AEROSIL

Invented to improve ® 

Invented to improve ® 

Основы технологии применения 

всиликоновых каучуках

Содержание 

Основы 

Продукциy пирогенного оксида кремния 

AEROSIL 

► Продукци 

AEROSIL ® 

Гидрофильные, , гидрофобные и структурно 

модифицированные виды AEROSIL ® 

► Гидрофильные 

► Свойства AEROSIL ® в силиконовых каучуках 

► Специальные оксиды 

► Области применения 

Seite | 2

AEROSIL ® - процесс производства 

AEROSIL ® Процесс 

> 1000 °C 

SiCl4 + 2 H2 + O2 SiO 2 + 4 HCl 

Горелка 

SiCl 4 + H 2 + O 2 

. . . 

. . . 

. . . . . . . 

. 

. 

. . 

. . 

. . . 

. . . . . 

. . 

. . . 

. . . 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. . 

. 

. . 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. . 

. . 

. 

... . . 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. 

. . 

. 

. . . 

. . 

. . 

. 

Реактор 

. . . 

. 

. . . 

. 

. 

. 

. . 

. . 

. . 

... . . 

. 

. 

. 

. 

. .. 

.. . 

. 

. 

. 

Хим. Реакция 

инуклеация 

Basics of AEROSIL® Fumed Silica Seite | 3 

. .. 

. . .. 

.. 

.. . .. . .. . ... . . .. 

. . .. 

. . . .. 

.. .. . .. . .. 

. .. . 

.. .. ... 

.. 

Образование агломератов 

за счет столкновений 

агрегатов 

Образование агрегированных частиц (агрегатов) 

Зона столкновения икоалесценции примерных частиц.

AEROSIL ® - виды продуктов 

Смешанные 

оксиды 

Дотированные 

оксиды 

Силанированные 

оксиды 

Оксиды 

модифицированной 

структуры 

2007-12-13 | Seite | 4 

Гидрофобные 

оксиды 

Гидрофильные 

оксиды 


Пирогенный оксид 

кремния 

Специальные 

оксиды 

Гранулированные 

оксиды 

Суспензии

AEROSIL ® - возможные продукты 

Необработанные 

«нано»-частицы 

SiO2 

Al2O3 

TiO2 

смешанные оксиды 

AEROSIL ® 200 

AEROXIDE TiO 2 P 25 25 

(CH 3 ) 3 Si 


Si(CH 3 ) 3 

«Нано»-частицы, 

обработанные 

силанами 

силоксанами 

органическими 

соединениями 

AEROSIL ® R 972 

AEROSIL ® R 812 S 

«Нано»-частицы 

модифицированной 

структуры 

грануляция 

механическая обработка 

суспензии 

уплотнение 

VP AEROPERL ® R 806/30 


AEROSIL ® 200 V 

AEROSIL ® R 202 VV 60

Частицы пирогенного оксида кремния 

первичные 

частицы 

2007-12-13 | Seite | 6 

агрегаты 

агломерированные 

агрегаты

Характеристики AEROSIL ® 

► Белый, «воздушный» порошок 

► Содержание SiO 2 >99,8% 

► Аморфная структура 

► Размер первичных частиц 7 - 40 нм 

► Удельная поверхность 50 - 380 м²/г 

► Емкость адсорбции от 100 до 340 гна 100г 

► Насыпная плотность 35 - 150 г/л 

2007-12-13 | Seite | 7

Средний размер первичных частиц 

различных типов AEROSIL ® 

AEROSIL ® OX 50 

50 м²/г -40 нм 


150 м²/г -14 нм 


200 м²/г -12 нм 



90 м²/г -20 нм 


300 м²/г -7 нм 


130 м²/г -16 нм 


380 м²/г -7 нм

Исследования спомощью 

электронного микроскопа (ТЕМ) 

500 nm 500 nm 


2007-12-13 | Seite | 9 

AEROSIL ® 200

Удельная поверхность иразмер 

первичных частиц 


большие частицы 

низкая удельная поверхность 

2007-12-13 | Seite | 10 


маленькие частицы 

высокая удельная поверхность

Процесс поверхностной обработки 


пламя 

(>1000°C) 

SiCl 4 


Силан 

2007-12-13 | Seite | 11 

H 2 +O 2 

+ HCl 

(пов. обработка) 

Гидрофобные типы AEROSIL ® 

Si 

SiOH 

H Y R Si Y 

1 

O 

R 2 

Si 

R 3 

R 1 

R 2 

R 3

Влияние поверхностной обработки на 

взаимодействие между частицами 

Гидрофильная поверхность Гидрофобная поверхность 


O 

Si 

H 

HO 

Si 

Si 

O 

H 

H 

O 

O 

Si 

HO 

Si 

2007-12-13 | Seite | 12 

H 

Si 

Si 

Si 

O 

H 

O 

H 

O 

H 

H 

Si 

O 

Si 

H 

HO 

Интенсивное изаимодействие 

(водородные связи) 

O 

Si 

Si 

H 3 C 

CH 3 

Si 

H 3 C 

Si 

H 3 C 

CH 3 

CH 3 CH 3 

Si 


CH 3 

H 3 C 

H 3 C 

CH 3 

Si 

Si 

CH 3 

H 3 C 

H 3 C 

Si 

CH 3 

CH 3 CH 3 

Si 

Si 

H 3 C 

CH 3 

H 3 C 

H 3 C 

Si 

CH 3 

Si 

H 3 C 

Si 

CH 3 

CH 3 

CH 3 CH 3 

H 3 C 

Слабое взаимодействие 

Si 

CH 3

Силаны для поверхностной обработки 


HMDS (гексометилдисилазан) 

CH 3 

H3C Si CH3 N 

H 3 C Si 

CH 3 

H CH 3 

CH 3 

октилтриметилоксисилан 

CH 3 (CH 2 ) 7 

Si 

2007-12-13 | Seite | 13 

O 

O 

O 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

полиметилсилоксан) 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

R Si O Si O R 

H 3 C 

H 3 C 

O 

H 3 C 

n 

Si 

DDS (диметилдихлорсилан) 

CH 3 

O 

Si Si 

H 3 C O O 

Si 

CH 3 

Cl 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

Si CH 3 

Cl 

D 4 (октаметилциклотетраилоксан)

Группы на поверхности гидрофобных 

типов AEROSIL 

AEROSIL R 972, R 974 

AEROSIL R 104, R 106 

O 

O 

Si 

CH 3 

CH 3 

AEROSIL R 805 AEROSIL R 202 

O 

O 

O 

Si 

C 8 H 17 

2007-12-13 | Seite | 14 

AEROSIL R 812 S 

AEROSIL R 8200 

O 

O 

CH 3 

Si 

CH 3 

Si 

CH 3 

O 

CH 3 

CH 3 

CH 3 

Si 

CH 3 

n 

R

Структурная модификация AEROSIL ® 

Высокая структура 

AEROSIL ® R 812 S 

агломераты, 

агрегаты 

2007-12-13 | Seite | 15 

Низкая структура 


первичные частицы, 

агрегаты

Структурная модификация пирогенных 

оксидов 

Без структурной модификации Структурно модифицированный продукт 

2007-12-13 | Seite | 16

Физико-химические характеристики 

гидрофилбных типов AEROSIL® 

Размер AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® 

Размер AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® AEROSIL® 

ность 90 130 150 200 300 380 OX50 

ность 90 130 150 200 300 380 OX50 

Удельная поверхность 

Удельная поверхность 

(BET) 

(BET) 

м²/г 

м²/г 

90 – 15 

90 – 15 

130 – 25 

130 – 25 

150 – 15 

150 – 15 

200 – 25 

200 – 25 

300 – 30 

300 – 30 

380 – 30 

380 – 30 

50 – 15 

50 – 15 

Средний размер 

Средний размер 



нм 

нм 

20 

20 

16 

16 

14 

14 

12 

12 

7 

7 

7 

7 

40 

40 

Насыпная плотность 


г/л 

г/л 

ca. 80 

ca. 80 

ca. 50 

ca. 50 

ca.50 

ca.50 

ca. 50 

ca. 50 

ca. 50 

ca. 50 

ca. 50 

ca. 50 

ca. 130 

ca. 130 

Влажность 

Влажность 

(2 часа при 105 °C) 

(2 часа при 105 °C) 

Летучие 

Летучие 

(2 часа приt 1000 °C) 

(2 часа приt 1000 °C) 

% 

% 

% 

% 

< 1,0 

< 1,0 

< 1,0 

< 1,0 

< 1,5 

< 1,5 

< 1,0 

< 1,0 

< 0,5 

< 0,5 

< 1,0 

< 1,0 

< 1,5 

< 1,5 

< 1,0 

< 1,0 

< 1,5 

< 1,5 

< 2,0 

< 2,0 

< 2,0 

< 2,0 

< 2,5 

< 2,5 

< 1,5 

< 1,5 

< 1,0 

< 1,0 

pH 

pH 

(4 % суспензия) 

(4 % суспензия) 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

3,7- 4,7 

2007-12-13 | Seite | 17

Физико-химическии характеристики 

гидрофобных типов AEROSIL ® 

Свойства AEROSIL ® 

2007-12-13 | Seite | 18 


AEROSIL ® ® AEROSIL R 972 R 974 R 104 R 106 

Обработка поверхности DDS D4 

Удельная поверхность м²/г 110 ± 20 170 ±20 150 ±25 250 ± 30 

Насыпная плотность г/л 50 50 50 50 

Влажность (2ч при 105°C) % £ 0.5 £ 0.5 - - 

Летучие (2ч при 1000°C) % £ 2 £ 2 - - 

pH (4% суспензия) 3.6 - 4.4 3.7 - 4.7 ‡ 4.0 ‡ 3.7 

Содержание углерода % 0.6 - 1.2 0.7-1.3 1.0 -2.0 1.5 -3.0 

SiO 2 % ‡ 99.8 ‡ 99.8 ‡ 99.8 ‡ 99.8 

Fe 2O 3 % £ 0.01 £ 0.01 £ 0.01 £ 0.01 

TiO 2 % £ 0.03 £ 0.03 £ 0.03 £ 0.03 

HCl % £ 0.05 £ 0.1 £ 0.02 £ 0.025 



R 812 S R 8200 

HMDS 

220 ± 25 160 ± 25 

50 140 

£ 0.5 

£ 0.5 

1.5 - 3.0 - 

5.5 - 7.5 

‡ 5.5 

3.0 - 4.0 2.0 - 4.0 

‡ 99.8 

£ 0.01 

£ 0.03 

£ 0.025 

‡ 99.8 

£ 0.01 

£ 0.03 

£ 0.02

Обработка различных типов AEROSIL 

Обработка + 

модификация 

- 

DDS 

D4 

HMDS 

2007-12-13 | Seite | 19 

Удельная поверхность [m²/g] 

50 90 130 150 200 300 380 

AEROSIL® AEROSIL AEROSIL® 

AEROSIL AEROSIL® AEROSIL AEROSIL® AEROSIL AEROSIL® AEROSIL AEROSIL® AEROSIL AEROSIL® 


OX 50 90 130 150 200 300 380 

AEROSIL® 




R 972 R 974 


+ HMDS 


+ DDS 

Силиконовое 



масло R 202 

Октил три 

метоксисилан 


AEROSIL AEROSIL® 


R 104 R 106 



R 8200 



R9200 



R 805 



R 812 S

Абсорбция влаги гидрофильными 

типами AEROSIL 

Изменение веса (%) 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 




AEROSIL® 150 


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

2007-12-13 | Seite | 20 

Относительная влажность (%)

Абсорбция влаги гидрофобными 

типами AEROSIL 

Изменение веса (%) 

10 

9 

8 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 







0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

2007-12-13 | Seite | 21 

Относительная влажность (%)

Влияние AEROSIL ® R 8200 на свойства 

двухкомпонентных силиконовых каучуков 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

вязкость 

Предел прочности на разрыв [Н/мм²] 

Сопротивление разрыву [Н/мм] 

вязкость [Па·с] 

0 5 10 15 20 25 30 35 

2007-12-13 | Seite | 22 

наполнение [%] 

упрочнение 

40 

30 

20 

10 

0

Продукты AEROSIL ® - рекомендации 

для силиконовых каучуков 

Высокотемпературной 

вулканизации 

жидкие 

2007-12-13 | Seite | 23 

двухкомпонентные 

однокомпонентные 

AEROSIL: 200 - 300 m²/g AEROSIL: 200 - 300 m²/g AEROSIL: 90 - 300 m²/g AEROSIL-hydrophilic: 130 - 150 m²/g 

AEROSIL-hydrophobic: 130 - 300 m²/g 

direct: direct: direct: direct: 

AEROSIL® R 972 / R 974 AEROSIL® R 812 S AEROSIL® R 8200 AEROSIL® 130 

AEROSIL® R 104 / R 106 AEROSIL® R 8200 AEROSIL® R 812 S AEROSIL® 150 

AEROSIL® R 812 S 

AEROSIL® R 972 / R 974 / (R 104) 

AEROSIL® R 106 / R 812 S 

AEROSIL® R 8200 

in situ: in situ: 

AEROSIL® 200 AEROSIL® 150 / 200 / 300 

in situ: AEROSIL® 300 AEROSIL® R 972 / R 974 

AEROSIL® R 972 / R 974 AEROSIL® R 104 / R 106 

AEROSIL® 200 AEROSIL® R 104 / R 106 

AEROSIL® 300

Влияние поверхности иструктуры на 

свойства силиконовых каучуков 

вариация 

эффект 

Увеличение 

доступной полимеру 

(удельной) поверхности 

Усиление 

гидрофобности 


2007-12-13 | Seite | 24 

загущение упрочнение 

Существенное 

усиление эффекта 

Ослабление эффекта 

Значительное 

ослабление эффекта 

Слабое усиление 

эффекта 

Незначительные 

изменения в 

зависимости от 

системы 

Незначительное 

ослабление эффекта

Влияние удельной поверхности на 

характерные качества каучука 

90 m²/g m /g 380 m²/g m /g 

2007-12-13 | Seite | 25 

Смачивание полимером 

диспергируемость 

тиксотропность 

упрочнение 

прозрачность

Влияние степени гидрофобности на 


низкая высокая 

2007-12-13 | Seite | 26 

гидрофобность 

абсорбция влаги 

пластичность 

затвердевание 

диспергируемость

Влияние структуры на характерные 

качества каучука 

низкая высокая 

2007-12-13 | Seite | 27 

вязкость 

степень наполнения 

пластичность 

прочность

Влияние (насыпной) плотности на 


неуплотненный уплотненный 

2007-12-13 | Seite | 28 

скорость смачивания 

диспергируемость 

тиксотропность

Специальные оксиды 

размер 

ность 

AEROXIDE ® 

Alu C 

2007-12-13 | Seite | 29 

AEROXIDE ® 

TiO2 P 25 

AEROXIDE ® 

TiO2 P 25 S 

AEROXIDE ® 

TiO2 PF 2 

Уд. поверхность м²/г 100 ± 15 50 ± 15 50 ± 15 57,5 ± 12,5 

Размер перв. частиц нм 13 21 - - 

Насыпная плотность г/л 50 130 60 - 150 80 

влажность % < 5,0 < 1,5 - < 2,0 

летучие % < 3,0 < 2,0 - < 3,0 

углерод % 

4,5 -5,5 3,5 -4,5 - 3,5 -4,5 AEROXIDE ® TiO 2 T 805 AEROXIDE ® TiO 2 T 817 AEROXIDE ® 

на основе AEROXIDE ® TiO 2 P 25 AEROXIDE ® TiO 2 PF 2 AEROXIDE ® Alu C 

поверхность Si - C 8H 17 Si - C 8H 17 Si - C 8H 17 

Уд. поверхность 

Размер перв. частиц 


влажность 

летучие 

углерод 

размер 

ность 

м²/г 45 +10 40 + 10 90 + 15 

нм 21 - 13 

г/л 200 190 60 

% < 1,0 < 1,0 < 2,0 

% < 5,0 - - 

% 2,7 - 3,7 2,0 - 4,0 3,5 - 4,5 

C 805

AEROSIL ® для контроля реологическии 

силиконовых уплотнителей 

Эффект: 

AEROSIL ® продукты помогают получить желаемые 

реологические качества исоздать уплотнители «по заказу» 

Преимущества: 

► Превосходное загущение 

► Стабильность качеств при хранении 

Применение: 

RTV-1C силиконовые уплотнители (соединения ит.д.) 

Продукты: 

AEROSIL ® 150, AEROSIL ® AEROSIL R 972, AEROSIL ® AEROSIL R 974, 


Уплотнение Упрочнение Прозрачность Изоляция Термостойкость 

2007-12-13 | Seite | 30 

Без добавок 

8 % 

AEROSIL®

AEROSIL ® для контроля свойств 

формовых продуктов ижидких 

силиконовых каучуков 

Эффект: 

AEROSIL ® используют для достижения необходимых 

реологических своств вдвухкомпонентных ижидких 

силиконовых каучуках . 


► Пониженное загущение 

► Самовыравнивающиеся системы 

► Превосходные механические свойства 


Двухкомпонентные силиконовые каучуки, жидкие 

силиконовые каучуки, реставрационные работы, 

изготовление форм, стоматология, автомобильная 

промышленность, предметы обихода 


AEROSIL ® R 8200, 

AEROSIL ® AEROSIL R 812 S 


2007-12-13 | Seite | 31

AEROSIL ® для упрочнения 


Эффект: 

AEROSIL ® шспользуется для получения силиконовых 

каучуков с упрочненными механическими качествами 

Премущества: 

► Превосходные механические свойства 

► Высокий предел прочности на разрыв 

► Высокая эластичность 


Автомобильная промышленность, предметы домашнего 

обихода, спортивные товары 


AEROSIL ® 300, AEROSIL ® AEROSIL 380, 

AEROSIL ® AEROSIL R 106 


2007-12-13 | Seite | 32

AEROSIL ® для высокопрозрачных 


Эффукт: 

AEROSIL ® , даже ввысокой концентрации сохраняет 

высокий уровень прозрачности стликоновых каучуков. 


► Высокая прозрачность 

► Физиологическая нейтральность 


Медицина, предметы обихода, спортивныу товары, 

пищевая промышленность 


AEROSIL ® 380, AEROSIL ® AEROSIL R 812 S, AEROSIL ® AEROSIL R 106 


2007-12-13 | Seite | 33

AEROSIL ® для электрической изоляции в 

силиконовых каучуках 

Эффект: 

AEROSIL ® используется всиликоновых каучуках для 

сохранения электроизолирующих свойств 


► Низкая абсорбциия влаги 

► Хорошие диэлектрические качества 


Электроприборы, кабели, изоляторы 


AEROSIL ® 200, AEROSIL ® AEROSIL 300 


2007-12-13 | Seite | 34

Пирогенный оксид кремния для 

термостойких силиконовых каучуков 

Эффект: 

AEROXIDE ® TiO2 TiO P 25 придает силиконовым каучукам 

термическую стойкость 

Преимущества AEROXIDE ® : 

► Достаточен внебольших количеств для придания 

термостойкости 

► Легко диспергируем 


Автомобильная иавиционная промышленность, 

предметы обихода 


AEROXIDE ® TiO2 TiO P 25 


2007-12-13 | Seite | 35

AEROSIL

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?