiale di silice le cui proprietà superficiali cambiano da idrofile a idrofobiche dopo un trattamento speciale.
Sulla base della silice pirogenica o della silice precipitata, la superficie viene collegata con gruppi idrofobici mediante metodi di modifica chimica, come ad esempio tramite il trattamento con agente di accoppiamento del silano, la parte idrofobica del silano reagisce con il gruppo idrossilico sulla superficie del biossido di silicio, in modo che la superficie del biossido di silicio sia ricoperta da gruppi idrofobici.
Proprietà fisica
- L'aspetto è generalmente quello di una polvere bianca, simile alla comune silice.
- Ha una dimensione delle particelle in nanoscala, che gli conferisce un'ampia superficie specifica. Tuttavia, a causa della superficie idrofobica, esibisce proprietà uniche quando è a contatto con l'acqua, come non essere facilmente inzuppata dall'acqua come la silice idrofila, e si verificherà un fenomeno idrofobico simile all'"effetto foglia di loto".
Proprietà chimica
- Elevata stabilità chimica, può essere stabile in un certo grado di ambiente acido e alcalino.
- I gruppi idrofobici sulla superficie gli conferiscono una buona affinità per i composti organici, può essere ben disperso in molti solventi organici ed è repellente all'acqua.
Campo di applicazione
- Industria delle vernici: può migliorare significativamente le prestazioni impermeabili e anti-umidità della vernice. Quando i rivestimenti vengono utilizzati su superfici come edifici esterni e navi, la silice idrofobica può impedire all'umidità di penetrare nel rivestimento, prolungando così la durata utile del rivestimento, migliorando anche la reologia del rivestimento e rendendo il rivestimento più facile da applicare.
- Industria cosmetica: in alcuni cosmetici waterproof, come mascara waterproof, rossetti waterproof e altri prodotti, la silice idrofobica, come additivo importante, può impedire che i cosmetici vengano sciolti o lavati via dall'acqua, aiutando il prodotto a mantenere un buon effetto trucco.
- Materiali elettronici: utilizzati nei materiali di imballaggio per prodotti elettronici per impedire che l'umidità danneggi i componenti elettronici, mentre la sua buona dispersione aiuta a migliorare le prestazioni dei materiali di imballaggio
Nella modifica idrofobica della silice, gli ausiliari comunemente utilizzati sono principalmente i seguenti:
Agente di modifica generale
1. Agente di accoppiamento silanico
- Tipo e caratteristiche: Questa è la classe di additivi più comunemente utilizzata. Come metil trimetossi-silano, vinil trimetossi-silano, ecc. La sua struttura molecolare contiene generalmente gruppi attivi che possono reagire con il gruppo idrossilico sulla superficie del biossido di silicio (come il gruppo metossilico) e gruppi organici con idrofobicità (come il gruppo metilico e il gruppo vinilico).
- Principio di azione: il gruppo attivo nell'agente di accoppiamento silanico reagirà chimicamente con il gruppo idrossilico sulla superficie del biossido di silicio per formare un legame chimico, mentre il gruppo idrofobico sull'altra estremità si estenderà verso l'esterno, modificando così le proprietà della superficie del biossido di silicio da idrofila a idrofobica.
2. Olio di silicone
- Tipo e caratteristiche: come l'olio di silicone dimetilico, ecc. L'olio di silicone ha una buona stabilità chimica, bassa tensione superficiale ed eccellente idrofobicità.
- Principio di azione: l'olio di silicone può essere ricoperto sulla superficie del biossido di silicio tramite adsorbimento fisico o legame chimico parziale. Nel processo di adsorbimento fisico, a causa dell'idrofobicità dell'olio di silicone stesso, si formerà uno strato idrofobico sulla superficie del biossido di silicio, riducendo così la possibilità di contatto tra biossido di silicio e acqua.
