8 (495) 627-72-82 доб.2139
info@russilica.ru

Диоксид кремния как армирующий наполнитель для полимеров и композитов

Диоксид кремния (SiO₂, кремнезем) является эталонным синтетическим наполнителем для урепления полимерных систем. Внедрение порошкового кремнезема позволяет улучшить механическую прочность, термическую стабильность и реологию конечного полимерного изделия. Благодаря отличной совместимости с полимерными матрицами, армирующий наполнитель RUSGEL стал стандартом в производстве высоконагруженных композитов для аэрокосмической отрасли, автопрома и специализированного строительства.

Справочная информация

Механизмы упрочнения матриц диоксидом кремния
Влияние на композит
Технологии поверхностной модификации
Методы гомогенизации в расплаве и растворе

Механизмы упрочнения полимерных матриц диоксидом кремния

Введение диоксида кремния запускает физические процессы, повышающие живучесть полимерного изделия под нагрузкой:

  • Трансфер механического напряжения. Нагрузка перераспределяется с эластичной полимерной матрицы на жесткие частицы SiO₂ через межфазный слой.
  • Эффект «сетки». Частицы ограничивают свободное движение полимерных цепей за счет водородных связей, создавая эффект физической сшивки.
  • Блокировка трещин. Агломераты кремнезема служат барьером, останавливающим или замедляющим рост микротрещин.

Вокруг каждой частицы формируется уплотненная межфазная зона полимера, обладающая повышенной жесткостью, что суммарно усиливает весь композит.

Влияние дисперсности и дозировки кремнезема на композит

Гранулометрия (размер частиц) и процент ввода наполнителя – рычаги управления свойствами конечного продукта. Микро-диапазон (2–10 мкм) – это «золотая середина» для промышленности: стабильная дисперсия, легкость переработки, достойный уровень армирования.

Оптимальная дозировка обычно лежит в коридоре 3–5 весовых процентов. Превышение порога в 10% часто ведет к обратной агломерации частиц и падению прочностных характеристик.

Технологии поверхностной модификации полимеров 

Для создания химических связей между неорганическим наполнителем и органическим полимером применяют модификаторы:

  • Силанизация. Обработка органосиланами (APTES, KH570, TESPT) создает «мостики» между Si-OH группами и полимером.
  • Углеродное покрытие. Тонкий слой углерода улучшает совместимость с неполярными пластиками.
  • Аминокислотная обработка. Использование L-серина или L-аргинина регулирует поверхностный заряд для лучшего распределения в смеси.

Методы гомогенизации кремнезема в расплаве и растворе

Равномерное распределение (диспергирование) кремнезема – залог отсутствия слабых зон в материале.

  • Компаундирование в расплаве. Стандарт для термопластов: использование двухшнековых экструдеров обеспечивает высокие сдвиговые усилия для разбивания агломератов.
  • Ультразвуковая кавитация. Эффективна для жидких смол и гелькоутов.
Термическая стабильность
Температура начала деградации полимера повышается на 20–50°C. Это расширяет рабочий диапазон эксплуатации изделий.
Износостойкость поверхности
Твердость по шкале Шору D увеличивается до 20%. Абразивная износостойкость композита возрастает до 50% в зависимости от фракции.

Результаты применения порошкового кремнезема RUSGEL как укрепляющего наполнителя для полимеров

Порошковый кремнезем RUSGEL для полимеров – это аморфный диоксид кремния высокой чистоты, прошедший стадии прецизионного измельчения и воздушной классификации. Внедрение укрепляющей функциональной добавки RUSGEL в рецептуру позволяет добиться измеримых улучшений характеристик полимеров.
Введение 3–10% наполнителя повышает модуль упругости композита до +50%.
Ударная вязкость полимерной матрицы возрастает, снижая риск хрупкого разрушения.
Прочность на сдвиг увеличивается до 40%, что критично для клеевых соединений.
До 800 м2/г
Площадь поверхности ВЕТ
99,5%
Содержание SiO2
До 1700°C
Тремостойкость с RUSGEL
2-20 микрон
Размер частиц 

Получите каталог армирующего порошкового кремнезема RUSGEL для производителей композитов и полимеров

Подробно о RUSGEL

«РусСилика» предлагает инновационное решение под маркой RUSGEL – аморфный порошковый кремнезем для армирования полимерных систем

Компания «РусСилика» – ведущий российский производитель, специализирующийся на глубокой переработке кремнийсодержащего сырья. Бренд RUSGEL был создан как ответ на потребность рынка в импортозамещающем продукте, не уступающем по качеству западным аналогам. Мы производим порошковый кремнезем, специально адаптированный для задач армирования (укреления) полимеров, используя собственные запатентованные методики микронизации.

Производственный комплекс «РусСилика» оснащен оборудованием последнего поколения, что дает продукту ряд конкурентных преимуществ:

  • Химическая чистота 99,5%. Минимизация примесей исключает побочные реакции при полимеризации.
  • Стабильная геометрия. Мы контролируем форму частиц и пористость, что обеспечивает предсказуемую реологию расплава.
  • Высокая диспергируемость. Продукт легко распределяется в матрице, не образуя неразбиваемых комков («рыбий глаз»).

Наличие собственной R&D лаборатории позволяет нам не только контролировать параметры каждой партии, но и разрабатывать кастомизированные решения для производства полимеров. 

Характеристики порошкового кремнезема RUSGEL для укрепления полимеров

Понимание детальных характеристик материала необходимо технологам для точного расчета рецептур. Порошковый кремнезем RUSGEL – это не просто «песок», а сложная структурированная система с контролируемой морфологией, параметры которой напрямую влияют на качество конечного композита. Высокая удельная поверхность и наличие активных центров делают его мощным инструментом в руках химика.

Ниже представлены ключевые технические параметры продукта:

Основные физические свойства RUSGEL

  • Содержание основного вещества (SiO): ≥99,5% (на сухую основу) – гарантия отсутствия балластных примесей.
  • Удельная поверхность BET: 80–800 м²/г – обеспечивает высокую площадь контакта с матрицей.
  • Размер частиц (D50): 3–8 мкм – оптимальный баланс между армированием и легкостью переработки.
  • Впитываемость по маслу (DBP): 2,3–2,6 см³/г – показатель структурности наполнителя.
  • Влажность: 4,0–8,0% – находится в равновесном состоянии.
  • pH водной суспензии: 6,0–8,0 – нейтральная среда, не влияющая на кинетику отверждения смол.

Морфология, химия поверхности и термостабильность

Частицы RUSGEL имеют округлую форму, близкую к сферической, что снижает анизотропию свойств в готовом изделии. Поверхность пронизана регулярными мезопорами и насыщена силанольными группами (Si-OH), которые составляют до 65% всех поверхностных групп. Это обеспечивает высокую реакционную способность для создания водородных связей или химической прививки (при использовании силанов).

Материал обладает исключительной термостойкостью: он не меняет химических свойств до 400–500°C, а температура плавления превышает 1700°C. Коэффициент теплового расширения минимален, что позволяет использовать его для стабилизации размеров прецизионных деталей.

Качество и стабильность этих характеристик от партии к партии – это то, что позволяет нашим клиентам избегать брака и получать композиты с предсказуемыми свойствами.

Преимущества применения порошкового кремнезема RUSGEL как армирующего агента

Использование порошкового кремнезема RUSGEL в качестве функциональной добавки для укрепления полимеров – это стратегическое решение, позволяющее перевести полимерные материалы в класс конструкционных композитов. Мы предлагаем не просто сырье, а способ существенного повышения конкурентоспособности вашей продукции за счет улучшения её эксплуатационных характеристик и снижения себестоимости производства.

Преимущества внедрения RUSGEL

  • Радикальное улучшение механики. Рост модуля упругости на 20-50% и прочности на разрыв до 30% позволяет создавать более надежные и долговечные изделия.
  • Термическая защита. Повышение температуры деградации на 50°C и теплопроводности защищает полимер от перегрева и разрушения в жестких условиях эксплуатации.
  • Экономическая эффективность. Снижение процента брака, уменьшение усадки и возможность облегчения конструкции изделия (снижение веса без потери прочности) напрямую влияют на маржинальность.
  • Технологичность. Улучшенный контроль реологии и вязкости упрощает процессы экструзии и литья, а тиксотропные свойства важны для клеев и герметиков.
  • Экологичность и безопасность. RUSGEL – инертный природный материал, безопасный для человека и окружающей среды, что упрощает сертификацию готовой продукции и её последующую переработку.
  • Универсальность. Продукт совместим с широчайшим спектром матриц: от эпоксидных смол и полиуретанов до полиамидов и каучуков.

Сводная таблица преимуществ

Группа свойствЭффект от применения RUSGELЗначение для производства
Механические↑ Модуль упругости (+50%), ↑ Прочность, ↑ ТвердостьДолговечность изделий, возможность снижения толщины стенок
Термические↑ Термостойкость (+50°C), ↓ Тепловое расширениеРабота в экстремальных условиях, размерная стабильность
ТехнологическиеКонтроль вязкости, снижение усадки (-40%)Точность размеров, снижение брака, тиксотропия
ЭкономическиеСнижение затрат на единицу прочностиОптимизация себестоимости, увеличенный срок службы


Применение RUSGEL открывает новые возможности для производителей, стремящихся соответствовать высоким стандартам аэрокосмической, автомобильной и строительной отраслей. Начните использовать порошковый кремнезем RUSGEL уже сегодня, чтобы обеспечить технологическое лидерство вашего предприятия.

РусСилика – экологически чистый завод по производству армирующего порошкового кремнезема для полимеров и композитов

«РусСилика» – это современное высокотехнологичное предприятие полного цикла. Завод спроектирован с учетом принципов «зеленой химии» и оснащен передовыми системами фильтрации и рециркуляции. Мы реализуем замкнутый цикл водопотребления и полную утилизацию побочных продуктов, сводя к минимуму воздействие на экосистему. Безопасность сотрудников и чистота атмосферного воздуха обеспечиваются мощными аспирационными установками, улавливающими 99,9% частиц.

Как приобрести RUSGEL для производства полимеров

Приобрести порошковый кремнезем RUSGEL можно напрямую с завода «РусСилика» (для оптовых промышленных партий от 500 кг) или через сеть авторизованных дистрибьюторов в регионах России, которые готовы обеспечить поставки меньших объемов и предоставить оперативную техническую консультацию.

Заявку можно оставить через форму на официальном сайте или связавшись с отделом продаж.

Частые вопросы по применению аморфного кремнезема для армирования полимерных материалов

Нужна ли поверхностная модификация (силанизация)?
Для полярных пластиков (эпоксиды, ПА) она необязательна. Для неполярных (полиолефины, каучуки) модификация силанами критически важна для создания адгезии и предотвращения расслоения.
Как добиться идеальной дисперсии в матрице?
Используйте высокоскоростные смесители, двухшнековые экструдеры с зонами высокого сдвига или ультразвуковую обработку. Вводите порошок постепенно.
Влияет ли добавка на прозрачность изделия?
Да, порошковый кремнезем матирует материал и дает белый оттенок за счет светорассеяния. Для прозрачных изделий требуются низкие концентрации.
Как RUSGEL влияет на время отверждения?
В чистом виде влияние минимально, возможно небольшое замедление из-за роста вязкости. Модифицированные марки могут ускорять реакцию, действуя как катализаторы.
С какими полимерами совместим продукт?
RUSGEL универсален: совместим с эпоксидными, полиэфирными, полиуретановыми смолами, полиамидами, ПП, ПЭ и эластомерами. Всегда рекомендуется предварительный тест.
Есть ли допуск к контакту с пищей?
Продукция «РусСилика» соответствует санитарным нормам. Однако конечное изделие (композит) должно пройти отдельные тесты согласно техрегламентам.
Как вы гарантируете качество?
Мы применяем многоступенчатый контроль: входной анализ сырья, мониторинг процесса синтеза и финальные лабораторные тесты каждой партии (BET, pH, чистота) перед фасовкой.

Скачайте полный каталог продукции RUSGEL для полимерной промышленности

Выбор RUSGEL от компании «РусСилика» гарантирует стабильность производственного процесса и превосходные эксплуатационные характеристики полимеров.
Производство широкого ассортимента экологически чистых микронизированных силикагелей и стабильных силиказолей для различных отраслей применения.
Cвязаться с нами
8-800-222-80-08
info@russilica.ru
606000, Нижегородская область, г. Дзержинск, ш. Игумновское, д. 15Ц

© 2020-2024 ООО "РусСилика" ОГРН 1205500027710, ИНН 5501267734, КПП 524901001.

Вся информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой статьей 437 ГК РФ.

envelopephone-handsetmap-markercrossmenuarrow-down