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Pyrogene Kieselsäure

Darum ist pyrogene Kieselsäure so wertvoll für die Chemie- und Pharmaindustrie

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Anbieter zum Thema

Wacker Chemie AG
Coperion GmbH
Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Dec Deutschland GmbH

Pyrogene Kieselsäure ist auch als Dämmmaterial gefragt. Aufgrund ihrer herausragenden thermischen Eigenschaften lassen sich aus HDK-Dämmstoffe herstellen, die extrem leistungsfähig sind und hohe thermische Dämmwirkung auf kleinstem Raum bieten.

Herstellung bei über 1000 Grad

Pyrogene Kieselsäure wird aus Tetrachlorsilan oder anderen Chlorsilanen in einer Knallgasflamme hergestellt. Bei über 1000 Grad Celsius kommt es zu einer Hydrolyse der Chlorsilane, wobei amorphes Siliciumdioxid und Chlorwasserstoff entstehen (siehe Kasten). Im Elektroschmelzwerk Kempten, das bis 2003 zum Münchner Wacker-Konzern gehörte, entstand 1966 die erste Anlage zur Flammenhydrolyse. In den frühen 1970er-Jahren ging in Kempten die erste großtechnische Anlage für die HDK-Herstellung in Betrieb. Heute wird das Material an den Standorten Burghausen, Nünchritz und Zhangjiagang/China produziert. Neben Evonik und Cabot zählt Wacker zu den weltweit größten Herstellern von pyrogener Kieselsäure.

Bildergalerie

Die in der Knallgasflamme gebildete Kieselsäure ist hydrophil, besitzt also eine wasserverträgliche Oberfläche. Wacker produziert außerdem in einem zweiten Produktionsschritt wasserabweisende Typen, so genannte hydrophobe HDK. Dabei wird die Oberfläche mit einem Silan oder Siloxan chemisch so modifiziert, dass sie Wasser abstößt und chemische Reaktionen mit reaktiven Harzen kontrolliert oder unterbindet. Welche Variante verwendet wird, richtet sich nach der Anwendung und den dazu benötigten Eigenschaften. Zur Thixotropierung von Klebstoffen, mit denen die Rotorblatt-Halbschalen von Windkraftanlagen verklebt werden, wird stets eine hydrophobe Kieselsäure benötigt, weil sie mit den als Bindemittel eingesetzten reaktiven Harzen verträglich ist. Für die thermische Isolierung und in der Food- und Pharmaindustrie bevorzugen Verarbeiter hydrophile Typen. Sie haben eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit, können Feuchtigkeit absorbieren und sind auch als Lebensmittel- und Pharmazusatzstoff zugelassen.

Geschlossener Kreislauf

Das größte Einsatzgebiet für pyrogene Kieselsäure ist die Siliconherstellung. Etwa die Hälfte der weltweit produzierten Mengen wird zur Verstärkung von Siliconelastomeren und zur Rheologiesteuerung von Silicondichtstoffen eingesetzt. Das gilt auch für Wacker. Als führender Siliconhersteller verarbeitet der Chemiekonzern Teile der HDK-Produktion intern.

Darüber hinaus spielt HDK eine wichtige Rolle in der Verbundproduktion des Unternehmens. Als Rohstoffe dienen hauptsächlich Neben- und Zwischenprodukte aus der Siloxan- und Polysiliciumproduktion, die auf diese Weise einer sinnvollen Verwertung zugeführt werden. Nebenprodukte, die bei der Herstellung von HDK anfallen, werden ebenfalls stofflich wiederverwertet bzw. in anderen Produktionsprozessen genutzt. Dieser Kreislauf ermöglicht eine hochgradige Integration von Stoffströmen und schafft so die Grundlage für eine nachhaltige Produktion.

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