Les composés de silicone sont utilisés dans l'industrie depuis les années 1960 et ont été développés à grande échelle depuis les années 1980. Ils étaient utilisés auparavant dans des systèmes non aqueux, mais ces dernières années, l'accent a été mis sur les solutions aqueuses. Les tensioactifs en silicone peuvent exceller dans plusieurs applications. Pourquoi choisir les tensioactifs en silicone ?

Comparés aux agents tensioactifs traditionnels, les agents tensioactifs en silicone (agents tensioactifs en silicone anioniques et tensioactifs cationiques) présentent une tension superficielle plus élevée et une meilleure perméabilité, permettant ainsi d'améliorer plus efficacement la mouillabilité de la surface des objets. La structure moléculaire des agents tensioactifs en silicone contient des liaisons Si-O-Si, qui confèrent une excellente résistance à la température. Ils conservent une bonne activité de surface même dans un environnement à haute température. Les agents tensioactifs en silicone sont largement utilisés dans de nombreux domaines, tels que les agents niveleurs pour polyuréthane, les auxiliaires de revêtement, les auxiliaires textiles, les agents mouillants, les produits phytosanitaires, etc.

Les six aspects suivants des tensioactifs en silicone :

1. Que sont les tensioactifs en silicone ?

Les agents tensioactifs à base de silicone sont généralement constitués de groupes hydrophobes à base de siloxane, de chaînes de polyoxyéthylène, ainsi que de groupes polaires tels que carboxyle, cétone, amino, époxy servant de groupes hydrophiles. Autrement dit, plusieurs groupes polaires sont connectés à la chaîne principale du silicone de base. Les agents tensioactifs siliconés peuvent être classés en agents tensioactifs siliconés anioniques et agents tensioactifs siliconés cationiques.

Les agents tensioactifs à base de silicone ne possèdent pas la structure linéaire de nombreux tensioactifs conventionnels, mais présentent une structure en T, composée d'un squelette de siloxane entièrement méthylé avec une ou plusieurs queues polyéther.

2. Quelles sont les propriétés des tensioactifs en silicone ?

(1) Excellente capacité à réduire la tension superficielle

Les liaisons Si-O souples sont principales dans les agents tensioactifs à base de silicone ; le groupe méthyle et ses trois atomes d'hydrogène pouvant tourner librement nécessitent un espace plus important, augmentant ainsi la distance entre les molécules de siloxane voisines. Les forces intermoléculaires étant faibles, la tension superficielle est réduite.

(2) Excellent pouvoir de mouillage

Les agents tensioactifs siliconés peuvent non seulement réduire la tension interfaciale à l'interface huile/eau, mais aussi mouiller et s'étendre sur des surfaces hydrophobes à faible énergie (telles que les surfaces en polystyrène). Cette capacité est appelée ‘super-mouillabilité’ ou ‘super-étalement’, et peut être utilisée comme agent mouillant.

En raison des liaisons hydrogène entre l'oxygène et les molécules polaires, les forces intermoléculaires augmentent, conduisant à une répartition en couche monomoléculaire, avec le siloxane aqueux adoptant une configuration en “chaîne étendue” sur la surface polaire.

(3) Inertie physiologique

Les matériaux en silicone n'ont pas d'effets secondaires toxiques et présentent une biosécurité. Ils possèdent des caractéristiques écologiques. Les agents tensioactifs à base de siloxane sont également physiologiquement inertes, ce qui les rend très sûrs lorsqu'ils sont utilisés dans les cosmétiques et les détergents, sans causer de pollution environnementale.

(4) Capacité à stabiliser les émulsions

Certains agents tensioactifs siliconés greffés peuvent stabiliser l'émulsion en présence d'éthanol et de solvants organiques, ce qui n'est pas possible avec les tensioactifs hydrocarbonés traditionnels.

3. Quelles sont les applications des tensioactifs en silicone ?

(1) Cosmétiques

Le copolymère greffé de polydiméthylsiloxane et de polyéther est un tensioactif important dans l'industrie cosmétique. Lorsque la dose atteint 0,15 % à 5 % (fraction massique) dans une solution aqueuse, il peut réduire la tension superficielle des cosmétiques, favorisant ainsi la diffusion des produits cosmétiques sur la peau et les cheveux.

(2) Produits d'hygiène personnelle

Dans les produits de shampooing, on utilise davantage de composés d'ammonium quaternaire. Cela s'explique par le fait que les tensioactifs à base de polysiloxane possèdent des liaisons polysiloxane hydrophobes et que les sels d'ammonium quaternaire chargés positivement adhèrent fortement aux cheveux.

(3) Détergents et agents de finition pour lessive

L'agent tensioactif siliconé présente lui-même un certain degré d'hydrophobicité et peut être utilisé comme agent hydrofuge. Ses groupes polaires se repositionnent et les groupes méthyle non polaires s'alignent de manière ordonnée à la couche la plus externe de la fibre.

XJY-701 Polyméthylhydrosiloxane

Il peut réticuler pour former un film à basse température sous l'action d'un catalyseur de sel métallique, créant ainsi un film hydrofuge à la surface de nombreux types de substances, et peut être utilisé comme agent hydrofuge puissant pour les textiles.

XJY-711 Copolymère méthylhydrosiloxane/diméthylsiloxane à terminaison hydrure

Après formulation spéciale, il peut être utilisé comme agent hydrofuge puissant et agent d'apprêt pour textiles, et peut exercer une hydrofugation maximale.

Polydiméthylsiloxanes terminés par hydrure XJY-707

Il peut être utilisé comme agent hydrofuge puissant et assouplissant pour les textiles en fibres naturelles et synthétiques.

(4) Agriculture

Le pouvoir d'étalement accru des agents tensioactifs siliconés peut être exploité comme additif aux engrais pour améliorer l'utilisation des nutriments et réduire le gaspillage d'engrais, en améliorant les propriétés physiques du sol et en favorisant l'adsorption et la libération des fertilisants. L'application des agents tensioactifs siliconés dans les engrais se fait généralement en encapsulant les particules d'engrais, permettant une libération lente et continue des nutriments dans le sol. Parallèlement, ils peuvent également réduire la perte d'engrais dans le sol, diminuer la pollution environnementale et contribuer à la protection de l'environnement.

XJY-703 Heptaméthyltrisiloxane 

Il s'agit de la matière première de base pour la synthèse de l'heptaméthyltrisiloxane modifié par polyalkylépoxyde, qui est un tensioactif à structure spécifique utilisé dans les additifs pour pesticides, les auxiliaires de revêtements, et également dans les mousses de polyuréthane flexibles.

XJY-207 Heptaméthyltrisiloxane modifié par polyalkylèneoxyde

Le XJY-207 Heptaméthyltrisiloxane modifié par polyéther - huile de silicone modifiée par polyéther est un agent tensioactif siliconé couramment utilisé et est largement employé en agriculture pour améliorer l'effet de diffusion superficielle des pesticides, augmenter les performances de diffusion et ainsi améliorer l'efficacité des produits.

(5) Autres applications :

L'huile de silicone peut être utilisée dans les agents de nettoyage et de polissage en raison de sa faible tension superficielle, qui permet de former rapidement et uniformément un film à la surface des substances.

La bonne compatibilité des produits en silicone avec la peau permet aux crèmes contenant du silicone d'avoir des effets thérapeutiques spécifiques sur certaines affections cutanées. Des pommades à base de silicone pour les brûlures et les échaudures peuvent être élaborées.

Les additifs à base de silicone peuvent se réticuler avec les groupes amino et carboxyle à la surface du cuir pour former un film mince. La présence de ce film confère à la surface du cuir une apparence brillante, une imperméabilité et une respirabilité, et peut également servir d'agent de brillance pour le cuir.

4. Quel est le problème des tensioactifs en silicone ?

(1) L'influence de l'environnement est adaptée à une utilisation dans des contextes neutres ou acide faible et alcali faible ; les milieux acides forts et alcalins entraînent la destruction des chaînes carbone et oxygène.

(2) Les tensioactifs en silicone peuvent réduire considérablement la tension superficielle par rapport aux tensioactifs conventionnels, mais ils ont peu d'effet synergique sur l'émulsification, la dispersion, etc., et peuvent même avoir des effets secondaires.

(3) La stabilité hydrolytique des tensioactifs organosiliciques n'est pas élevée, et la liaison Si-O-Si est facile à hydrolyser et à condenser, ce qui entraîne des dommages structurels et la disparition des performances des tensioactifs en silicone.

5. Comment résoudre le problème des tensioactifs en silicone ?

(1) Modification, telle que l'introduction de Polyéther dans le Polysiloxane (combiné à des substances à base d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène), en particulier l'introduction de l'éther de polyéthylène glycol que le polysiloxane peut être soluble dans l'eau et lui confère une bonne compatibilité avec les matières premières cosmétiques, résolvant ainsi le problème de la difficulté des composés silicones à se dissoudre dans l'eau et à s'émulsifier facilement.

(2) Pour la stabilité hydrolysique de la solution quatre afin d'améliorer le polyéther, réduire la teneur en polyéthylène glycol libre et fermer l'extrémité hydroxyle ; augmenter la masse moléculaire du groupe lipophile, réduire la solubilité dans l'eau des tensioactifs silicone, introduire Si-Si ou Si-C-Si dans la chaîne principale.

6. En quoi les surfactants silicone sont-ils plus performants ?

Les tensioactifs silicone présentent de nombreux avantages uniques et sont largement utilisés dans l'industrie chimique quotidienne. Avec le développement de l'industrie chimique fine, on estime que les tensioactifs silicone auront un espace de développement plus large. Comment améliorer la compétitivité de vos produits ?

Silicones XJY est l'un des principaux résine silicone MQ et Silicone VMQ en Chine, avec plus de 30 ans d'expérience en matière de R&D et de fabrication dans l'industrie du silicone, ainsi que plus de 15 brevets et supports techniques connexes. Nos produits à base de matières premières de silicone peut répondre à la demande de tensioactifs silicone et soutenir la fourniture de solutions personnalisées et diversifiées.


 

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