Диоксид кремния (аэросил)

Диоксид кремния, известный как аэросил (химическая формула — SiO2​), — высокодисперсный пирогенный кремнезём. Состоит из:

• Аморфного диоксида кремния (SiO2​) — основной компонент, массовая доля не менее $99,8\%$;
• Поверхностных силанольных групп ($\equiv \text{Si}-\text{OH}$) — обеспечивают реакционную способность и гидрофильность;
• Адсорбированной воды — в незначительном количестве (зависит от условий хранения и обработки).

Особенности состава:

• не содержит присадок — чистый неорганический материал;
• частицы сферической формы с диаметром $5–40\text{нм}$;
• высокая удельная поверхность — 50–400 м2/г (в зависимости от марки);
• образует трёхмерную структуру за счёт водородных связей между силанольными группами;
• существует в гидрофильной и гидрофобной модификациях (последняя обрабатывается органическими соединениями);
• химическая инертность в большинстве сред;
• отсутствие кристаллической структуры (аморфное состояние) снижает риск развития силикоза по сравнению с кристаллическим кремнезёмом.

Преимущества

• Тиксотропные свойства — придаёт составам способность разжижаться при механическом воздействии и загустевать в покое;
• Увеличенная вязкость — эффективно загущает жидкости и пасты без значительного увеличения плотности;
• Улучшение реологических свойств — предотвращает оседание пигментов и наполнителей;
• Высокая абсорбционная способность — поглощает масла, влагу и другие жидкости;
• Увеличение прочности — армирующий эффект в полимерных композитах;
• Термостойкость — сохраняет свойства при температурах до 1000∘C;
• Химическая инертность — не вступает в реакции с большинством веществ;
• Нетоксичность — безопасен для применения в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности (при соответствующих квалификациях);
• Оптические свойства — не влияет на прозрачность прозрачных составов;
• Универсальность — применим в широком спектре отраслей и технологий.

Применение

Диоксид кремния (аэросил) применяется в:

• производстве силиконовых компаундов и герметиков — тиксотропная добавка и усилитель;
• изготовлении лакокрасочных материалов — антиседиментационная добавка, матирующий агент;
• создании клеёв и адгезивов — регулятор вязкости и текучести;
• производстве полимерных композитов — наполнитель для улучшения механических свойств;
• фармацевтике — носитель активных веществ, наполнитель в таблетках и капсулах;
• косметической промышленности — загуститель и стабилизатор в кремах, пудрах, дезодорантах;
• пищевой промышленности (добавка E551) — антислеживающий агент для сухих продуктов;
• производстве резины и каучуков — активный наполнитель;
• изготовлении термопаст и теплопроводящих компаундов — компонент для улучшения теплопередачи;
• лабораторных исследованиях — сорбент и носитель катализаторов;
• производстве керамики и огнеупоров — компонент шихты;
• электронике — наполнитель для теплопроводящих и электроизоляционных материалов.

Допуски и одобрения

Соответствует требованиям:

• CAS № 7631‑86‑9 (международный идентификатор вещества);
• EINECS № 231‑545‑4 (европейская система регистрации химических веществ);
• ГОСТ 14922‑77 «Аэросил. Технические условия»;
• пищевая добавка E551 (разрешена в ЕС, США, России и др. странах);
• фармакопейные стандарты (ГФ РФ, USP, Ph. Eur.) для фармацевтического применения;
• нормам безопасности REACH (ЕС) и TSCA (США);
• стандартам ISO для промышленных наполнителей.

Аналоги других производителей

Основные производители и торговые марки:

• Evonik Industries (Германия) — Aerosil® (серии 200, 300, 380 и др.);
• Wacker Chemie (Германия) — HDK®;
• Cabot Corporation (США) — Cab-O-Sil®;
• Degussa (Германия) — предшественник Aerosil;
• Orisil (Франция) — Orisil®;
• отечественные производители: «Комета» (аэросил А‑175, А‑300), «Сибирский химический комбинат».

Тара

Поставляется в следующих вариантах упаковки:

• бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем $5–25\text{кг}$ — для большинства промышленных применений;
• многослойные мешки $10–20\text{кг}$ с защитой от влаги — для гидрофобных марок;
• биг‑бэги (мягкие контейнеры) $500–1000\text{кг}$ — для крупных потребителей;
• пластиковые банки $0,5–5\text{кг}$ — для лабораторных и малых партий;
• герметичные контейнеры $25\text{кг}$ — для особо чистых и гидрофобных модификаций.

Упаковка защищает продукт от влаги и загрязнения. Каждая единица имеет маркировку с указанием марки, удельной поверхности, даты производства и срока годности.

Технические параметры

• Химическая формула: SiO2​.
• Молекулярная масса: $60,08\text{г/моль}$.
• Внешний вид: белый рыхлый порошок.
• Размер частиц: $5–40\text{нм}$.
• Удельная поверхность: 50–400 м2/г (зависит от марки).
• Насыпная плотность: $40–60\text{г/л}$ (неуплотнённый), $120–180\text{г/л}$ (уплотнённый).
• Плотность (истинная): 2,2 г/см3.
• Содержание SiO2​: не менее $99,8\%$.
• Потеря массы при прокаливании (105∘C, 2 ч): $1,0–2,0\%$.
• pH 10 % водной суспензии: $3,7–4,5$ (для гидрофильного аэросила).
• Массовая доля влаги: не более $1,5\%$.
• Температура плавления: 1600∘C.
• Температура эксплуатации: до 1000∘C без изменения свойств.
• Удельное электрическое сопротивление: >1014 Ом⋅см.
• Теплопроводность: $0,02\text{Вт/(м}\cdot \text{К)}$.
• Класс опасности: 3 (умеренно опасное вещество) по ГОСТ 12.1.007.
• Срок хранения: 12 месяцев в сухом помещении при комнатной температуре.
• Страна производства: зависит от поставщика (Россия, Германия, США, Китай и др.).