Siliconenemulsies zijn stabiele, melkachtige witte vloeistoffen die worden gevormd door het dispergeren van een organosiliciumverbinding (meestal polydimethylsiloxaan (PDMS)) in water met een emulgator. Je kunt ze zien als kleine druppeltjes siliconenolie, gesuspendeerd in water.
Gedetailleerde uitsplitsing
Siliconen
Dit is de hoofdpersoon. Siliconen is een semi-organisch, semi-anorganisch polymeer met een ruggengraat bestaande uit afwisselende silicium- en zuurstofatomen (-Si-O-Si-), met organische groepen (meestal methyl -CH₃) vastgemaakt aan zijn zijketens.
Ze beschikken doorgaans over uitstekende eigenschappen, waaronder kleurloos, geurloos, niet-giftig, chemisch inert, hitte-- en lage- temperatuurbestendig, hydrofoob, smerend en flexibel.
De meest voorkomende siliconen in emulsies is polydimethylsiloxaan (PDMS), een product vergelijkbaar met siliconenolie.
Emulgator
Dit is de sleutel. Siliconenolie en water zijn niet mengbaar, net zoals olie en water zich scheiden als ze gemengd worden.
Een emulgator is een oppervlakteactieve stof waarvan het ene uiteinde lipofiel is en het andere hydrofiel. Het bedekt het oppervlak van kleine siliconenoliedruppeltjes en vormt een beschermende laag die voorkomt dat ze opnieuw aggregeren en zorgt voor een stabiele dispersie in water.
Water
Dit is de vervoerder. Water als continue fase maakt het mogelijk dat siliconen met hoge{1}} viscositeit worden omgezet in een vloeibare vorm die gemakkelijk te gieten en te verdunnen is, waardoor transport, opslag en gebruik aanzienlijk wordt vergemakkelijkt.
Belangrijkste kenmerken en voordelen
Gemakkelijk te gebruiken: Kan rechtstreeks met water worden verdund, waardoor het gemakkelijk te gebruiken en kosteneffectief is.
Goede stabiliteit: emulsies van hoge-kwaliteit kunnen gedurende langere perioden worden bewaard zonder te scheiden.
Combineert de voordelen van zowel water als siliconen: het combineert de veiligheid en niet-ontvlambaarheid van water met de uitstekende eigenschappen van siliconen.
Milieuvriendelijk: Doorgaans milieuvriendelijker dan pure siliconenproducten op basis van oplosmiddelen-.
Belangrijkste typen
Op basis van de lading van de emulgator worden siliconenemulsies voornamelijk als volgt geclassificeerd:
Anionische emulsies: De emulsiedeeltjes zijn negatief geladen. Dit is het meest voorkomende type en wordt veel gebruikt in de persoonlijke verzorging en textielafwerking.
Kationische emulsies: De emulsiedeeltjes zijn positief geladen. Ze hebben een betere adsorptie aan haar, huid en natuurlijke vezels (zoals katoen en wol) omdat hun oppervlakken over het algemeen negatief geladen zijn en positief en negatief elkaar aantrekken.
Niet-ionische emulsies: De emulsiedeeltjes zijn ongeladen. Ze bieden de beste chemische stabiliteit, zijn bestand tegen zuren, logen en zouten en zijn niet gevoelig voor demulgering. Ze worden vaak gebruikt in zware industriële omgevingen.
Breed scala aan toepassingen
Siliconenemulsies hebben een breed scala aan toepassingen en dringen door in vrijwel elk aspect van ons leven.
1. Persoonlijke verzorging en cosmetica
Dit is een van de meest voorkomende toepassingen. Het wordt ook wel het ‘zachte goud van de huidverzorging’ genoemd.
Haarverzorging: In shampoos en conditioners zorgt het voor zachtheid, glans en anti{0}}statische eigenschappen, waardoor het haar handelbaar wordt.
Huidverzorging: In crèmes en lotions creëert het een ademende film, houdt vocht vast en zorgt voor een zijdezacht, niet-vettig gevoel.
Make-up: Het maakt foundation en andere producten gemakkelijker aan te brengen en gaat langer mee.
2. Textiel en afwerking
Verzachten: Het is de meest gebruikte wasverzachter voor textiel en zorgt voor een zacht, soepel gevoel.
Waterdichtheid: het maakt gebruik van de hydrofobe eigenschappen van siliconen om stoffen waterafstotende- eigenschappen te geven.
Elasticiteit: Het verbetert de elasticiteit en kreukbestendigheid van gebreide stoffen.
3. Industrieel: Ontschuimers: Ze zijn zeer effectief en worden gebruikt om schuim dat ontstaat bij industriële processen (zoals papierproductie, afvalwaterzuivering en voedselverwerking) te onderdrukken of te elimineren.
Losmiddelen: Bij de vervaardiging van rubber, kunststof en polyurethaanschuim worden deze op mallen aangebracht om het loslaten van het product te vergemakkelijken.
Smeermiddelen: worden gebruikt in metaalbewerking, mallen voor glazen flessen en andere toepassingen om te zorgen voor smering bij hoge- temperaturen.
Waterdichting van gebouwen: toegevoegd aan cementmortel of coatings om de waterdichtheid van gebouwen te verbeteren.
Samenvatting
Siliconenemulsies zijn een uiterst belangrijke en veelzijdige chemische vorm. Door water-onoplosbare siliconen slim in water te 'verpakken', zorgen ze ervoor dat hun superieure eigenschappen gemakkelijk, veilig en economisch kunnen worden toegepast in talloze toepassingen, van dagelijkse huidverzorging tot hoogwaardige industriële productie. Ze zijn een onmisbaar onderdeel van de moderne industrie en het moderne leven.
