Las emulsiones de silicona y sus aplicaciones

Las siliconas son compuestos sintéticos, cuya base estructural es el elemento químico silicio. La cadena de silicona alterna átomos de silicio y de oxígeno. Cada silicona tiene dos grupos unidos a la misma y éstos pueden ser grupos orgánicos. Los enlaces entre un átomo de silicio y los dos átomos de oxígeno unidos, son altamente flexibles.

Al unirse la unidad básica a otras unidades básicas, forma moléculas complejas lineales con ramificaciones y los radicales (R) que se unen al silicio son de variada índole. El numero de unidades puede llegar a moléculas gigantes de 1000 o más unidades entre sí por puentes de oxigeno variando así sus propiedades físicas en cuanto a su viscosidad, dureza y resistencia.

Podemos clasificar a las siliconas en relación a la longitud de sus moléculas lo que determinará en gran parte su estado físico.

Todas ellas tienen gran estabilidad química y físicas a temperaturas extremas entre –40° y 400° C de ahí sus usos en la industria. Son perfectos dieléctricos en el mismo rango de temperaturas antedichas y poseen gran resistencia a desnaturalizarse con ácidos y álcalis. Tienen propiedades hidrófobas por lo que son utilizados como impermeabilizante de primera línea.

Las siliconas se usan para variadas aplicaciones. Pueden ser elastómeros y aceites lubricantes. En las naves espaciales, se utilizan para las piezas resistentes al calor, las siliconas son usadas adhesivos, lubricantes, elastómeros, hules, aditivos antiespumantes, emulsiones, etc.

Las emulsiones están hechas con aceite de silicona y generalmente son solubles con el agua. Tienen buena estabilidad y resistencia a condiciones extremas, además de tener un largo período de vida de almacenamiento. Puede ser aplicada por vaporización, inmersión, a brocha o por frotación a los moldes.

Sus aplicaciones generales son: lubricantes, abrillantadores, limpiadores, suavizante, textil, pulidores etc.

Chelko Argentina S. R. L., es una empresa dedicada a la fabricación de emulsiones de silicona, ofreciendola al 35% para diversas aplicaciones.

Si desea mayor información sobre las emulsiones de silicona al 35% que Chelko Argentina ofrece, haga clic aquí.

Para conocer más de la empresa, visite su showroom, haciendo clic aquí.

El Siloxirano como protector anticorrosivo

El entrecruzar un polímero orgánico con uno inorgánico ofrece posibilidades muy interesantes.
Una estructura inorgánica que por sus características se ha investigado es el óxido de silicio, ya que es muy resistente a la corrosión y tiene muy buena capacidad de resistir a altas temperatuas.
De esta forma el grupo inorgánico Si-O2 se ligó a un oxirano aromático llamado Siloxirano® como vemos en la siguiente figura:

Para darle flexibilidad al polímero, la estructura del silicon se hizo cíclica, y para dar una alta densidad de entrecruzamiento las puntas se hicieron penta funcionales. Esta estructura final es homo-polimerizada con el uso de un catalizador, produciendo una estructura tridimensional altamente entrecruzada como se ve en la figura siguiente:

La siguiente figura compara la densidad de entrecruzamiento del Siloxirano con un vinilester epóxico.

Como se puede apreciar el entrecruzamiento del Siloxirano es mucho mas alta que la de los epóxicos. Esto hace que el Siloxirano sea resistente al 98% de todos los ácidos corrosivos, álcalis, solventes, gases y materiales a diferentes temperaturas.

Advanced Polymer Coatings ha realizado más de 5,000 pruebas físicas y químicas para certificar su capacidad anticorrosiva.

Si desea saber más del Siloxirano y sus aplicaciones como anticorrosivo haga click aquí

Para conocer más de los productos de APC haga click aquí

¿Qué es la Microsílica Elkem?

La microsílica

Microsílica es un mineral compuesto de esferas de bióxido de silicio (SiO2) ultrafino, amorfo y cristalino, producido durante la fabricación de silicio o ferrosilicio (Fig. 1).

Figura 1. Partículas de microsílica (SEM)

Proceso de producción de la microsílica

Este proceso involucra la reducción de cuarzo de alta pureza en hornos de arco eléctrico a temperaturas superiores a 2000º C (Fig. 2).

Figura 2. Horno de arco eléctrico

La microsílica se forma cuando el gas SiO producido conforme el cuarzo se reduce, se mezcla con el oxígeno en la parte superior del horno. En este punto el SiO se oxida a SiO2, condensándose en las partículas esféricas puras de microsílica que forman la mayor parte de los vapores del humo del horno.  De aquí los nombres alternos para el material (vapores de sílice condensados o vapores de sílice).

Los vapores del horno se conducen a través de tuberías de enfriamiento, por un pre-colector y ciclón (para quitar las partículas gruesas que pudieran haberse arrastrado del horno) y luego se soplan hacia filtros bolsa diseñados especialmente donde se recolectan (Fig. 3).

Figura 3. Sistema de producción de microsílica

El tamaño promedio de partícula está por debajo de 0.5 micras, lo que significa que cada micro esfera es 100 veces mas pequeña que un grano de cemento promedio. En una mezcla típica, con dosificación de 10% de microsílica , habrá entre 50,000 y 100,000 partículas de microsílica por grano de cemento.  La calidad de las materias primas y la operación de los hornos determinan la pureza de la microsílica. Aunque el material se recolecta como un polvo muy fino con una densidad a granel en el rango de 200 kg/m3, se le puede procesar para densificarlo, haciendo la densidad a granel de alrededor de 650 kg/m3, o puede hacerse lechada. Este proceso posterior involucra el mezclado de la microsílica, normalmente en forma directa de los filtros de los silos, con un peso igual de agua. La lechada es fácil de transportar, almacenar dosificar y de mezclarse con el concreto.

La microsílica Elkem

La microsílica de Elkem se prueba en un análisis químico completo y distribución de tamaño de partícula. La lechada se evalúa también en contenido de sólidos, densidad y color.
El aseguramiento de calidad de microsílica Elkem cumple con la certificación ISO 9001. La microsílica de Elkem cumple con los Estándares Americano (ASTM C-1240) y Canadiense (CAN/CSA-A23.5) para vapor de sílice y con el nuevo Estandar Europeo prEN 13263.

¿Como trabaja la microsílica de Elkem?

Las esferas ultrafinas llenan los huecos entre los granos de cemento reduciendo los vacíos en el concreto fresco (Fig. 4). Las partículas actúan como balines de chumacera y mientras hacen al concreto mucho más adherente, realmente le dan mas movilidad a la mezcla permitiendo que el concreto fluya mas fácilmente al aplicarle energía.

Figura 4. La microsílica actúa como carga y puzolana

Esto permite lograr acabados en la superficie más pronto que con el concreto normal.

La microsílica es puzolana

Esto significa que reaccionará con el hidróxido de calcio derivado de la hidratación del cemento y formará mas del silicato de calcio hidratado que mantiene unido al concreto.

Debido a que las partículas de microsílica son ultrafinas, con un área de superficie específica de alrededor de 20,000 m2/kg y un contenido de SiO2 de aproximadamente 90%, la reactividad es muy alta. Por el tamaño muy pequeño de las partículas de microsílica , la estructura cristalina formada por esta reacción es también muy pequeña y ocupa los espacios vacíos dentro de la matriz. Esto densifica la estructura completa del concreto, resultando en una resistencia mayor y reducciones significativas en permeabilidad.

Los aumentos en resistencia pueden ser desde 20 hasta 50% al usar microsílica como una simple adición.

Sin embargo, si el concreto esta diseñado para tomar ventaja de la acción puzolanica e incluye el uso de super-plastificantes para mantener muy bajas relaciones agua cemento, se pueden lograr grandes mejoras.

Se han registrado resistencias diseñadas de mas de 100Mpa para entregas de mezcla preparada de concreto. El efecto sobre la permeabilidad es aún más pronunciado. Cuando se usa un 10% de dosis en una mezcla que contiene alrededor de 400 kg de cemento, el coeficiente de permeabilidad se puede reducir hasta 1/100 del nivel del concreto equivalente sin microsílica.

Este incremento en resistencia y la reducción en permeabilidad del concreto, combinados con la reducción de hidróxido de calcio, significan que las características de durabilidad del concreto son enormemente mejoradas.

Las resistencias sulfato y cloruro es aumentada, la susceptibilidad a la reacción álcali-sílice se elimina virtualmente y la resistencia y adherencia mejoradas significan que la resistencia a la abrasión y erosión de un microsílica concreto excede por mucho las de una mezcla ordinaria.

La microsílica se puede usar para reducir el calor de hidratación (un factor muy importante en construcciones de concreto masivas). Esto puede lograrse reduciendo el contenido de cemento y empleando la microsílica para elevar la resistencia debido a su eficiencia cementante. Otra manera es usar un alto porcentaje de otro material puzolanico de reemplazo (como un PFA o GGBS) y emplear la reactividad de la microsílica para dar resistencia en etapa temprana e impermeabilidad, permitiendo así que los materiales mas lentos trabajen en un período mucho más largo de tiempo.

El concepto de “mezcla-triple” se ha utilizado exitosamente en muchos proyectos grandes alrededor del mundo.

Proveedores de microsílica

A continuación le presentamos a Koprimo, proveedor de microsílica Elkem:

Koprimo S. A. de C. V., es una empresa que comercializa productos químicos y minerales producidos por empresas líderes en su ramo, para satisfacer las necesidades de los clientes actuales y potenciales.

Elkem Materials es el mas grande abastecedor de microsílica y líder en la comercialización e implementación de la microsílica y su aplicación tecnológica a nivel mundial.

Koprimo es distribuidor autorizado de Elkem Materials.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Koprimo.

O bien, haga contacto directo con Koprimo para solicitar mayor información sobre la microsílica Elkem.