Получение комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольного олигомера и наночастиц диоксида кремния

Введение. Получение пластифицирующих добавок с наночастицами для строительной индустрии является перспективным направлением в развитии современных строительных материалов. Использование наночастиц, таких как диоксид кремния, в составе комплексных добавок позволяет существенно улучшить структурные и механические свойства цементных систем, повышая их прочность, долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Данное исследование направлено на изучение процесса получения наночастиц диоксида кремния в водных средах и на получение комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров с наночастицами диоксида кремния. Материалы и методы исследования. В качестве органической составляющей комплексной добавки использовали модификатор на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров. Для синтеза наночастиц диоксида кремния (минеральной составляющей добавки) использовали жидкое стекло (раствор силиката натрия). Для изучения совместимости компонентов и механизма их действия дополнительно в качестве дисперсной фазы органоминеральной добавки использовали Аэросил с удельной поверхностью, равной 2000 м3/кг. Распределение частиц и их размер определяли методом лазерной дифракции света на приборе Malvern Mastersizer 3000 и методом динамического рассеивания света на приборе Microtrac S3500. Микроскопический анализ комплексной добавки проводили на сканирующем электронном микроскопе TESCAN MIRA 3 LMU. Контроль химического строения и состава получаемой добавки проводили методом УФи ИКспектрофотометрии на приборах Specord 200 plus и Alpha Bruker Optics соответственно. Результаты и обсуждение. В статье изложены результаты разработки метода синтеза наночастиц диоксида кремния и создания комплексной органоминеральной добавки на основе флороглюцинфурфурольных олигомеров с содержанием наночастиц диоксида кремния. Добавка предназначена для использования в минеральных суспензиях, применяемых в строительных аддитивных технологиях. Установлено, что методом гидролиза силиката натрия возможно получать наноразмерные частицы диоксида кремния. Показано, что с увеличением концентрации силиката натрия значительно увеличивается количество частиц диоксида кремния, что способствует более быстрой коагуляции частиц с образованием крупных агрегатов. Показано, что методом кислотного титрования можно получать частицы диоксида кремния размером менее 10 нм. В период созревания частиц с 1 до 7 суток происходит увеличение размеров частиц примерно в 7 раз. Оптимальным соотношением для синтеза частиц следует считать соотношение растворов реактивов 2:1 об/об (силиката натрия к соляной кислоте). Показано, что введение индивидуальной добавки на стадии синтеза частиц позволяет стабилизировать их рост.