シラノール基の反応と応用、評価

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本セミナーでは、シラノール基の反応の基礎から用途、凝集・分散・構造の制御手法、表面改質剤の選定方法、評価手法、最新トピックスまでを解説いたします。

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“シラノール基 (Si-OH) ”を正しく理解せずして、シリカ材料は語れません。シリカの反応性、親水性、吸着性、分散・凝集挙動、シランカップリング剤の反応性、さらにはゴム補強から触媒担体まで、その根底にあるのが 「シラノール基の科学」です。  本セミナーでは、30年以上にわたりシリカ材料・表面化学に携わってきた経験をもとに、文献だけでは決して得られない実務に効く“生きた知識” を体系的に解説します。

 これらの課題に悩む方にとって、解決の糸口になる内容です。現場の課題と直結する「理解・分析・解決」の技術を、4時間でまとめて習得できます。

  1. シラノール基の基礎科学
    1. シラノール基とは何か
    2. Si-OH の定義、種類
      • 孤立型
      • 準孤立型
      • ゲミナル型
      • 水素結合型
    3. 表面密度
    4. シリカの表面構造モデル
    5. 生成メカニズム
    6. シロキサン結合 (Si-O-Si) の加水分解
    7. 水蒸気処理、湿度依存性
    8. 焼成温度 (脱水縮合) と表面シラノール量の関係
    9. 物性と反応性
    10. 酸塩基性との関係
    11. 水素結合ネットワーク
    12. 表面電荷と等電点 (pH〜2)
  2. シラノール基の評価技術
    1. 分光学的手法
      1. FT-IRによる評価
      2. ラマン分光による評価
      3. NMRによる評価
    2. 定量・定性手法
      1. 脱水縮合量からのOHの推定
        • TGA
        • DTA等
      2. 水蒸気吸着等温線 (表面親水性評価)
    3. 表面分析の実務
    4. サンプル前処理の注意点
    5. 合成シリカにおける差異
  3. シラノール基の表面化学と反応
    1. シラノール基間反応
    2. 他の官能基との反応
    3. シランカップリング剤との反応
    4. 加水分解反応
    5. シランカップリング剤の種類と反応性の違い
    6. 無機・有機種との反応
    7. 金属イオンとの相互作用
    8. 高分子の吸着
      • PVA
      • PEG
    9. 表面電荷と分散・凝集挙動
  4. シラノール基の工業的応用例
    1. シリカ系材料
    2. 合成シリカ
    3. クロマトグラフィー
    4. タイヤ
    5. 樹脂充填材
    6. 触媒担体
    7. 電子材料
  5. トラブルとその対策
    1. 分散不良・凝集の原因
    2. 局所的なシラノール密度の不均一性
    3. 表面電荷反転
    4. 吸湿による性能劣化
    5. 表面吸着水
    6. 乾燥によるトラブル
    7. シラン処理の失敗
      1. 反応暴走
      2. ゲル化
      3. 洗浄不足
  6. まとめ

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