Колоїдна силіка

Колоїдна силіка - водні дисперсії наночастинок аморфного діоксиду кремнію (SiO₂, CAS №7631-86-9) розміром 2-150 нм, стабілізовані в рідкій формі. На відміну від порошкових форм кремнезему - пірогенного (фюмед) та осадженого - колоїдна силіка постачається готовою прозорою або напівпрозорою дисперсією з в'язкістю, близькою до води, що спрощує дозування та введення. Активність визначається величезною питомою поверхнею та поверхневими силанольними групами: під час висихання або дестабілізації частинки утворюють силоксанові зв'язки між собою і з мінеральними підкладками, працюючи як неорганічне сполучне. Торгова лінійка - Levasil (Nouryon, раніше AkzoNobel).

Марки різняться за pH, типом стабілізації, розміром частинок і вмістом SiO₂ (15-50%):

• Лужні натрій-стабілізовані (наприклад, Levasil CB30, близько 30% SiO₂) - універсальні сполучні для кераміки, вогнетривів, ливарних оболонкових форм точного лиття та зміцнення бетону;
• Аміак-стабілізовані концентровані (наприклад, Levasil CA421, близько 40% SiO₂) - високий вміст твердої фази для складів з обмеженням щодо води, яку вводять;
• Нейтральні силан-модифіковані (наприклад, Levasil CC301, CC151, поверхня оброблена епоксисиланом) - сумісність з водними та силікатними фарбами, зростання адгезії, твердості й антизабруднювальних властивостей покриттів;
• Кислі та деіонізовані - основа абразивних суспензій для хіміко-механічного полірування (CMP) кремнієвих пластин, металів і сапфіру в електроніці.

Основні функції випливають з нанорозміру та реакційноздатної поверхні: як неорганічне сполучне колоїдна силіка скріплює керамічні волокна, вогнетриви й оболонкові форми точного лиття; як зміцнювач підвищує міцність і щільність бетону завдяки пуцолановій реакції з утворенням C-S-H; як абразив забезпечує бездефектне CMP-полірування напівпровідників; як флокулянт освітлює воду, пиво, вино і соки; як модифікатор поверхні надає гідрофільність, антизапотівання та стійкість до забруднення фасадним фарбам і кераміці. Продукти на водній основі з низьким вмістом ЛОР.

Вибір марки визначається сумісністю за pH з рецептурою (лужні, нейтральні, кислі), потрібним розміром частинок (дрібні дають вищу реакційну поверхню і міцність зв'язку, більші - нижчу в'язкість за високого вмісту SiO₂), типом стабілізації та наявністю поверхневої модифікації силаном. Типові дозування: 1-5% до маси цементу в бетоні, 0,5-3% у водних фарбах, 15-40% у ливарних сполучних. Концентрацію і сумісність уточнюють за TDS і лабораторними випробуваннями.