Silikonemulsioner är stabila, mjölkvita vätskor som bildas genom att dispergera en kiselorganisk förening (oftast polydimetylsiloxan (PDMS)) i vatten med ett emulgeringsmedel. Du kan tänka på dem som små droppar av silikonolja suspenderade i vatten.
Detaljerad uppdelning
Silikon
Det här är huvudpersonen. Silikon är en semi-organisk, semi-oorganisk polymer med en ryggrad som består av alternerande kisel- och syreatomer (-Si-O-Si-), med organiska grupper (oftast metyl -CH₃) fäst vid sina sidokedjor.
De har vanligtvis utmärkta egenskaper, inklusive att vara färglösa, luktfria, icke-toxiska, kemiskt inerta, värme- och låg-temperaturbeständiga, hydrofoba, smörjande och flexibla.
Den vanligaste silikonen i emulsioner är polydimetylsiloxan (PDMS), en produkt som liknar silikonolja.
Emulgeringsmedel
Det här är nyckeln. Silikonolja och vatten är oblandbara, precis som olja och vatten separeras när de blandas.
Ett emulgeringsmedel är ett ytaktivt ämne med ena änden lipofil och den andra hydrofil. Den täcker ytan av små silikonoljedroppar och bildar ett skyddande skikt som förhindrar dem från att återaggregera och möjliggör stabil spridning i vatten.
Vatten
Det här är transportören. Vatten som den kontinuerliga fasen gör att silikon med hög-viskositet omvandlas till en flytande form som är lätt att hälla och späda ut, vilket i hög grad underlättar transport, lagring och användning.
Nyckelfunktioner och fördelar
Lätt att använda: Kan spädas direkt med vatten, vilket gör den enkel att använda och kostnadseffektiv-.
Bra stabilitet: Emulsioner av hög-kvalitet kan lagras under längre perioder utan att separera.
Kombinerar fördelarna med både vatten och silikon: Den kombinerar vattens säkerhet och icke-antändlighet med silikonens utmärkta egenskaper.
Miljövänlig: Vanligtvis mer miljövänlig än rena lösningsmedelsbaserade-silikonprodukter.
Huvudtyper
Baserat på emulgeringsmedlets laddning klassificeras silikonemulsioner i första hand enligt följande:
Anjoniska emulsioner: Emulsionspartiklarna är negativt laddade. Detta är den vanligaste typen och används ofta inom personlig vård och textilbehandling.
Katjoniska emulsioner: Emulsionspartiklarna är positivt laddade. De har bättre adsorption till hår, hud och naturliga fibrer (som bomull och ull) eftersom deras ytor i allmänhet är negativt laddade och positiva och negativa attraherar varandra.
Nonjoniska emulsioner: Emulsionspartiklarna är oladdade. De erbjuder den bästa kemiska stabiliteten, är resistenta mot syror, alkalier och salter och är inte benägna att demulgeras. De används ofta i tuffa industrimiljöer.
Brett utbud av applikationer
Silikonemulsioner har ett brett spektrum av applikationer som penetrerar nästan alla aspekter av våra liv.
1. Personlig vård och kosmetika
Detta är en av de vanligaste applikationerna. Det har kallats "hudvårdens mjuka guld".
Hårvård: I schampon och balsam ger det mjukhet, glans och anti-statiska egenskaper, vilket gör håret hanterbart.
Hudvård: I krämer och lotioner skapar den en andningsbar film, låser in fukt och ger en silkeslen, icke-fet känsla.
Smink: Det gör foundation och andra produkter lättare att applicera och håller längre.
2. Textilier och efterbehandling
Mjukgörande: Det är det vanligaste sköljmedlet för textilier, vilket ger en mjuk, smidig känsla.
Vattentätning: Den använder silikonernas hydrofoba egenskaper för att ge tyger vattenavvisande-egenskaper.
Elasticitet: Det förbättrar elasticiteten och rynkbeständigheten hos stickade tyger.
3. Industriell: Skumdämpare: De är mycket effektiva och används för att undertrycka eller eliminera skum som genereras i industriella processer (som papperstillverkning, avloppsvattenrening och livsmedelsbearbetning).
Släppmedel: Vid tillverkning av gummi-, plast- och polyuretanskum appliceras dessa på formar för att underlätta produktsläpp.
Smörjmedel: Används i metallbearbetning, glasflaskformar och andra applikationer för att ge-högtemperatursmörjning.
Byggnadsvattentätning: Läggs till cementbruk eller beläggningar för att förbättra vattentätningen av byggnader.
Sammanfattning
Silikonemulsioner är en extremt viktig och mångsidig kemisk form. Genom att på ett skickligt sätt "packa" vatten-olösliga silikoner i vatten, gör de att deras överlägsna egenskaper kan appliceras bekvämt, säkert och ekonomiskt i otaliga tillämpningar, från daglig hudvård till avancerad industriell tillverkning. De är en oumbärlig del av modern industri och liv.
