
Когда речь заходит о диоксиде кремния как вспомогательном компоненте, многие сразу думают о стандартных марках вроде Aerosil, но на деле всё сложнее. В нашей практике бывали случаи, когда партия от нового поставщика вызывала комкование в полимерных композициях — пришлось разбираться, что проблема была не в основном составе, а в методе синтеза. Вот этот момент часто упускают: производитель должен контролировать не только чистоту, но и гигроскопичность частиц, особенно для резиновых смесей.
С пирогенным кремнеземом работаем лет десять, и до сих пор сталкиваемся с неочевидными зависимостями. Например, для силиконовых герметиков нам нужна была удельная поверхность в районе 200 м2/г, но один поставщик прислал материал с заявленными 210 м2/г — а вязкость подскочила вдвое. После анализа выяснилось: разница в технологии гидрофобизации, частицы спекались при диспергировании. Пришлось пересматривать рецептуру уплотнителей.
Сейчас обращаем внимание на степень компактирования — даже у проверенного производителя могут быть колебания между партиями. Как-то взяли пробную партию у китайской компании Shandong Yingrui, заметили стабильность по насыпной плотности (±15 г/л), что для литьевых составов критично. Но их же материал для красок потребовал дополнительной механоактивации, хотя по паспорту всё сходилось.
Важный момент: европейские нормы часто требуют сертификацию по ISO 18473, но в реальности даже при наличии сертификата нужно проверять зольность. Как-то попался образец с 0.9% против заявленных 0.5% — для электроизоляционных покрытий это стало проблемой. Теперь всегда запрашиваем протоколы испытаний на термостабильность, особенно если речь о композициях для высокотемпературной обработки.
Когда в 2021 году искали альтернативу дорогим европейским аналогам для наполнителей шинных резин, обратили внимание на ООО Шаньдун Инжуй Новые Материалы. Их сайт https://www.sdyingrui.ru тогда только запустили, но уже было видно специализацию на кремниевых материалах. Первые тесты с их пирогенным диоксидом показали хорошую диспергируемость в каучуках, хотя пришлось корректировать температуру вальцевания — видимо, сказывалась разница в остаточной влажности.
Заказывали у них пробную партию силановых связующих для модификации поверхностей. Интересно, что при одинаковой химической формуле их продукт давал на 7% лучше адгезию в стеклопластиках, но требовал более длительного времени смешивания. Коллеги из смежного цеха жаловались на увеличение цикла, зато браковка готовых изделий снизилась.
Сейчас их хлорированный полипропилен используем в антикоррозионных покрытиях для металлоконструкций. Технологи упоминают, что стабильность вязкости от партии к партии выше, чем у предыдущего поставщика, хотя периодически возникают вопросы к однородности грануляции. В целом по диоксиду кремния у них видна работа над консистенцией параметров — для нашего производства покрытий это определяющий фактор.
Никогда не забуду, как при замене диоксида кремния в рецептуре клеев для упаковки получили вспенивание при сушке. Оказалось, новый поставщик использовал другую промывку осадка, и остаточные ионы натрия вступали в реакцию с модификаторами. Теперь всегда запрашиваем полный химпаспорт, даже для вспомогательных компонентов.
В чернилах для маркировки иногда наблюдали седиментацию — винили загустители, а дело было в форме частиц диоксида. После микроскопии увидели, что у одного производителя преобладают сферические агломераты, у другого — дендритные. Перешли на материал от Инжуй именно из-за контролируемой морфологии, хотя первоначально выбирали по цене.
Сейчас экспериментируем с их альдегидными смолами в комбинации с диоксидом — показывают интересные результаты в термореактивных композициях. Но есть нюанс: нужно точно выдерживать температурный профиль, иначе может появиться желтизна. Для прозрачных эпоксидных заливочных компаундов это критично, приходится подбирать режимы ступенчатого нагрева.
Когда считаем стоимость цикла для резинотехнических изделий, европейские аналоги диоксида часто проигрывают не из-за цены килограмма, а из-за перерасхода при дозировании. У того же Инжуй заметили, что их материал меньше пылит при загрузке в смесители — видимо, сказывается обработка поверхности. На 12 тонн месячного потребления экономия на очистке оборудования составила около 7%.
При этом не стоит слепо верить заявленным характеристикам — мы всегда проводим калибровочные тесты. Как-то взяли партию диоксида с улучшенными адсорбционными свойствами, а в красках он вел себя хуже стандартного. После консультаций с технологами Shandong Yingrui выяснили, что для ЛКМ нужна другая модификация поверхности, хотя по удельной поверхности параметры совпадали.
Сейчас рассматриваем их поликетоновые смолы для спецпокрытий — пока на стадии лабораторных испытаний. Интересно, что при использовании их же диоксида как наполнителя получается более стабильная система, меньше расслаивается при хранении. Возможно, дело в совместимости технологических линий, но это нужно проверять на опытно-промышленных партиях.
Последние два года вижу, как меняются требования к вспомогательным компонентам — уже недостаточно просто соответствовать ГОСТ. Для ответственных применений типа автомобильных герметиков нужны материалы с предсказуемым поведением в широком температурном диапазоне. Тот же диоксид кремния от Инжуй тестировали при -50...+150°C — показал стабильность параметров, хотя в документации указан диапазон уже.
Коллеги с химического производства советуют обращать внимание на возможность кастомизации — например, тот же Shandong Yingrui предлагает модификации диоксида под конкретные задачи. Мы пробовали их разработку для полиуретановых систем с увеличенным временем жизни — получилось продлить жизнеспособность смеси на 23% без потери прочностных характеристик.
Думаю, в ближайшие годы будет расти спрос на комплексные решения, где производитель поставляет не просто порошок, а технологически сопряженные компоненты. Уже сейчас вижу преимущества, когда один поставщик обеспечивает и диоксид, и модификаторы к нему — меньше проблем с совместимостью. Главное — не гнаться за дешевизной, а считать совокупную стоимость владения, включая риски перенастройки оборудования.