En la elaboración de polímeros se usan productos como el dióxido de silicio, también conocido como sílice, óxido de silicio o sílica precipitada, que se encuentra en grado industrial, técnico, alimenticio y farmacéutico para las diferentes aplicaciones industriales.
En esta nueva entrada de blog nos centraremos en el dióxido de silicio para polímeros, qué es, sus características, aplicaciones y las ventajas de su uso.
¿Qué es el dióxido de silicio?
El dióxido de silicio es un compuesto químico inorgánico cuya fórmula es SiO2.
Se forma por un átomo de silicio y dos de oxígeno, es uno de los más abundantes en la corteza terrestre, donde puede obtenerse en forma de cuarzo, arena, cristales, y en las industrias se comercializa en polvo, gránulos y microperlas.
Propiedades del dióxido de silicio
El dióxido de silicio es químicamente inerte, lo que significa que no reacciona con otros compuestos.
Esto significa que puede utilizarse como aditivo en la elaboración de polímeros, ya que no interfiere con las propiedades químicas del producto final.
Resistencia térmica y mecánica
La sílice tiene la capacidad de soportar altas temperaturas sin dañarse ni descomponerse, por lo que es ideal para aplicaciones como termoplásticos, entre otras donde se necesita estabilidad térmica y mecánica, como rigidez, resistencia al desgaste y a agentes como la corrosión y humedad.
Propiedades dieléctricas
La sílice mejora las propiedades dieléctricas de los polímeros, es decir, el acoplamiento y distribución de la energía electromagnética cuando se expone un material a las ondas de microondas o radiofrecuencia.
Aglomerante y secante
El dióxido de silicio es un material fino y ligero, que actúa como abrasivo, agente secante y antiaglomerante, que puede regular o reducir los niveles de humedad y la tendencia de las partículas a adherirse unas a otras.
Agente acoplante
El dióxido de silicio es un agente acoplante, por lo que puede usarse como relleno o extensor ya que añade volumen a los polímeros con poca resina, sin que se vean afectadas sus propiedades.
Agente emulsionante
La sílice es un emulsionante que evita la formación de grumos en las formulaciones y mantiene a los ingredientes unidos entre sí, sin interferir o cambiar las propiedades de los ingredientes activos.
Aplicaciones del dióxido de silicio
- Ajustador de viscosidad en pinturas, recubrimientos, tintas de impresión, resinas de poliéster y adhesivos.
- Relleno en la producción de arena para gatos.
- Materia prima en la fabricación de paneles aislados al vacío.
- Productos fotovoltaicos y semiconductores.
Particularmente, en la producción de polímeros, el dióxido de silicio se usa como agente de refuerzo con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas.
En especial, se usa en caucho, plásticos y resinas, donde aumenta su resistencia y durabilidad. La sílice también puede modificar las propiedades físicas de los polímeros, como su transparencia, los hace resistentes al rayado e impacto, además de darles estabilidad.
En aplicaciones donde los polímeros requieren aislamiento eléctrico, el dióxido de silicio mejora las propiedades dieléctricas por lo que se usa para fabricar diferentes componentes electrónicos.
El dióxido de silicio se utiliza con frecuencia en la fabricación de plásticos como relleno en productos de polietileno, polipropileno, resinas epóxicas, entre otros. En la fabricación de cables, además de mejorar el aislamiento eléctrico del cable le da la flexibilidad y dureza que necesita para resistir la temperatura elevada y la presión.
La sílice también se usa para fabricar bolsas para empaque, con el beneficio de ser un agente de apertura muy fácil, separando sin dificultad dos capas de película de plástico. Cuando se usa PVC, añadir dióxido de silicio incrementa su dureza, elasticidad y resistencia térmica.
Por último, como agente regulador de viscosidad, la sílice se usa para mejorar la fluidez de los polímeros, lo que facilita su moldeo.
Ventajas del dióxido de silicio en polímeros
Cuando se usa la sílice como aditivo en polímeros, se obtiene productos más resistentes al rayado, a la temperatura elevada, a la tracción y a los impactos, además de tener una tasa más baja de rotura.
Los polímeros elaborados con sílice son más elásticos, tienen mayor resistencia a la flexión y, al mismo tiempo, son más duros. Además, también son resistentes al contacto con productos químicos, a la abrasión y al calor.
Las sílicas se caracterizan por ser de fácil manejo, se incorporan rápidamente a las formulaciones y su procesabilidad es óptima. Por todo esto, son ideales para el moldeado por inyección, por compresión y extrusión.
Finalmente, el dióxido de silicio brinda un efecto opaco en los polímeros, lo que les da una excelente apariencia, siendo un aditivo que puede obtenerse a un precio económico.
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