Silice fumée hydrophobe HIFULL® (traitée au PDMS) : mécanisme, performances et perspectives

Réaction de condensation : Les groupes silanol terminaux du PDMS subissent une condensation par déshydratation avec les groupes hydroxyle à la surface du SiO₂, formant des liaisons Si–O–Si ;

Adsorption physique et revêtement : Les molécules à longue chaîne de PDMS forment une couche hydrophobe à la surface des nanoparticules, masquant ainsi les groupements hydrophiles d'origine. Après traitement au PDMS, le HL-200 initial est transformé en HB-139, un produit hydrophobe, et ses principaux paramètres de performance sont significativement modifiés.

Surface spécifique : Elle diminue de 200±20 m²/g à 110±30 m²/g, indiquant que la surface est recouverte d'une couche organique, ce qui entraîne une capacité d'adsorption d'azote affaiblie ;

Propriétés de surface : L'angle de contact augmente considérablement, le rendant non mouillable par l'eau et présentant des caractéristiques hydrophobes typiques ; valeur du pH : Dans une suspension à 4 % (éthanol anhydre : eau = 1:1), le pH varie de 4.0 à 7.0, ce qui est supérieur à celui du produit hydrophile (plage de pH 3.9–4.5).

Ceci est lié à la nature faiblement alcaline ou neutre du PDMS ; Taille des particules : La taille effective des particules primaires augmente légèrement en raison de la présence de la couche de revêtement de surface.

Avantages de performance du HIFULL® HB-139

Grâce à ses avantages uniques en matière de performances, silice pyrogénée hydrophobe HB-139 démontre de larges perspectives d'application dans de multiples secteurs d'activité.

Tout d'abord, ces excellent épaississant, thixotrope, ainsi propriétés anti-affaissement L'HB-139 est un additif idéal pour les caoutchoucs de silicone, les revêtements et les encres. Dans ces applications, il améliore efficacement les propriétés rhéologiques des produits, empêche les revêtements de couler sur les surfaces verticales et optimise la mise en œuvre ainsi que la qualité du produit fini.

Encre à imprimer

Le caoutchouc de silicone

Peintures et revêtements

D'autre part, La capacité de charge élevée du HB-139 lui confère un avantage certain. effet de renforcement Dans le caoutchouc de silicone, contrairement à la silice pyrogénée hydrophile non modifiée, le HB-139 n'induit pas d'« effet de structure » ​​– c'est-à-dire qu'il ne provoque pas de dégradation des performances du matériau due à une agrégation excessive entre les particules – même à forte concentration de charge. Cette caractéristique permet au caoutchouc de silicone d'atteindre d'excellentes propriétés mécaniques tout en conservant une bonne aptitude à la mise en œuvre et une stabilité à long terme.

TroisièmementLa transparence du HB-139 est un autre atout majeur. Dans les systèmes transparents, tels que le caoutchouc de silicone transparent et les revêtements transparents, l'ajout de HB-139 n'altère pas la transparence des produits. Par ailleurs, il leur confère une hydrophobie élevée, améliorant ainsi leur résistance à l'eau et leurs propriétés anti-salissures.

De plus, Le HB-139 offre des performances exceptionnelles dans le domaine des matériaux en poudre. Ses excellentes propriétés anti-agglomérantes et fluidifiantes empêchent l'agglomération des revêtements en poudre pendant le stockage et le transport, améliorant ainsi l'efficacité de la production et la qualité des produits.

De plus, le HB-139 peut être utilisé comme additif fonctionnel dans les lubrifiants, les gels pour câbles, les résines vinyl ester et d'autres domaines pour améliorer les performances globales des produits.

HIFULL® HB-139 (BET=180㎡/g)

Pour en savoir plus : HB-139 Propriétés et applications fonctionnelles

Application

Domaine du caoutchouc silicone : Utilisé comme charge de renforcement, le HB-139 améliore significativement la résistance mécanique à des concentrations élevées (> 30 % en poids) tout en évitant l’effet de structure induit par la silice hydrophile traditionnelle. Sa surface hydrophobe assure une meilleure compatibilité avec la matrice de caoutchouc silicone, contribuant ainsi au maintien de la fluidité de mise en œuvre et à la stabilité à long terme.

Revêtements et encres : Le HB-139 confère aux systèmes d'excellentes propriétés de thixotropie et d'adhérence, le rendant particulièrement adapté aux résines à forte polarité. Dans les vernis transparents, grâce à sa taille nanométrique et à son indice de réfraction comparable à celui de la résine, il n'altère pas la transparence du revêtement une fois totalement dispersé, tout en améliorant la résistance à l'eau et les propriétés anti-salissures.

Adhésifs et produits d'étanchéité: Dans les mastics polyuréthanes ou silicones durcissables, le HB-139 peut contrôler efficacement le comportement rhéologique, empêcher l'affaissement pendant la construction et améliorer la force de cohésion.

Lubrifiants et gels pour câbles: En tant qu'agent épaississant et thixotrope, le HB-139 se disperse de manière stable dans les milieux polaires, empêchant la séparation de l'huile ou la sédimentation des additifs et améliorant la fiabilité des systèmes de lubrification.

Revêtements en poudre: En tant qu'agent anti-agglomérant et agent fluidifiant, le HB-139 améliore considérablement la stabilité au stockage et la fluidité de pulvérisation des poudres, notamment dans les systèmes de poudres ultrafines.

Résines vinylester et matériaux composites : Dans les systèmes de résine, le HB-139 peut réguler la viscosité, inhiber la sédimentation et améliorer la résistance aux intempéries et l'hydrophobie des produits finaux.

De l'hydrophile HL-200 à l'hydrophobe HB-139, la technologie de modification du PDMS illustre parfaitement le rôle fondamental de l'ingénierie de surface dans la fonctionnalisation des nanomatériaux. Il ne s'agit pas d'une simple modification des propriétés physiques, mais d'une transformation profonde de leur nature chimique.

Elle a fait évoluer la silice pyrogénée, d'une charge inorganique polyvalente à un additif spécialisé de haute performance capable de répondre précisément aux exigences de secteurs de pointe spécifiques.