Campos de aplicação e introdução detalhada da sílica pirogênica hidrofílica aquosa com área superficial específica de 50 m²/g

1. Características básicas

- Método de preparação: É gerado pela hidrólise em alta temperatura do tetracloreto de silício em uma chama de hidrogênio-oxigênio, formando sílica amorfa em nanoescala.

- Área de superfície específica: 50 m²/g (relativamente baixa, com partículas maiores ou uma estrutura mais compacta).

- Propriedades de superfície: Hidrofílico (rico em grupos hidroxila na superfície, o que o torna fácil de dispersar em sistemas polares).

- Tamanho das partículas: geralmente na faixa de 5 a 50 nm, mas devido à área de superfície específica relativamente baixa, algumas podem se aglomerar em partículas secundárias.

2. Principais campos de aplicação

(1) Revestimentos e tintas

- Função: Controle reológico, antissedimentação, fosqueamento.

- Mecanismo: Uma estrutura de rede é formada por meio de ligações de hidrogênio para evitar a precipitação de pigmentos; a baixa área de superfície específica proporciona espessamento suave, o que é adequado para revestimentos à base de água que exigem baixa viscosidade.

- Caixa: Utilizada em revestimentos arquitetônicos à base de água, melhora a estabilidade de armazenamento e evita espessamentos excessivos que afetam o desempenho da construção ao mesmo tempo.

(2) Adesivos e Selantes

- Função: Espessamento, tixotropia, reforço.

- Vantagem: A propriedade hidrofílica tem boa compatibilidade com sistemas à base de água e é adequada para adesivos ecológicos (como cola branca), evitando a sedimentação de cargas e melhorando a precisão da construção.

(3) Plásticos e Borrachas

- Função: Enchimento semi-reforçador, auxiliar de processamento.

- Aplicação: Na borracha de silicone, pode substituir parte dos produtos com alta área superficial específica, reduzindo custos e mantendo certas propriedades mecânicas; em plásticos (como PE), melhora a resistência à fusão e reduz defeitos de processamento.

(4) Cosméticos

- Objetivo: Ajuste de viscosidade, absorção de óleo, melhora da sensação na pele.

- Exemplo: Usado em produtos de proteção solar, equilibra a fluidez da emulsão, evita o fenômeno de "branqueamento" e, ao mesmo tempo, adsorve o excesso de oleosidade, potencializando a sensação refrescante.

(5) Produtos farmacêuticos e alimentos

- Função: Planador, desintegrador, transportador.

- Detalhes: Como um deslizante para comprimidos (como comprimidos de vitamina C), melhora a fluidez durante a formação de comprimidos; a baixa área de superfície específica reduz a higroscopicidade e prolonga a estabilidade dos medicamentos.

(6) Materiais Eletrônicos

- Aplicação: Materiais de encapsulamento, enchimentos condutores térmicos.

- Função: Em adesivos de encapsulamento de resina epóxi, ajusta a propriedade de nivelamento e evita o transbordamento da cola; ao preencher com graxa de silicone condutora de calor, equilibra a condutividade térmica e a extrusão.

3. Análise das vantagens de desempenho

- Dispersibilidade: A área de superfície específica relativamente baixa reduz as forças entre partículas, facilitando a dispersão em água/solventes polares e economizando consumo de energia.

- Custo-benefício: É mais barato que os produtos de sílica pirogênica com alta área superficial específica e é adequado para cenários onde os requisitos de reforço não são rigorosos.

- Compatibilidade: A superfície hidrofílica é adequada para sistemas à base de água, o que está em linha com a tendência de proteção ambiental (como a substituição de espessantes orgânicos).

4. Precauções

- Limitação de reforço: Não é adequado para produtos de borracha com altos requisitos de propriedades mecânicas (como bandas de rodagem de pneus).

- Armazenamento a seco: Devido à sua forte hidrofilicidade, ele precisa ser protegido da umidade para evitar aglomeração e afetar a dispersão.

- Seleção alternativa: Quando é necessário alto espessamento (como em revestimentos de gel), produtos com área superficial específica maior que 200 m²/g precisam ser substituídos.

5. Exemplos de produtos de mercado

- Modelos semelhantes: Embora a área de superfície específica da sílica pirogênica convencional (como AEROSIL 200) seja relativamente alta, produtos personalizados ou classificados podem atingir 50 m²/g (como o modelo "ZLSIL-A50" da Zhonglian Chemical Co., Ltd. e alguns outros fabricantes).

- Adaptação de aplicação: é frequentemente usado em campos onde é necessário um ajuste fino das propriedades reológicas, como adesivos eletrônicos de alta qualidade ou géis de grau médico.

6. Tendências futuras

- Greenização: Em linha com o desenvolvimento de sistemas à base de água, substitui os aditivos tradicionais à base de solvente.

- Funcionalização: A modificação da superfície (como enxerto de polímeros) expande sua aplicação em materiais inteligentes, como transportadores de medicamentos sensíveis à temperatura.

Por meio da análise acima, a sílica pirogênica hidrofílica aquosa com uma área de superfície específica de 50 m²/g desempenha um papel importante em vários campos industriais em virtude de seus parâmetros de desempenho equilibrados, especialmente em cenários onde o desempenho do processamento e o controle de custos são enfatizados.