Sílica, é umforma amorfa de dióxido de silício produzida sinteticamente(fórmula química: SiO₂·nH₂O). Não é nem carbono nem preto, mas umpó fino branco, não{0}}tóxico, inodoro e amorfo.
O nome "negro de fumo branco" vem de seuforte desempenho de reforço. Em certas aplicações,-especialmente na indústria da borracha-ele pode substituir parcial ou totalmente o negro de fumo tradicional, embora seja de cor branca, daí o nome.
1. Alta área de superfície específica:
As partículas são internamente porosas com uma área superficial muito grande, formando a base para excelentes propriedades de adsorção, reforço e dispersão.
2. Alta dispersibilidade:
Após o tratamento de superfície, pode ser disperso uniformemente em muitos sistemas.
3. Estabilidade química:
Resistente a altas temperaturas, não-combustível, resistente a ácidos-(exceto ácido fluorídrico) e oferece bom isolamento elétrico.
4. Espessamento e tixotropia:
Forma uma estrutura de rede tri-dimensional em sistemas líquidos, oferecendo bom espessamento e comportamento tixotrópico (grosso em repouso, mais fino sob cisalhamento).
5. Efeito de reforço:
Melhora significativamente as propriedades mecânicas da borracha e dos elastômeros, como resistência à tração, resistência ao rasgo e resistência à abrasão.
1. Processo Fumegante (Pirogênico):
- Produzido pela hidrólise de tetracloreto de silício em alta-temperatura em uma chama de hidrogênio-oxigênio.
- Pureza extremamente alta (SiO₂ > 99,8%), tamanho de partícula muito pequeno (escala-nano) e excelente desempenho de reforço; conhecido comosílica pirogênica.
- Alto custo; usado principalmente em-aplicações sofisticadas, como borracha de silicone, revestimentos e adesivos.
2. Processo de precipitação:
- Areia de quartzo e carbonato de sódio são usados para produzir silicato de sódio (copo d'água), que então reage com ácido (geralmente ácido sulfúrico). O precipitado é lavado, seco e moído.
- A área superficial específica e o reforço são ligeiramente inferiores aos da sílica pirogênica, mas o custo é muito menor.
- É responsável pela maior parte da produção total de sílica precipitada e é amplamente utilizado em borracha, plásticos, pasta de dente, rações e outros campos.
1. Indústria da Borracha (maior aplicação):
- Pneus verdes:A aplicação inovadora mais significativa. Quando adicionada aos compostos da banda de rodagem dos pneus, a sílica precipitada reduz significativamente a resistência ao rolamento e o consumo de combustível, ao mesmo tempo que melhora a aderência em piso molhado e a resistência à abrasão. O desempenho é ainda melhorado quando usado com agentes de acoplamento de silano.
- Solas de sapato:Melhora a resistência ao desgaste, resistência ao deslizamento e flexibilidade.
- Outros produtos de borracha:Como mangueiras, vedações e correias transportadoras, onde é utilizado como enchimento de reforço.
2. Borracha de silicone:
- A sílica pirogênica é um material de reforço insubstituível para borracha de silicone, capaz de aumentar sua resistência dezenas de vezes.
3. Produtos Químicos Diários:
- Pasta de dente:Atua como abrasivo e espessante primário, removendo suavemente a placa bacteriana sem danificar o esmalte dos dentes.
- Cosméticos:Usado como adsorvente, espessante e agente protetor solar (por exemplo, como transportador de nano-TiO₂ ou ZnO).
4. Indústria alimentar e de rações:
- Usado como agente anti-aglomerante para evitar que alimentos em pó (como leite em pó, creme de café e temperos) e rações absorvam e aglomerem a umidade.
5. Revestimentos, tintas e adesivos:
- Funciona como agente tixotrópico e agente anti-sedimentação, evitando a sedimentação do pigmento durante o armazenamento e flacidez durante a aplicação.
6. Outros campos:
- Agroquímicos:Usado como transportador para melhorar a fluidez.
- Fabricação de papel:Usado como enchimento e agente de fosqueamento.
- Farmacêuticos:Usado como carreador de drogas e desintegrante.
- Proteção ambiental:Usado como adsorvente no tratamento de águas residuais.
- Desenvolvimento verde:
Com a crescente ênfase global na conservação de energia e na proteção ambiental, a crescente adoção de pneus verdes continuará a impulsionar o crescimento do mercado de sílica precipitada, especialmente de graus altamente dispersíveis.
- Funcionalização:
Por meio da modificação de superfície e de outras tecnologias, produtos especializados de sílica (por exemplo, tipos hidrofóbicos, de alta-adsorção e de alta{3}}transparência) estão sendo desenvolvidos para expandir aplicações em campos de alta-tecnologia.
- Desenvolvimento em-nano escala:
A sílica pirogênica em escala nano-está tendo aplicações mais profundas em áreas avançadas, como materiais compósitos, eletrônicos, tecnologia da informação e biomedicina.
A sílica precipitada é um material de silicato multifuncional de alto-desempenho com uma ampla variedade de aplicações. Desde produtos de uso diário, como pasta de dente e pneus, até borracha-de silicone de alta qualidade e compósitos avançados, ele desempenha um papel indispensável e é frequentemente considerado um "glutamato monossódico industrial" essencial na indústria moderna e no uso diário.