Применение диоксида кремния в полимерных композициях

Для модификации полимеров применяют как чистый ДК, так и силикаты − продукты взаимодействия ДК с основными оксидами, щелочами, а также с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов сочетанием с другими неорганическими оксидами, которые могут находиться в различных минералах литосферы [29].

Аэросил применяется для загущения, придания тиксотропных свойств жидкостям и активного наполнения каучуков и герметиков. Широко применяется также для придания сыпучести порошкообразным продуктам. Служит наполнителем, существенно улучшающим физико-механические, диэлектрические свойства материалов (твёрдость, упругость, прочность на разрыв, прочность к стиранию, термическую стойкость и др.). Выполняет функцию стабилизатора, выступает в качестве антиседиментационной добавки многокомпонентных систем.

Также применяется в полимерных композициях для изготовления оправки. Композиция содержит, мас.ч.: кварцевый песок 100–1000, поливиниловый спирт 3–80, нанодисперсный наполнитель аэросил 4–6. Введение аэросила в состав композиции в виде нанодисперсного наполнителя способствует повышению коэффициента теплопроводности оправки за счет изменения плотности и более однородной структуры отвержденной полимерной композиции. Достигается повышение эксплуатационных характеристик изделия, получаемого методом намотки.

Изобретение относится к высоконаполненным полимерным композициям на основе поливинилового спирта и может быть использовано для изготовления разрушаемых оправок, применяемых при намотке изделий из композиционных материалов [30].

ДК применяют в производстве резин, при производстве кремнезёмистых огнеупоров, в хроматографии и др. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике, ультразвуковых установках, в зажигалках.

Аэросил является важным сырьем для изготовления высокочистых силикатов, применяемых для покрытия телевизионных и осветительных трубок. При этом аэросил, как правило, в виде водной суспензии приводят в реакцию с подходящим соединением металлов. Особое значение имеют силикаты калия, цинка, бария и кадмия. Описанным способом возможно изготовление смешанных силикатов и смешанных окислов. В областях применения, требующих очень чистое жидкое стекло с высоким модулем можно добавлять аэросил в щелочной силикатный раствор, за счет чего повышается доля силиката [31].

Другие области применения:

Аэросил приобретает все большее значение в катализаторных системах, которые для развития их полного действия требуют носитель или компонент из двуокиси кремния. Важными свойствами аэросила для этого применения являются высокая чистота, а также беспористая и большая удельная поверхность. Особое внимание при разработке катализаторов находят смешанные оксиды, которые также изготовляются методом высокотемпературного гидролиза.

ДК применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, при производстве кремнезёмистых огнеупоров, в хроматографии и др. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике, ультразвуковых установках, в зажигалках.

ДК − главный компонент почти всех земных горных пород, в частности, кизельгура. Из кремнезёма и силикатов состоит 87 % массы литосферы.

Аморфный непористый ДК применяется в пищевой промышленности в качестве вспомогательного вещества E551, препятствующего слёживанию и комкованию, парафармацевтике (зубные пасты), в фармацевтической промышленности в качестве вспомогательного вещества (внесён в большинство Фармакопей), а также пищевой добавки или лекарственного препарата в качестве энтеросорбента.

Искусственно полученные плёнки ДК используются в качестве изолятора при производстве микросхем и других электронных компонентов.

Также используется для производства волоконно-оптических кабелей. Используется чистый плавленый диоксид кремния с добавкой в него некоторых специальных ингредиентов.

Кремнезёмная нить также используется в нагревательных элементах электронных сигарет, так как хорошо впитывает жидкость и не разрушается под нагревом спирали.

Крупные прозрачные кристаллы кварца используются в качестве полудрагоценных камней; бесцветные кристаллы называют горным хрусталём, фиолетовые − аметистами, жёлтые − цитрином.

В микроэлектронике ДК является одним из основных материалов. Его применяют в качестве изолирующего слоя, а также в качестве защитного покрытия. Получают в виде тонких плёнок термическим окислением кремния, химическим осаждением из газовой фазы, магнетронным распылением [31].

Из проведенного аналитического обзора видно, что ДК в основном применяю в качестве наполнителя и стабилизатора. Добавление ДК в структуру полимера приводит к улучшению физико-механических свойств.