シリカ微粒子の表面特性評価と化学的表面改質、分散の制御と評価

コロイダルシリカや乾式微粉末シリカに代表されるシリカ微粒子は、広い分野で様々な用途に使用されている。シリカ微粒子は、比表面積が大きく、吸着剤としての利用や溶媒あるいは高分子ポリマー中へ分散させるフィラーとしての利用などには、シリカ表面・界面に関する知識が必要不可欠である。 　セミナーでは、シリカ表面の特性とその評価、化学的表面改質の手法とその評価、微粒子の液中での分散・凝集を支配する基本的な因子、シリカ粒子の液中への分散を中心にその制御と評価法を解説する。

1. シリカの構造と特性・製法
   1. シリカの構造と特性
      1. シリカの基本構造
      2. SiO4四面体連結構造
      3. シリカへの水蒸気吸着
      4. シリカの用途と使用形態と機能)
   2. シリカ微粒子の製法
      1. Size ReductionとBuilding-Upプロセス
      2. 粉砕法、気相法、液相法
      3. 微粒子製造法の比較
      4. シリカ中のNaイオンの影響)
2. シリカ表面の評価法
   1. 表面水酸基の性質
      1. 表面水酸基の生成要因
      2. 表面水酸基のタイプ
      3. 表面水酸基の4つの役割
      4. 加熱による表面水酸基量の変化
   2. 表面水酸基の定性と定量
      1. 表面水酸基の定量法の概要
      2. 赤外吸収スペクトル法の特徴
      3. 赤外吸収スペクトル法の種類
      4. self-suporting法、
      5. 表面水酸基の赤外吸収スペクトル
      6. 拡散反射法
      7. 加熱による表面水酸基タイプの変化
      8. 固体高分解能NMR法、
      9. 化学反応定量法
      10. 重水置換法
      11. 化学反応法による表面水酸基タイプの定量
3. 表面改質法とその評価
   1. 表面改質法の分類
   2. 化学的改質法
      1. 改質剤選択のポイント
      2. 気相法、液相法
      3. アルコールによる改質・
      4. アルキルクロロシランによる改質、
      5. アルキルアルコキシシラン[シランカップリング剤]による改質
   3. 表面改質基の定性と定量
      1. 赤外吸収スペクトル法
      2. 固体高分解能NMR法
   4. 表面エネルギーとその評価
      1. 表面エネルギーとは?
      2. 表面エネルギー測定法
      3. インバースガスクロマトグラフィーによる表面エネルギー評価、
      4. 表面改質による表面エネルギーの変化
4. 微粒子の分散と凝集の基礎
   1. 固液分散系における分散・凝集の支配因子
      1. 粒子径の影響
      2. 帯電の影響
      3. 界面活性剤・高分子の吸着の影響
      4. プロトンの授受による帯電、
      5. 酸化物のゼータ電位と等電点
      6. 電気二重層とDLVO理論
      7. ゼータ電位におよぼす塩の影響、
      8. 高分子吸着による分散・凝集
      9. 固固分散系における表面エネルギー)
   2. 液中での粒子の帯電
      1. 電気二重層
      2. DLVO理論
   3. 固固分散系における分散
5. 微粒子分散系の調製と評価
   1. シリカ/液体分散系の調製と評価法
      1. 液中における分散の評価法
      2. 分散剤として用いられる化合物の分類
      3. イオン性界面活性剤の添加による凝集と分散
      4. 高分子の添加による凝集と分散
      5. 表面改質によるゼータ電位の制御
      6. 有機溶媒への分散と表面改質、機械的分散
      7. 分散嗜好性評価
      8. 浸漬熱測定による表面改質微粒子の評価
   2. シリカ/ポリマー分散系
      1. ポリマー中への分散法
      2. 浸漬熱測定による疎水性評価
• 質疑応答