КРИСТОБАЛИТ
Кристобалит получают путем кальцинирования обогащенного, особо чистого кварцевого песка при температуре свыше - 1470 °С. Результатом данного преобразования является формирование полиморфной разновидности кварца с измененной кристаллической структурой. В отличие от обычной кварцевой муки, частицы кристобалита имеют более округлую форму частиц, и уменьшенную удельную массу.
Для получения тонкодисперсной кристобалитовой муки используют специальную безжелезистую технологию помола, с последующей воздушной классификацией. Данная технология помола позволяет получить кварцевую муку с высокой химической чистотой и стабильным химическим составом.
Процесс кальцинации кварцевого песка обеспечивает высокие показатели яркости и белизны кристобалита, что в сочетании с химической стойкостью обеспечивает гарантированное сохранение необходимых цветовых показателей изделий во времени.
| Наименование показателя |
40 мкм |
30 мкм |
15 мкм |
7 мкм |
3 мкм |
2 мкм
|
Химический состав
|
| Массовая доля двуокиси кремния (SiO2), не менее % |
99,5 |
99,5 |
99,5 |
99,5 |
99,5 |
99,5
|
| Массовая доля окиси железа (Fe2O3), не более % |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03
|
| Массовая доля окиси алюминия (Al2O3), не более % |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2
|
| рН |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9
|
Цветовые показатели CIELab (D65/10), %
|
| L* |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
99
|
| a* |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
0,01
|
| b* |
0,54 |
0,55 |
0,57 |
0,57 |
0,33 |
0,27
|
| Показатель преломления |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
1,48 |
1,48
|
Массовая доля остатка на сите, %
|
| № 0,063 |
20 |
6 |
|
|
|
|
| № 0,04 |
|
|
1 |
0,04 |
0,02 |
0
|
Медианный диаметр частиц, мкм (метод лазерной дифракции)
|
| Средний D50 |
40 |
30 |
14 |
7 |
3 |
2±0,2
|
| Максимальный D90 |
100 |
75 |
40 |
12 |
8 |
5,5
|
| Минимальный D10 |
5 |
4,5 |
4,5 |
3 |
1,5 |
1
|
| Удельная поверхность DIN 66132-BET, м2/г |
0,7 |
0,7 |
1,5 |
3,5 |
5 |
8
|
| Маслоемкость DIN ISO 787-5, г/100г |
23 |
23,5 |
26 |
27 |
28 |
34
|
| Твердость по Моосу, у.е. |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
| Коэффициент термического расширения,t 20-300С |
54х10(-6)К(-1) |
54х10(-6)К(-1) |
54х10(-6)К(-1) |
54х10(-6)К(-1) |
54х10(-6)К(-1) |
54х10(-6)К(-1)
|
Плотность, г/см3
|
| Плотность |
2,35 |
2,35 |
2,35 |
2,35 |
2,35 |
2,35
|
| Насыпная плотность |
0,9 |
0,7 |
0,7 |
0,46 |
0,42 |
0,4
|
Сферы применения
Лакокрасочные материалы, клея, герметики
В результате процесса кальцинации происходит увеличение белизны и яркости кристобалита, уменьшается его плотность. Кристобалит является одним из немногих минералов обладающих наивысшим показателем белизны (L* не менее 98%, ISO 11475 D65/10). Являясь разновидностью кварца, кристобалит обладает высокой кислотостойкостью и является химически инертным минералом. Кристобалит обладает устойчивостью к воздействию УФ, способствует уменьшению образования теплового излучения, обеспечивая тем самым защиту связующего от разрушения.
Превосходные оптические характеристики, химическая инертность, повышенная УФ-стойкость, высокая белизна и механическая прочность минерала улучшают качество лакокрасочных материалов. Применение кристобалита позволяет создать самоочищающиеся экстерьерные и дорожные покрытия, обладающие эффектом "Лотоса" .
Развитая морфология поверхности зерна и повышенная площадь поверхности частиц кристобалита способствуют получению матовых покрытий . Кристобалит рекомендуется использовать при производстве матовых экстерьерных и интерьерных покрытий на водной основе, индустриальных красок. Применение кристобалита позволяет получить матовые тонкослойные покрытия с минимальным различием в блеске при различной толщине красочного слоя.
Относительно низкая маслоемкость, небольшая удельная поверхность частиц и низкая плотность кристобалита, позволяют обеспечить высокую степень наполнения композиции. Для получения максимального эффекта рекомендуется использовать кристобалит в системах с ОКП не более 50 %.
| Сферы применения |
Основные функции |
Дополнительные функции
|
| Порошковых покрытий |
контроль блеска, увеличение твердости покрытия, стойкости к истиранию, атмосферостойкости |
|
| Антикоррозийные покрытия |
химическая стойкость покрытия |
коррозионная стойкость
|
| Защитные покрытия, судовые краски |
химическая стойкость покрытия, сопротивление скольжению |
|
| Фасадные покрытия |
придания покрытию дополнительной яркости, укрывистости, атмосферостойкость, твердости и устойчивости к царапанью |
создание фактурных и декоративных свойств
|
| Интерьерные декоративные покрытия |
придания покрытию яркости, укрывистости, устойчивость к истиранию, придание покрытиям матирующего эффекта |
|
| Мебельные лаки и Покрытия по древесине |
придание покрытиям матирующего эффекта, износостойкости, абразивостойкости, стойкости к царапанью |
|
| Дорожная краска |
повышает яркость и укрывистость покрытия, стойкость к истиранию и сопротивление скольжению (противоскользящий эффект-замена до 25% стеклошариков ) |
используется в качестве инертного наполнителя
|
| Герметики и адгезивы |
повышает белизну, химическую стойкость покрытия |
используется в качестве инертного наполнителя
|
Микронизированнная марка кристобалита может использоваться в качестве заменителя Диоксида Титана (TiO2) . Кристобалит относится к типу Опасифайеров. Помимо разрушения агломератов пигмента, кристобалит позволяет повысить прочностные характеристики покрытия:
- Твердость
- Абразивостойкость
- Износостойкость
- Истираемость
Применение микронизированного кристобалита в водных красках не ограничивается только частичной заменой диоксида титана, он с успехом может полностью заменить такой распространенный наполнитель как карбонат кальция (мрамор, известняк), увеличивая укрывистость и яркость покрытия и дополнительно повысить прочностные характеристики.
Композитные материалы
Одно из основных направлений применения кристобалита является производство Искусственного камня (Кварцевый камень, Инженерный камень, Полимербетон - для получения "керамического эффекта" лицевой поверхности) на основе Акриловых, Полиэфирных смол холодного отверждения или Эпоксидных смол. Для этих видов искусственного камня разработаны специальные марки силанизированного кристобалита - 15MST и 7MST. Силанизация кристобалита специальным кремне-органическим поверхностным веществом (ПАВ), способствует образованию дополнительных химических связей между наполнителем и связующим, что приводит:
- увеличению прочностных характеристик (прочность на изгиб, ударопрочность, удлинение на разрыв);
- уменьшению вязкости системы;
- улучшению деаэрации;
- увеличение термостойкости изделия (термошок).
Микронизированный кристобалит 0,5 мкм активно используется как Антиблокирующая добавка при производстве прозрачных пленок из ПП и ПЭ. Благодаря коэффициенту преломления равному 1,48, и отсутствию грубых зерен во фракции, микронизированный кристобалит позволяет получить прозрачные пленки, с гладкой поверхностью и с минимальным количеством бракованной продукции. Использование микронизированного кристобалита в прозрачных пленках позволяет поглощать ИК излучение, что особенно важно при использовании пленки в сельском хозяйстве. Использование кристобалита фр. 0,5 мкм позволяет производить:
- прозрачные пленки
- пленки без клеевого слоя
- пищевые пленки
- пленки с гладкими и симметричными поверхностями
В зависимости от типа полимера предлагается несколько видов обработки микронизированного критобалита:
- AST- аминосилан
- EST- эпоксисилан
- MST- метакрилсилан
- RST- триметилсилан
- VST- винилсилан
Силанизация кристобалита позволяет уменьшить вязкость и увеличить наполняемость композиции. В таблице приведены параметры некоторых марок кристобалита обработанные силанами:
| Параметры |
0,5 |
0,5 AST |
0,5 EST |
0,5 VST
|
| Маслоемкость DIN ISO 787-5, г/100г |
34 |
33 |
35 |
34
|
| Удельная поверхность DIN 66132-BET, м2/г |
16 |
14 |
14 |
17
|
Массовая доля частиц с диаметром эквивалентной сферы, %, размером (Sedigraf 5100)
|
| 2 мкм |
1 |
1 |
1 |
1
|
| 1 мкм |
15 |
15 |
15 |
15
|
| Насыпная плотность, г/см3 |
0,45 |
0,35 |
0,40 |
0,35
|
Литье цветных металлов
Являясь термически стабилизированным наполнителем (коэф. термического расширения 54х10(-6)К(-1)) кристобалит активно используется при литье цветных и драг. металлов. В качестве основных компонентов формовочной массы для литья бронзы, латуни, серебра, золота и их сплавов применяется:70-80% кристобалита и 20-30% гипса. Выбор марки кристобалита зависит от марки гипса и степени шероховатости поверхности готового изделия.
Необходимо помнить, что уменьшение фракции используемого кристобалита приводит к увеличению вязкости композиции.
Кристобалит так же поставляется в виде гранул (крошки) различного фракционного состава - "Кристобалитовая крошка" .
Смотрите также:
Кварцевые наполнители кристаллической и аморфной структуры
Кальцинированный кварцевый песок
Химические добавки для Сухих смесей, ЛКМ и Пластиков
|
|
