Fluoroalkyl-Functionalized Silica P

Fluoroalkyl-Functionalized Silica Particles: Synthesis, Characterization, and Wetting Characteristics

ABSTRACT: Fluoroalkyl-functionalized silica particles for use in nonwetting surfaces were prepared by treatment of silica particles with fluoroalkyl-functional chlorosilanes. Both fumed and precipitated silica were studied, as well as the efficiency of surface coverage using mono-, di-, and trifunctional chlorosilanes. The most effective surface treatment was accomplished via the surface grafting of monofunctional chlorosilanes in the presence of preadsorbed dimethylamine under anhydrous conditions at room temperature. Confirmation of covalent attachment was accomplished via Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, while elemental analysis, thermogravimetric analysis, and nitrogen adsorption isotherms were used to determine grafting densities and additional key geometric characteristics of the grafted layer. The effect of residual silanol content on the moisture uptake properties of the modified silica particles was determined by measuring the water uptake of unbound particles, while liquid wetting properties were determined by dynamic contact angle analysis of elastomeric composites. Although residual silanol content was shown to effect wetting properties, results suggest that surface geometry dominates the performance of liquid-repellent surfaces. The potential use of fluoroalkyl-functionalized silica particles for hydrophobic and oleophobic applications is discussed.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

อนุภาคซิลิกา Fluoroalkyl Functionalized: สังเคราะห์ คุณลักษณะ และ ลักษณะภาวะการเปียก

บทคัดย่อ: อนุภาคซิลิกา Fluoroalkyl functionalized สำหรับใช้ในพื้นผิว nonwetting ถูกจัดทำ โดยรักษาของอนุภาคซิลิกากับ chlorosilanes fluoroalkyl ทำงาน นส่วน fumed และตะกอนที่ศึกษา และประสิทธิภาพของความครอบคลุมพื้นผิวโดยใช้โมโน- ดี- และ trifunctional chlorosilanes ผิวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดได้สำเร็จผ่าน grafting ผิวของ chlorosilanes monofunctional ในต่อหน้าของ dimethylamine preadsorbed ภายใต้เงื่อนไขไดที่อุณหภูมิห้อง ยืนยันแนบ covalent ได้สำเร็จผ่านฟูรีเยแปลงอินฟราเรด (FT IR) ก ในขณะที่ธาตุวิเคราะห์ วิเคราะห์ thermogravimetric และไนโตรเจนดูดซับ isotherms ถูกใช้เพื่อกำหนดความหนาแน่น grafting และเพิ่มเติมลักษณะเรขาคณิตคีย์ของชั้น grafted ผลของ silanol เหลือเนื้อหาคุณสมบัติดูดซับความชื้นของอนุภาคซิลิกาปรับเปลี่ยนถูกกำหนด โดยวัดการดูดซับน้ำของอนุภาคผูก ในขณะที่ของเหลวที่ภาวะการเปียกคุณสมบัติถูกกำหนด โดยวิเคราะห์มุมติดต่อไดนามิกของคอมโพสิต elastomeric แม้ว่าเนื้อหาเหลือ silanol ที่แสดงภาวะการเปียกคุณสมบัติลักษณะพิเศษ ผลแนะนำว่า ผิวเรขาคณิตกุมอำนาจของพื้นผิวของเหลวทา การใช้ศักยภาพของอนุภาคซิลิกา fluoroalkyl functionalized สำหรับ hydrophobic และกล่าวถึงโปรแกรมประยุกต์ oleophobic

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

fluoroalkyl อนุภาคซิลิกาที่มีหมู่ฟังก์ชัน : การสังเคราะห์ วิเคราะห์ และเปียก

fluoroalkyl ที่มีลักษณะเป็นอนุภาคซิลิกา เพื่อใช้ใน nonwetting พื้นผิวที่เตรียมโดยการรักษาของซิลิกาด้วย fluoroalkyl หน้าที่ chlorosilanes . ทั้งฟูมซิลิกาและศึกษา รวมทั้งประสิทธิภาพของพื้นผิวที่ครอบคลุมการใช้โมโน - ได - ,และ trifunctional chlorosilanes . การรักษาผิวที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการได้ผ่านพื้นผิวของ monofunctional chlorosilanes ต่อหน้า preadsorbed ไดเมตทิลามีนภายใต้สภาวะที่ปราศจากน้ำที่อุณหภูมิห้อง ยืนยันการอายัดได้ผ่านการแปลงฟูรีเยอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี ( FT-IR ) ในขณะที่การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริกธาตุไอโซเทอมการดูดซับไนโตรเจนถูกใช้เพื่อตรวจสอบการเพิ่มความหนาแน่นของกราฟคุณลักษณะสำคัญของชั้น ผลตกค้างของไซลานอลเนื้อหาในการดูดซึมความชื้นซิลิกาคุณสมบัติของอนุภาคที่ถูกกำหนดโดยการวัดการดูดน้ำของจับกับอนุภาคในขณะที่ของเหลวเปียกคุณสมบัติถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์แบบไดนามิกติดต่อมุมยางคอมโพสิต แม้ว่าตกค้างซิลานอลเนื้อหาแสดงผลเปียกคุณสมบัติ พบว่าพื้นผิวเรขาคณิต dominates ประสิทธิภาพของของเหลวทำให้พื้นผิวศักยภาพของอนุภาคซิลิกาที่มีหมู่ฟังก์ชัน fluoroalkyl สำหรับ ) และการใช้งานทน oleophobic กล่าวถึง .