Hygroscopicité de la silice pyrogénée : résultats de mesures réelles sur 80 jours selon différentes technologies de traitement
Les applications de la silice pyrogénée sont vastes, allant de produits haut de gamme tels que mastics silicones, électrolytiques, ainsi EFT à Produits de soins, vecteurs pharmaceutiques, ainsi additifs alimentairesSon hygroscopicité affecte significativement la stabilité au stockage, les propriétés rhéologiques, anti-agglomérant effets et propriétés des matériaux favorisant l'écoulement.
Un expert de HIFULL a mené une analyse systématique des schémas d'influence de l'hygroscopicité de silice pyrogénée hydrophile HL-200 et silice pyrogénée hydrophobe Les échantillons ont été traités avec différents modificateurs. Ils ont également révélé, à partir de données expérimentales, une corrélation intrinsèque entre la technologie de traitement et les performances hygroscopiques, fournissant ainsi une base scientifique pour la sélection de la silice pyrogénée HIFULL® et l'optimisation des procédés dans les applications industrielles.
Silice pyrogénéeGrâce à sa taille nanométrique, sa grande surface spécifique, sa structure de réseau tridimensionnelle unique et ses excellentes propriétés physico-chimiques, ce matériau offre des performances exceptionnelles en matière d'épaississement, de thixotropie et de renforcement. Il est devenu un nouveau matériau inorganique fonctionnel indispensable dans l'industrie moderne.
Silice fumée hydrophile 
Silice fumée hydrophobe
Tout d'abord, les techniciens ont systématiquement surveillé la perte au séchage (LOD) de la silice fumée hydrophile HL-200 et d'échantillons de silice fumée traités par différentes techniques sur une période de 80 jours, le tout dans le même environnement de température et d'humidité constant.
L'expérience comprenait quatre groupes d'échantillons.: le produit hydrophile HL-200 non traité a servi de référence de base, tandis que les trois groupes témoins étaient constitués de silice fumée hydrophobe traitée avec trois modificateurs de surface différents : l'hexaméthyldisilazane (HMDS), le diméthyldichlorosilane (DDS) et le polydiméthylsiloxane (PDMS).
Les données expérimentales ont montré que la limite de détection (LOD) du HL-200 augmentait continuellement entre le jour 0 et le jour 80. Sa LOD initiale était de 1.17 % (spécifications du fabricant), atteignant 1.84 % au jour 10, 2.73 % au jour 20, puis augmentant progressivement jusqu'à 4.85 % au jour 80.
Ce phénomène s'explique par la richesse de la surface de la silice pyrogénée hydrophile en groupes silanol (Si-OH), qui forment de fortes liaisons hydrogène avec les molécules d'eau. Au fil du temps, les molécules d'eau sont continuellement adsorbées et imprègnent le matériau. Sous l'effet de l'humidité ambiante, la quantité d'humidité adsorbée augmente avec le temps de contact, témoignant d'une hydrophilie importante. Le stockage prolongé de ce matériau favorise l'absorption d'humidité, ce qui nuit à sa stabilité ; par exemple, cela peut entraîner une agglomération et une diminution de la fluidité des revêtements en poudre.
La silice fumée augmente l'adhérence du revêtement acrylique
Fonction de résistance à l'affaissement de la silice pyrogénée dans le revêtement en polyuréthane
La silice fumée améliore les performances anticorrosion des revêtements époxy
Pour la silice pyrogénée hydrophobe traitée au HMDS, la courbe de limite de détection (LOD) est restée quasiment plate, la LOD se maintenant constamment à un niveau bas. De même, la silice pyrogénée hydrophobe traitée au DDS a présenté une courbe de LOD plate avec de faibles valeurs de LOD. La silice pyrogénée hydrophobe traitée au PDMS a également conservé une LOD extrêmement basse.
Le matériau hydrophile HL-200, présentant un grand nombre de groupes silanol en surface, a montré une hygroscopicité croissante au fil du temps, témoignant d'une forte hydrophilie. À l'inverse, la silice pyrogénée hydrophobe modifiée par différents modificateurs à petites molécules (HMDS, DDS, PDMS) présentait des groupes hydrophobes en surface, ce qui a considérablement inhibé l'absorption d'humidité et permis à la limite de détection de rester faible et stable sur le long terme.
Hexaméthyldisilazane (HMDS) est un composé chimique couramment utilisé comme traitement de surface pour la silice pyrogénée afin de la rendre hydrophobe. Le traitement hydrophobe impliquant le HMDS améliore la dispersibilité et la compatibilité de la silice pyrogénée dans les systèmes hydrophobes. Les molécules de HMDS se fixent à la surface des particules de silice, créant un revêtement hydrofuge. Cette modification améliore les performances de la silice pyrogénée dans diverses applications.
Bien que les différents modificateurs varient en structure chimique et en mécanisme de réaction, chacun de ces modificateurs peut réguler efficacement l'hygroscopicité de la silice pyrogénée, répondant aux exigences de différents scénarios d'application (tels que la sensibilité à l'humidité, les exigences de performance rhéologique, les propriétés électriques et la résistance aux intempéries).
L'hygroscopicité de la silice pyrogénée est principalement déterminée par sa structure chimique de surface, notamment le nombre de groupes silanol et le type de groupes hydrophobes. Grâce à une conception expérimentale et un suivi rigoureux, les techniciens ont clairement mis en évidence les différences d'hygroscopicité entre divers produits sur différentes périodes. En pratique, le choix du type de silice pyrogénée approprié doit être adapté aux spécificités de chaque situation, comme les exigences de stockage à long terme et de tolérance à l'humidité.
À l'avenir, Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. approfondira ses recherches sur les variations d'hygroscopicité en conditions environnementales extrêmes (telles qu'une forte humidité et des cycles de températures élevées et basses) ainsi que sur les effets synergiques de l'hygroscopicité – due à la fois à la silice pyrogénée hydrophile et hydrophobe – sur les performances globales des matériaux. L'entreprise continuera d'étendre le potentiel d'application de la silice pyrogénée dans des conditions de travail plus complexes, favorisant ainsi le développement d'applications précises et performantes de ces matériaux dans divers secteurs industriels.
Bonjour, clients
Je m'appelle Van, je suis le directeur commercial de HIFULL, je travaille dans l'industrie de la silice fumée depuis plus de 10 ans. N'hésitez pas à me contacter. Je suis heureux de vous fournir le meilleur service et les meilleurs produits.
