Капсуляция дисперсий — новое направление получения композиционных материалов, развиваемое ОАО «Московский ИМЭТ» и ООО «Международный ИМЭТ», является одним из наиболее перспективных энергосберегающих подходов к созданию эффективных материалов и изделий [1].
Капсулированный композицит представляет собой дисперсный материал или омоноличенный капсулами конгломерат, основным структурообразующим элементом которого является частица (ядро) материала, покрытая веществом другой природы.
В зависимости от размера частиц дисперсий и покрывающих реагентов капсуляцию можно разделить на три поднаправления:
— нанокапсуляцию;
— микрокапсуляцию;
— макрокапсуляцию.
Во всех случаях технология капсуляции предусматривает обработку дисперсий с частицами, исполняющими роль ядер, которые покрывают другим веществом. Особенное значение для успешной реализации процесса капсуляции играет природа и свойства материалов, при определяющем значении состояния поверхности частиц, играющих роль структурообразующих ядер, при этом во всех случаях толщина создаваемых на поверхности частиц-ядер капсул значительно меньше размера частиц.
В наномодифицированном портландцементе капсулы на зернах клинкера получаются при механохимической активации цементных дисперсий портландцемента, образуясь в виде композиций, состоящих из ядер-частичек цемента, размером размером от нескольких долей до десятков мкм, покрытых тонкими пленками нанооболочек (толщиной в пределах 10–100 нм) модифицированных нафталиносульфонатов (рис. 1).
Российские ученые разработали научную основу радикального повышения качества портландцемента путем его наномодификации практически без дополнительных капиталовложений, при этом значительно повышая эффективность его использования вводом в портландцемент при его измельчении до 50–70% кварцевого песка с получением наноцементов классов 32,5; 42,5 и 52,5 со снижением расхода портландцемента в бетонах всех классов в 2–3 раза или с вводом в портландцемент при его помоле от 10 до 50% кварцевого песка, чтобы производить впервые в мире наноцементы классов 62,5; 72,5 и 82,5 МПа (табл. 1 и 2) .