Пирогенный диоксид кремния SEMISIL формирует трёхмерную водородносвязанную сеть, на которую полагаются составители рецептур покрытий, красок и клеёв для достижения антиседиментационных и тиксотропных характеристик — заменяя органобентонит, касторовый воск и полиамидный воск в системах на растворителях и водных системах.
Антиседиментация и тиксотропия — два поведения, один механизм
Дисперсная сеть удерживает жидкую фазу в состоянии покоя и уступает под действием сдвига — обеспечивая как антиседиментацию, так и тиксотропию от единственной марки пирогенного диоксида кремния.
| Поведение | Состояние | Что измеряет технолог | Преимущество для конечного пользователя |
|---|---|---|---|
| Антиседиментация | Статическое (хранение, транспортировка) | Вязкость по Brookfield при 0.5 об/мин; 30-дневный тест пигментного слоя | Нет твёрдого осадка после 6+ месяцев; стабильный оттенок в точке использования |
| Тиксотропное | Динамическое (распыление, кисть, смешивание) | Тиксотропный индекс (ηlow/ηhigh); время восстановления после сдвига | Нет подтёков на вертикальных поверхностях; чистое распыление; выравнивание кистью |
Где важна сеть
Промышленные и защитные покрытия
Устойчивые к подтёкам эпоксидные и полиуретановые верхние покрытия на вертикальных стальных конструкциях. Типичная нагрузка 1.0–2.0%.
Архитектурные и декоративные краски
Антиседиментация пигмента в водоэмульсионных красках с TiO₂; контролируемое стекание при нанесении валиком и кистью.
Авторемонтные покрытия
Тиксотропное управление текучестью в двухкомпонентных базовых покрытиях, ориентация металлических хлопьев, предотвращение подтёков на кузовных панелях.
Печатные краски
Стабильность диспергирования пигмента и реология быстрого закрепления для высокоскоростных рулонных прессов.
Силиконовые герметики RTV
Качественное экструзионное течение под давлением картриджа, безосадочная разделка после нанесения.
Клеи и мастики
Контролируемый профиль валика, отсутствие течения на вертикальных подложках в эпоксидных, полиуретановых и MS-полимерных клеях.
Ненасыщенный полиэфир и виниловый эфир
Смачивание волокон без стекания смолы по вертикальным поверхностям формы; антиседиментация пигмента в предокрашенном гелькоуте.
Почему пирогенный диоксид кремния превосходит органические тиксотропы
| Свойство | Пирогенный SiO₂ (SEMISIL) | Касторовый воск HCO | Органобентонит | Полиамидный воск |
|---|---|---|---|---|
| Активация | Холодное диспергирование + высокоскоростная мельница | Горячее растворение 50–65°C | Предгелеобразование с полярным активатором | Горячий помол > 80°C |
| Прозрачность плёнки | Прозрачный при 0.5–2.0% | Лёгкая мутность | Видимый оттенок/мутность | Лёгкая замутнённость |
| Универсальность для полярных/неполярных | Оба (выбор марки) | Только полярные системы | Предпочтительны неполярные | Оба |
| Переретекание после оседания | Да — лёгкое перемешивание | Риск твёрдого осадка | Риск твёрдого осадка | Риск твёрдого осадка |
| Регуляторный статус | Внесён в EINECS, доступны марки для пищевых контактов | Аллергенные опасения (бобы клещевины) | Содержит четвертичный аммоний | Только «чисто этикеточные» варианты |
Рекомендуемые марки пирогенного SiO₂ SEMISIL
| Марка | BET (м²/г) | Поверхность | Лучше всего для |
|---|---|---|---|
| SEMISIL 200 | 200 ± 25 | Гидрофильная | Водные архитектурные и промышленные покрытия |
| SEMISIL 300 | 300 ± 30 | Гидрофильная | Водные эмульсии с высоким объёмным содержанием пигмента, краски |
| SEMISIL R-202 | 200 ± 25 | Гидрофобная (PDMS) | Покрытия на растворителях, прозрачные лаки |
| SEMISIL R-972 | 110 ± 20 | Гидрофобная (DDS) | Двухкомпонентные полиуретановые и эпоксидные покрытия |
| SEMISIL R-805 | 150 ± 25 | Гидрофобная (октилсилан) | Герметики RTV, клеи на растворителях |
Все марки доступны в 10-кг многослойных бумажных мешках и 250-кг биг-бэгах. MOQ 1 MT на марку.
Дозировка и обработка — практическое руководство по рецептуре
Типичная нагрузка
- Архитектурная эмульсионная краска: 0.3–0.8% от общего веса рецептуры
- Промышленные покрытия на растворителях: 0.8–1.5%
- Герметики и клеи RTV: 5–12% (действует как армирующий наполнитель и тиксотроп)
- Гелькоут из ненасыщенного полиэфира: 1.5–2.5%
- Печатные краски: 0.5–1.5%
Требования к диспергированию
- Минимальная периферийная скорость диска 10–15 м/с для разрушения первичных агломератов
- Добавляйте диоксид кремния в смолу/транспортную среду до помола пигмента
- Для водных систем предварительно смачивайте гидрофобные марки в со-растворителе (простой эфир гликоля) перед добавлением в водную фазу
Порядок добавления
- Загрузить смолу и растворитель в смеситель
- Медленно добавлять пирогенный SiO₂ SEMISIL при нарастающем сдвиге
- Диспергировать 15–20 минут при периферийной скорости диска 10–15 м/с
- Добавить пигмент, наполнители, добавки
- Разбавить до конечной вязкости
FAQ — Рецептуры для антиседиментации и тиксотропии
Q1: Как пирогенный диоксид кремния предотвращает твёрдый осадок пигмента при хранении 6+ месяцев?
Нагрузка 0.5–1.5% создаёт непрерывную трёхмерную водородносвязанную сеть, предел текучести которой (1–10 Па) превышает гравитационное напряжение на взвешенных пигментах. Даже если образуется мягкий осадок, лёгкое перемешивание его диспергирует — без уплотнения твёрдого осадка.
Q2: В чём разница между гидрофильным и гидрофобным пирогенным диоксидом кремния для антиседиментации?
Гидрофильные марки (SEMISIL 200/300) лучше работают в полярных системах — водные краски, чернила на спирту. Гидрофобные марки (R-202/R-972/R-805) обработаны для отталкивания воды, идеально подходят для систем на растворителях.
Q3: Почему пирогенный SiO₂ предпочтительнее органобентонита для прозрачных верхних покрытий?
Пирогенный SiO₂ оптически прозрачен при типичных нагрузках, так как его первичные агломераты менее 200 нм. Органобентонит крупнее и несёт поверхностный пигмент, создающий видимый оттенок и мутность.
Q4: Может ли пирогенный SiO₂ заменить тиксотроп из полиамидного воска один к одному?
Не 1:1 по весу, но SEMISIL 200 достигает эквивалентного тиксотропного индекса при 0.5–1.5% против 0.8–2.0% полиамидного воска — и диспергируется холодным способом без горячего помола.
Q5: Какая марка лучше всего подходит для водной архитектурной краски?
SEMISIL 200 при нагрузке 0.3–0.8% контролирует антиседиментацию TiO₂ и реологию перетаскивания кистью без влияния на открытое время. Для рецептур с ПОК > 60% SEMISIL 300 обеспечивает более прочную сетевую структуру.
Q6: Сколько сдвига необходимо для полного диспергирования пирогенного SiO₂?
Минимум — высокоскоростной дисперсатор с периферийной скоростью диска 10–15 м/с в течение 15–20 минут. Ниже 8 м/с эффективность загущения резко падает. Выше 20 м/с и более 30 минут пересдвиг разрушает скелет агломерата.