این ماده در کفپوش های اپوکسی جهت ساخت و تولید بتونه، ماستیک و گروت بکار می رود. این محصول که حالت پودری داشته و بسیار سبک می‌باشد به عنوان اصلاح کننده رئولوژی در پوشش‌های صنعتی بکار می رود و خاصیت ضد شرگی به رنگ می‌دهد. همچنین جضور اروزیل در فرمولاسیون رنگ باعث افزایش سختی می‌شود.
بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی و کاربردهای فوم سیلیکا (اروزیل 200)
چکیده
فوم سیلیکا یا اروزیل 200، ماده‌ای سیلیکایی با ویژگی‌های خاص است که به‌طور گسترده در صنایع مختلف از جمله رنگ و رزین کاربرد دارد. این مقاله به بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی اروزیل 200، نحوه تأثیر عوامل مختلف بر کارایی آن و کاربردهای صنعتی این ماده می‌پردازد.
-
مقدمه
فوم سیلیکا، به‌ویژه اروزیل 200، به دلیل ساختار نانوذرات کروی و قابلیت پیوند هیدروژنی در سیستم‌های مایع، نقش مهمی در افزایش گرانروی و پایداری سیستم‌ها دارد. در این بخش، خواص ساختاری و مزایای استفاده از این ماده بررسی می‌شود.
-
خواص فیزیکی و شیمیایی فوم سیلیکا (اروزیل 200)
2.1 خواص ساختاری
- ساختار ذرات: ذرات اروزیل 200 به شکل کروی و با اندازه‌های نانومتری (5 تا 30 نانومتر) هستند که به افزایش سطح تماس و واکنش‌پذیری کمک می‌کند.
- چگالی گروه‌های سیلانول: چگالی این گروه‌ها در سطح ذرات سیلیکا، حدود 2 تا 3.5 مولکول در Ao² است.
- ضریب شکست: این ماده ضریب شکستی برابر با 1.45 دارد که آن را برای استفاده در سیستم‌های شفاف ایده‌آل می‌سازد.
| ویژگی فیزیکی/شیمیایی | مشخصات |
| اندازه ذرات | 5 تا 30 نانومتر |
| چگالی گروه سیلانول | 2 تا 3.5 مولکول بر Ao² |
| ضریب شکست | 1.45 |
2.2 پیوندهای هیدروژنی در سیستم‌های مایع
گروه‌های سیلانول در سطح فوم سیلیکا تمایل دارند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند. این پیوندها باعث شکل‌گیری ساختارهای سه‌بعدی و افزایش گرانروی می‌شود و از ته‌نشینی پیگمنت‌ها جلوگیری می‌کند.
-
تأثیر نیروهای برشی بر ساختار ژل فوم سیلیکا
هنگامی که ساختار سه‌بعدی فوم سیلیکا تحت تأثیر نیروهای برشی مانند هم‌زدن و دیسپرس شدن قرار گیرد، پیوندهای هیدروژنی شکسته و گرانروی کاهش می‌یابد. این ویژگی باعث می‌شود که پس از برداشتن نیروی برشی، ساختار سه‌بعدی مجدداً شکل گرفته و گرانروی افزایش یابد.
-
عوامل مؤثر بر گرانروی و ژل‌گرایی
چندین عامل بر خواص ژل‌گرایی و گرانروی فوم سیلیکا در سیستم‌های مختلف تأثیر می‌گذارند. در جدول زیر برخی از این عوامل و تأثیرات آن‌ها را مشاهده می‌کنید.
| عامل مؤثر | تأثیر بر گرانروی و ژل‌گرایی |
| مقدار فوم سیلیکا | افزایش مقدار فوم سیلیکا، گرانروی را افزایش می‌دهد. |
| نوع فوم سیلیکا | نوع ماده بر میزان ژل‌گرایی تأثیرگذار است. |
| نیروهای دیسپرس کننده | تجهیزات مناسب برای دیسپرس کردن بسیار حائز اهمیت است. |
| قطبیت فاز مایع | در سیستم‌های غیرقطبی پیوند هیدروژنی بهتری ایجاد می‌شود. |
-
کارایی فوم سیلیکا (اروزیل 200) در پوشش‌ها
5.1 پوشش‌های پلی‌استر سیر نشده
در سیستم‌های پلی‌استر سیر نشده، 0.5 تا 2.5 درصد فوم سیلیکا به جلوگیری از ته‌نشینی پیگمنت‌ها و افزایش پایداری انبارداری کمک می‌کند.
5.2 ورنی‌های رزین آلکید و اپوکسی
در سیستم‌های رزین آلکید و اپوکسی، افزودن فوم سیلیکا باعث بهبود پایداری انبارداری و جلوگیری از ته‌نشینی پیگمنت‌ها می‌شود. در ورنی‌های شفاف، استفاده از فوم سیلیکا آبدوست با مساحت سطح بالا (m²/g 400) به‌منظور کاهش تأثیر بر شفافیت ترجیح داده می‌شود.
-
تأثیر قطبیت، عدد اسیدی و افزودنی‌ها بر کارایی فوم سیلیکا
| ویژگی | توضیحات |
| قطبیت | در سیستم‌های قطبی ژل‌گرایی بهینه‌تر است. |
| عدد اسیدی | کارایی فوم سیلیکا در pH خنثی (6 تا 8) به حداکثر می‌رسد. |
| افزودنی‌های دو‌قطبی | افزودنی‌ها مانند گلیسرین و اتیلن دی‌آمین، ساختار سیلیکا را تقویت می‌کنند. |
توضیحات تفصیلی
- قطبیت: در سیستم‌های غیرقطبی، فوم سیلیکا بهتر عمل می‌کند؛ زیرا پیوند هیدروژنی بین گروه‌های سیلانول به‌خوبی شکل می‌گیرد.
- عدد اسیدی: در سیستم‌های آمینی، کارایی فوم سیلیکا به‌خصوص در محدوده pH خنثی به حداکثر می‌رسد.
- افزودنی‌های دو‌قطبی: این افزودنی‌ها با افزایش اتصالات هیدروژنی، اسکلت سیلیکا را مستحکم‌تر می‌کنند و به ژل‌گرایی بهتر کمک می‌کنند.
-
نتیجه‌گیری
فوم سیلیکا (اروزیل 200) با ویژگی‌های خاص خود از جمله ساختار سه‌بعدی و توانایی در ایجاد پیوندهای هیدروژنی، در صنایع مختلف پوششی و رنگ‌سازی کاربردهای گسترده‌ای دارد. با توجه به عوامل مؤثر مانند مقدار و نوع فوم سیلیکا، قطبیت فاز مایع و افزودنی‌های دو‌قطبی، می‌توان به خواص مطلوبی دست یافت و بهره‌وری آن را بهینه کرد.
تاریخ انتشار: 6 خرداد 1397
تاریخ آخرین بروزرسانی: 14 آبان 1403
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.