السيليكا المدخنة، والمعروفة أيضًا باسم السيليكا البيروجينية أو السيليكا الغروية، هي مكون متعدد الاستخدامات وأساسي في نطاق واسع من التطبيقات، بما في ذلك استخدامه في أنظمة الراتنج. وهو شكل غير متبلور، فائق الدقة، وعالي النقاء من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) الذي يتم إنتاجه من خلال عملية التحلل المائي باللهب. هذا الهيكل والخصائص الفريدة تجعل من السيليكا المدخنة خيارًا مثاليًا لتطبيقات الراتنج.
السيليكا المذهلة في تطبيقات الراتنج: الوظائف والأدوار
تعزيز
توفر المساحة السطحية العالية للسيليكا المدخنة عددًا كبيرًا من مواقع الترابط بين جزيئات السيليكا ومصفوفة البوليمر، والتي يمكن أن تعزز نقل الحمل وتوزيع الإجهاد داخل نظام الراتنج.
من خلال دمج السيليكا المدخنة، تزداد القوة الميكانيكية للراتنجات، مما يسمح بتعزيز قوة الشد، ومقاومة الصدمات، والمتانة. أظهرت الدراسة أن دمج 3% بالوزن من السيليكا المدخنة في راتنجات الإيبوكسي يمكن أن يزيد من قوة الشد بنسبة 20% تقريبًا.
القراءة ذات الصلة: كيفية حساب المساحة السطحية المحددة للسيليكا المدخنة
سماكة و thixotropy
يمكن أن تعمل السيليكا المدخنة كعامل سماكة في تركيبات الراتنج عن طريق زيادة لزوجتها وإضفاء سلوك متغير الانسيابية. تعد خاصية الانسياب المتغير، وهي خاصية السوائل التي تصبح أقل لزوجة تحت الضغط، أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في التدفق، ومكافحة الترهل، ومكافحة الترسيب. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين سهولة التعامل مع الراتنج وتطبيقه، بالإضافة إلى منع الترهل أو التقطير أثناء المعالجة.
الاستقرار الحراري
يمكن أن يساهم دمج السيليكا المدخنة في أنظمة الراتنج أيضًا في تحسين الاستقرار الحراري. تقيد السيليكا المدخنة حركة السلسلة الجزيئية المعالجة، وتحسن عتبة درجة حرارة التسخين للراتنجات. وهذا مهم بشكل خاص في التطبيقات التي يتعرض فيها المنتج النهائي لدرجات حرارة عالية. يمكن أن تؤدي إضافة 5% بالوزن من السيليكا المدخنة إلى راتنجات الإيبوكسي إلى زيادة درجة حرارة التزجج (Tg) بمقدار 10-15 درجة مئوية، وبالتالي تعزيز الاستقرار الحراري للراتنج.
مضاد للتسوية ومضاد للترهل
يمكن أن تمنع السيليكا المدخنة ترسيب وترهل الأصباغ أو الحشو أو أي إضافات صلبة أخرى في أنظمة الراتنج، من خلال دمج السيليكا المدخنة، تظهر الراتنجات مقاومة أفضل للترسيب أثناء التخزين وتقليل الترهل عند تطبيقها على الأسطح العمودية.
مكافحة الشيخوخة
يمكن أن تساعد السيليكا المدخنة في عكس الأشعة فوق البنفسجية/الأشعة فوق البنفسجية، ومنع الراتنجات من التدهور. من خلال تحسين الاستقرار الميكانيكي والحراري للراتنج، يمكن للسيليكا المدخنة إبطاء عملية الشيخوخة وإطالة عمر المادة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة 5% بالوزن من السيليكا المدخنة إلى راتنجات البولي يوريثين إلى زيادة مقاومة التدهور فوق البنفسجي بنسبة تصل إلى 30%.
الشفافية
يمكن أن تساعد السيليكا المدخنة في الحفاظ على الشفافية في أنظمة الراتنجات الشفافة نظرًا لحجم جسيماتها فائقة الدقة وبنيتها غير المتبلورة. معامل انكسار السيليكا المدخنة (1.46) قريب من معامل انكسار العديد من أنظمة الراتنج، مما يقلل من تشتت الضوء ويحافظ على الشفافية.
هذه الخصائص تجعل السيليكا المدخنة مادة مضافة لا غنى عنها في أنظمة الراتنج المختلفة، مثل الإيبوكسي، والبوليستر، والبولي يوريثان، وراتنجات الأكريليك.
توصية بدرجة السيليكا المدخنة للراتنج
السيليكا المدخنة لراتنجات الإيبوكسي
في المواد المركبة من راتنجات الإيبوكسي المعدلة بواسطة السيليكا المدخنة، يتم توزيع السيليكا المدخنة بشكل رئيسي في سلسلة المواد البوليمرية. نظرًا لخصائصها المسامية العالية، ومساحة السطح الكبيرة ونقص الأكسجين السطحي، تُظهر السيليكا المدخنة نشاطًا قويًا للغاية، مما يسمح لها بالتفاعل بسهولة مع أكسجين الجزيئات الحلقية لراتنجات الإيبوكسي لتحسين قوتها الميكانيكية. وفي الوقت نفسه، يتم توزيع بعض جزيئات السيليكا المدخنة في فجوات سلاسل البوليمر، وهذه الجزيئات بحجم النانومتر لديها قدرة تدفق عالية، مما يحسن بشكل كبير من صلابة وليونة المواد المركبة القائمة على الراتنج.
| منتج | فئة | SSA(BET) | يعامل | TDS | SDS/MSDS |
|---|---|---|---|---|---|
| HB-139 | مسعور السيليكا المدخنة | 110 ㎡/g | PDMS-يعالج | تحميل | تحميل |
| HB-630 | مسعور السيليكا المدخنة | 330 ㎡/g | HMDS-يعالج | تحميل | تحميل |
السيليكا المدخنة لراتنج الأكريليك
راتنجات الأكريليك، وهي فئة واسعة تشمل البوليمرات المشتقة من حمض الأكريليك وحمض الميثاكريليك ومشتقاتهما، تستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات. وتشمل هذه الصناعات أحبار طباعة الشاشة، والطلاءات والأحبار البلاستيكية العامة، وطلاءات المعادن والسفن، وطلاءات الورق والخشب، والطلاءات المعمارية.
يتم استخدام السيليكا المدخنة، وخاصة المتغيرات المعدلة كارهة للماء، على نطاق واسع في تطبيقات راتنجات الأكريليك. إن دمجه يضفي على الراتنج خصائص فائقة الانسيابية وأداء مضاد للترهل. بالإضافة إلى ذلك، تساهم السيليكا المدخنة في تعزيز خصائص التعزيز ومقاومة الترسيب والتشتت داخل نظام الراتنج.
| منتج | فئة | SSA(BET) | يعامل | TDS | SDS/MSDS |
|---|---|---|---|---|---|
| HL-200 | السيليكا المدخنة المحبة للماء | 200 ㎡/g | / | تحميل | تحميل |
| HB-151 | مسعور السيليكا المدخنة | 120 ㎡/g | DDS-يعالج | تحميل | تحميل |
| HB-152 | مسعور السيليكا المدخنة | 170 ㎡/g | DDS-يعالج | تحميل | تحميل |
السيليكا المدخنة لراتنجات البوليستر غير المشبعة (UPR)
تعمل السيليكا المدخنة كعامل سماكة استثنائي لراتنجات البوليستر غير المشبعة (UPR). ومن خلال التحكم في لزوجة أنظمة UPR، تتيح السيليكا المدخنة تحقيق الأداء الأمثل المتغير الانسيابية. تعد خاصية الانسياب المتغير، وهي خاصية السوائل التي تصبح أقل لزوجة تحت الضغط، أمرًا ضروريًا للحفاظ على التحكم في التدفق، ومنع الترهل، وضمان خصائص التطبيق المناسبة.
إن إضافة السيليكا المدخنة إلى راتنجات البوليستر غير المشبعة لا تساهم فقط في التحكم في اللزوجة وخصائص الانسيابية ولكنها توفر أيضًا مجموعة من الفوائد الأخرى. وتشمل هذه الفوائد تحسين القوة الميكانيكية، وتعزيز الاستقرار الحراري، وزيادة الالتصاق بالركائز المختلفة، وتشتت الحشو بشكل أفضل. تجعل هذه المزايا السيليكا المدخنة مادة مضافة قيمة لأنظمة UPR، مما يؤدي إلى أداء أعلى وتعدد الاستخدامات عبر التطبيقات المختلفة، مثل مكونات السيارات، ومواد البناء، والمنتجات البحرية، والمكونات الكهربائية.
| منتج | فئة | SSA(BET) | يعامل | TDS | SDS/MSDS |
|---|---|---|---|---|---|
| HL-200 | السيليكا المدخنة المحبة للماء | 200 ㎡/g | / | تحميل | تحميل |
| HL-300 | السيليكا المدخنة المحبة للماء | 300 ㎡/g | / | تحميل | تحميل |
