Plastiсs_8_2011

w w w . p l a s t i c s . r u 39 ТЕМА НОМЕРА /ДОБАВКИ И НАПОЛНИТЕЛИ П Л А С Т И К С № 8 ( 1 0 2 ) 2 0 1 1 В зависимости от происхождения наполнители разделяют на натуральные и синтетические. Наиболее важные синтетические наполнители — сажа и осажденная кремнекислота. Природные минеральные наполнители относятся, главным образом, к группе силикатов, карбонатов и оксидов и добываются в естественных месторождениях, где залегают преимущественно в виде плотной породы или в зернистой форме. Кремнезем из Нойбургского месторождения, поставляемый немецкой компанией Hoffmann Mineral GmbH, дает ряд преимуществ в качестве функционального наполнителя Нойбургский кремнезем Месторождения с зернистой структурой разбивают на разные классы по крупности зерна, используя методы физической сорти- ровки, например, сепарацию в гидроцикло- нах. На основе данных об удельной поверхно- сти, определенных методом БЕТ, в интервале от 1 до 50 г/м 2 природные минеральные на- полнители подразделяют на полуактивные и неактивные. По структуре они могут быть, в основном, шарообразными, пластинчатыми, а также палочкообразными или игольчатыми (рис. 1). Среди природных минеральных напол- нителей особое место занимает нойбургский кремнезем, относящийся к группе силикатов и представляющий собой агломерат из скры- токристаллической кремниевой кислоты и пластинчатого каолинита. Оба этих компо- нента образуют рыхлую аморфную структу- ру, которая при использовании в качестве наполнителя обеспечивает специфические преимущества с точки зрения технологии применения. Уникальность заключается в том, что для зерен кремнекислоты характерен размер в пределах от 1 до 5 мкм, что вызвано естественным процессом выветривания. История возникновения материала, по- служившего сырьем для нойбургского крем- незема, насчитывает 95 млн лет. Когда-то большая часть территории Южной Герма- нии была покрыта морем. На известняковых отложениях, образовавшихся еще в раннем юрском периоде, в бухте к западу от Ной- бурга оседали наслоения кремнезема. При этом собственно кремнезем седиментировал на слой крупнозернистого песка. Сверху на него оседал слой мелкого песка. Когда море отступило, под действием теплого влажного климата начался процесс закарстовывания лежавших под кремнеземом известняковых наслоений. Как следствие, появлялись кар- стовые каверны и обрушения. В результате обрушений возникали так называемые кар- стовые воронки, куда оползал и кремнезем. Со временем его сносило за пределы карсто- вых воронок. В результате напластований третичного периода залежи кремнезема и приобрели свой нынешний облик (рис. 2). Свойства и дозировка В отличие от слишком грубого кварца, который после помола содержит частицы с заостренными краями, частицы кремнекис- лоты в нойбургском кремнеземе имеют закру- гленнуюформу, обусловленную длительными процессами естественного старения на протя- жении миллионов лет, и структурированную естественным образом поверхность. Это дает гораздо более низкуюабразивность по сравне- ниюсмолотойкварцевоймукой. Увеличенная удельная поверхность (определенная по мето- ду БЕТ) — это результат комбинации скрыто- кристаллической кремниевой кислоты и пла- стинчатого каолинита. В процессе осаждения вдоисторическуюэпохуобаминерала сформи- ровали пористую структуру. Сегодня эта связь стала настолько прочной, что их разделение физическими методами почти невозможно. Характерные для нойбургского кремнезема Природные минеральные наполнители из Нойбурга Рисунок 1. Структура частиц природных минеральных наполнителей — шарообразные (А), пластинчатые (Б), игольчатые (В) А Б В