Гидрофобный осажденный диоксид кремния HIFULL® (обработанный HMDS): механизм действия, характеристики и перспективы.
Дымчатый диоксид кремния, также известный как белый технический углерод, представляет собой наноразмерный аморфный порошок диоксида кремния, получаемый в результате высокотемпературного гидролиза галогенидов кремния (таких как тетрахлорид кремния) в водородно-кислородном пламени.
Однако поверхность необработанного осажденного диоксида кремния богата гидрофильными гидроксильными группами, что приводит к плохой диспергируемости в неполярных или слабополярных системах, ограничивая его применение в гидрофобных системах. Поэтому в промышленности часто используются органосилановые модификаторы для гидрофобной обработки поверхности, среди которых гексаметилдисилазан (HMDS) является одним из наиболее часто используемых модификаторов.
Молекулярная формула гексаметилдисилазана (ГМДС) — [(CH₃)₃Si]₂NH. Реакция модификации на поверхности осажденного диоксида кремния по существу представляет собой реакцию конденсации между силанольными группами и ГМДС. Эта реакция превращает гидрофильные гидроксильные группы (–OH) на поверхности осажденного диоксида кремния в гидрофобные триметилсилоксигруппы (–OSi(CH₃)₃) с выделением газообразного аммиака.
Контролируя количество HMDS, температуру реакции, время и удельную площадь поверхности исходного сырья, можно достичь различной степени покрытия поверхности, тем самым регулируя ключевые показатели, такие как гидрофобность, содержание углерода и удельная площадь поверхности конечного продукта.
В промышленности гидрофобные продукты с различными характеристиками обычно получают путем обработки гидрофильного осажденного диоксида кремния с различной удельной поверхностью с использованием HMDS. На основе данных фактического производства результаты можно суммировать следующим образом:
HB-612 & HB-615
Гидрофильный осажденный диоксид кремния с удельной поверхностью 150 м²/г : после обработки HMDS получают HB-612 и HB-615 .
Их физико-химические показатели в основном совпадают, но HB-615 имеет более высокое содержание углерода, что указывает на более высокую степень обработки поверхности, превосходную гидрофобность и лучшую тиксотропию.
HB-612 подходит для таких отраслей, как производство вулканизированной при комнатной температуре силиконовой резины (RTV), клеев и герметиков, покрытий, чернил и порошковых покрытий.
Он может служить загустителем, тиксотропным агентом и упрочняющим агентом для силиконового каучука RTV. Его гидрофобность обеспечивает силиконовому каучуку RTV хороший срок хранения. В покрытиях и чернилах он играет роль в предотвращении оседания, стекания и тиксотропном контроле, а также улучшает текучесть порошковых покрытий, предотвращая их комкование.
Исходя из областей применения HB-612, HB-615, благодаря своей более выраженной и стабильной гидрофобности и тиксотропии, играет важную роль в эластомерах, тонерах, высокотемпературной вулканизированной силиконовой резине (HTV) и жидкой силиконовой резине (LSR).
Это превосходный армирующий агент и агент для регулирования реологии клеев и герметиков, а также отличный армирующий наполнитель для эластомеров, способный предотвращать структуризацию термотрансферной силиконовой резины и улучшать однородность и стабильность пигментов.
HB-620 & HB-132
Исходное сырье с удельной поверхностью 200 м²/г: после обработки получают HB-620 ; при проведении глубокой модификации (т.е. с более высокой дозировкой HMDS или более тщательной реакцией) получают HB-132 .
Примечательно, что удельная площадь поверхности адсорбции азота у HB-132 ниже, чем у HB-620, но содержание углерода в нем выше. Это указывает на то, что, хотя глубокая модификация частично блокирует поры и уменьшает удельную площадь поверхности, она значительно повышает гидрофобность.
HB-620 подходит для термотрансферной силиконовой резины, жидкого силиконового каучука, покрытий и чернил, клеев и герметиков, а также порошковых покрытий. Обладает превосходной гидрофобностью и стабильной тиксотропией. Может служить армирующим агентом для термотрансферной силиконовой резины, предотвращая структуризацию. В покрытиях и чернилах обеспечивает антиосадочный, антистекающий и тиксотропный эффект. Является хорошим гидрофобным и реологически контролирующим сырьем для клеев и герметиков, а также может улучшить сыпучесть порошковых покрытий, предотвращая их комкование.
HB-132 широко используется в силиконовой резине, клеях и герметиках, пеногасителях и тонерах. Благодаря чрезвычайно низкому загустителю и превосходным рабочим характеристикам, он позволяет использовать высокую концентрацию наполнителя в полимерах. HB-132 очень хорошо подходит для систем, требующих низкой загустительности и высокой тиксотропии. Он демонстрирует превосходные армирующие свойства при использовании в качестве наполнителя в силиконовой резине и играет важную роль в самовыравнивающихся однокомпонентных RTV (RTV-1), двухкомпонентных RTV (RTV-2K) силиконовых резинах и LSR. Он также может улучшить сыпучесть порошковых покрытий.
HB-630
Сырье с высокой удельной поверхностью 400 м²/г: HB-630 получают после обработки HMDS. Этот продукт обладает самой высокой удельной поверхностью и содержанием углерода среди всех продуктов, модифицированных HMDS, сочетая в себе превосходную диспергируемость, прозрачность и гидрофобность.
HB-630 подходит для эластомеров, особенно для термотрансферной силиконовой резины и LSR, систем покрытий и чернил, пеногасителей и тонера для принтеров. Благодаря высокой удельной поверхности, малому размеру частиц и хорошей равномерности дисперсии, он обладает высокой прозрачностью, сверхвысокой гидрофобностью и стабильной тиксотропией.
Его можно применять в качестве упрочняющего агента для термотрансферной силиконовой резины и жидкого силиконового каучука. В покрытиях и чернилах он обеспечивает антиосадочный, антистекающий и тиксотропный эффект. Он наделяет пеногасители хорошими пеногасящими и антипенными свойствами, а также улучшает текучесть, однородность и стабильность тонера.
Вследствие этих различий в характеристиках, различные модели от компании Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. имеют разные области применения.
Технология модификации HMDS обеспечивает эффективный способ функционализации осажденного диоксида кремния. Путем регулирования удельной площади поверхности исходного материала и глубины модификации можно точно проектировать гидрофобные продукты, отвечающие потребностям различных сценариев применения. Серия продуктов от HB-612 до HB-630 охватывает весь спектр применений, от общего назначения до высокоэффективных материалов, в полной мере отражая логику материаловедения, согласно которой «структура определяет производительность, а процесс определяет функцию».
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
