سیلیکای‌ رسوبی‌ (Precipitated Silica) یکی‌ از انواع اکسید سیلیسیوم (٢(SiO یا سیلیس‌ می‌ باشد که‌ به‌ صورت سنتزی‌ و به‌ روش رسوبی‌ (ترسیبی‌) تولید می‌ گردد. در طبیعت‌ اکسید سیلیسیوم به‌ صورت خالص‌ یا به‌ صورت ترکیب‌ در کانی‌ های‌ سیلیکاته‌ حدود ٦٠ درصد پوسته‌ زمین‌ را تشکیل‌ می‌ دهد. اکسید سیلیسیوم یا سیلیس‌ در طبیعت‌ عمدتا به‌ صورت بلوری‌ (کریستالی‌) وجود دارد. کوارتز نمونه‌ ای‌ از سیلیس‌ کریستالی‌ است‌ که‌ در طبیعت‌ فراوان یافت‌ میشود. سیلیس‌ سنتزی‌ که‌ به‌ روش های‌ مختلف‌ تولید می‌ گردد انواع مختلفی‌ دارد. دو نوع سیلیکای‌ رسوبی‌ و فیوم (Fumed) به‌ ویژه رسوبی‌ بیشترین‌ کاربرد را در لاستیک‌ دارد. سیلیکای‌ رسوبی‌ به‌ صورت بی‌ شکل‌ (آمورف) می‌ باشد.

در جدول زیر تقسیم‌ بندی‌ انواع سیلیکا از نظر محدوده اندازه ذرات که‌ مهمترین‌ نقش‌ را تقویت‌ کنندگی‌ لاستیک‌ دارد و همچنین‌ کاربرد عمومی‌ در لاستیک‌ نشان داده شده است‌.

همانطور که‌ در جدول فوق ملاحظه‌ می‌ گردد انواع سیلیس‌ طبیعی‌ در لاستیک‌ فقط‌ نقش‌ پرکننده غیر تقویتی‌ (Extender) میتوانند داشته‌ باشند. سیلیکای‌ فیوم (Fumed) یا پیروژنیک‌ (Pyrogenic) که‌ اندازه ذرات بسیار ریزی‌ دارد خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌ بالایی‌ دارد ولی‌ به‌ دلیل‌ قیمت‌ بالای‌ آن فقط‌ برای‌ کاربردهای‌ ویژه و یا در لاستیکهای‌ سیلیکونی‌ مورد مصرف قرار میگیرد.

در جدول زیر طبقه‌ بندی‌ کلی‌ پرکننده ها از جمله‌ سیلیکا از نظر اندازه ذرات مشاهده می‌ گردد:

همانطور که‌ در جدول فوق مشخص‌ شده است‌، عمده انواع سیلیکای‌ رسوبی‌ و دوده ها خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌ دارند و بقیه‌ پرکننده ها نقش‌ نیمه‌ تقویت‌ کنندگی‌ و یا صرفا پرکنندگی‌ به‌ منظور کاهش‌ قیمت‌ محصول دارند. استفاده از بعضی‌ انواع سیلیکا به‌ عنوان پرکننده از جمله‌ بعضی‌ مواد معدنی‌ یا سنتزی‌ مانند کائولن‌، کربنات کلسیم‌، تالک‌ و غیره علاوه بر ارزان کردن آمیزه، در بهبود و یا تنظیم‌ خصوصیات فرایندی‌ از جمله‌ کاهش‌ چقرمگی‌ (Nerve) پلیمر نیز نقش‌ ایفا می‌ کند که‌ از این‌ نقطه‌ نظر به‌ عنوان کمک‌ فرایند عمل‌ میکند.

١- همانطور که‌ اشاره گردید علت‌ استفاده از سیلیکا در آمیزه های‌ لاستیکی‌ علاوه بر خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌، نقش‌ کمک‌ فرایندی‌ هم‌ می‌ باشد. وقتی‌ به‌ خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌ سیلیکا اشاره می‌ گردد، منظور عمدتا بهبود مقاومت‌ سایشی‌ (Abrasion Resistance)، بهبود مقاومت‌ پارگی‌ (Tear Resistance) و افزایش‌ مقاومت‌ کششی‌ آمیزه (Tensile Strength) می‌ باشد. در تایرهایی‌ که‌ معمولا در جاده های‌ خاکی‌ و سنگلاخی‌ تردد میکنند مانند تایر بعضی‌ خودروهای‌ SUV، برخی‌ تایرهای‌ باری‌ و همچنین‌ تایرهای‌ راهسازی‌ (OTR) استفاده از سیلیکا موجب‌ افزایش‌ مقاومت‌ پارگی‌ در ناحیه‌ رویه‌ و دیواره می‌ گردد.

٢- در سالهای‌ اخیر به‌ ویژه در تایرهایی‌ که‌ اصطلاحا تایر سبز نامیده می‌ شوند، به‌ منظور کاهش‌ مقاومت‌ غلتشی‌ با حفظ‌ مقاومت‌ سایشی‌ و بهبود چنگزنی‌ در سطوح خیس‌، از سیلیکا به‌ ویژه در آمیزه رویه‌ تایر به‌ میزان قابل‌ توجهی‌ به‌ همراه عامل‌ جفت‌ کننده یا اتصال دهنده (Coupling Agent) استفاده می‌ گردد تا به‌ عنوان واسط‌ بین‌ سیلیکا و پلیمر پیوندهای‌ شیمیایی‌ ایجاد کند. تایر سبز (Green Tire) برای‌ اولین‌ بار توسط‌ شرکت‌ میشلن‌ در سال ١٩٩٢ معرفی‌ گردید. شرکت‌ مذکور در رویه‌ تایرهای‌ جدید سواری‌ علاوه بر سیلیکا به‌ همراه دوده، از عامل‌ اتصال دهنده سیلانی‌ و همچنین‌ کائوچوی‌ SSBR استفاده نمود.

در تایر، تامین‌ بهینه‌ سه‌ ویژگی‌ مهم‌ مقاومت‌ غلتشی‌ پایین‌ (Rolling resistance)، فرسایش‌ کم‌ رویه‌ (Wear) و چنگزنی‌ بالا به‌ ویژه در سطوح خیس‌((Wet grip که‌ به‌ عنوان مثلث‌ جادویی‌ مشهور است‌ تا قبل‌ از استفاده از سیلیکا به‌ صورت مطلوب وجود نداشت‌. برای‌ کاهش‌ مقاومت‌ غلتشی‌ تایر نیاز به‌ آمیزه رویه‌ تایر با ویژگی‌ اتلاف کم‌ (Low hysteresis) در فرکانسهای‌ پایین‌ (مرتبط‌ با چرخیدن تایر) می‌ باشد درصورتیکه‌ در مورد چنگزنی‌ تایر که‌ در تماس با سطح‌ جاده و زبری‌ های‌ آن است‌ و با تغییر شکل‌ های‌ کم‌ و با فرکانس‌ زیاد (مرتبط‌ با تغییر شکل‌ های‌ کوچک‌ ناشی‌ از برخورد تایر با زبری‌ سطح‌ جاده) سروکار دارد نیاز به‌ آمیزه ای‌ میباشد که‌ انرژی‌ بالایی‌ را جذب کند .(High hysteresis) ضمنا فرسایش‌ کم‌ رویه‌ تایر و طول عمر آن اهمیت‌ زیادی‌ دارد. استفاده از سیلیکا در رویه‌ تایر خصوصیات فوق را بهینه‌ میکند. استفاده از سیلیکا در تایرهای‌ زمستانی‌ نیز به‌ دلیل‌ بهبود چنگزنی‌ در سطوح خیس‌ و یخ‌ رایج‌ گردیده است‌. آمیزه رویه‌ حاوی‌ سیلیکا در دماهای‌ پایین‌ دارای‌ خصوصیت‌ الاستیک‌ و انعطاف پذیری‌ بالاتر و دارای‌ چنگزنی‌ و ترمزگیری‌ بهتر در شرایط‌ زمستانی‌ می‌ باشد.

به‌ دلیل‌ وجود گروه های‌ سیلانول در سطح‌ سیلیکا (Si-OH) و خاصیت‌ جذب آب ناشی‌ از وجود این‌ گروه ها که‌ از پیوند سیلیکا و پلیمر تا حدی‌ جلوگیری‌ میکند و همچنین‌ تمایل‌ سیلیکا به‌ خوشه‌ ای‌ شدن را ایجاد میکند، استفاده بیشتر از یک‌ حد معین‌ از سیلیکا در آمیزه (حدود ١٠ تا ١٥ پارت) بدون استفاده از مواد شیمیایی‌ ویژه، علاوه بر ایجاد مشکلات اختلاط و پراکندگی‌ نامناسب‌ سیلیکا در آمیزه، تاثیر مورد نظر به‌ ویژه کاهش‌ مقاومت‌ غلتشی‌ ایجاد نمی‌ گردد. فقط‌ درصورت ایجاد پیوندهای‌ شیمیایی‌ بین‌ سیلیکا و پلیمر با استفاده از عامل‌ واسطه‌ به‌ عنوان ماده اتصال دهنده میتوان به‌ خصوصیات مورد نظر دست‌ یافت‌. بعضی‌ انواع سیلیکا دارای‌ پوشش‌ سطحی‌ برای‌ جلوگیری‌ از کلوخه‌ و خوشه‌ ای‌ شدن در هنگام اختلاط هستند. به‌ این‌ نوع سیلیکا، سیلیکای‌ با قابلیت‌ پراکنش‌ بالا (Highly Dispersible) می‌ گویند.

٣- استفاده از سیلیکا در قطعات مختلف‌ لاستیکی‌ به‌ ویژه قطعات صنعتی‌ نیز رایج‌ می‌ باشد. با استفاده از سیلیکا به‌ همراه دوده خصوصیات فیزیکی‌ و مکانیکی‌ قطعه‌ لاستیکی‌ بهبود می‌ یابد. خصوصیات زمان مندی‌ در اثر حرارت (Aging) نیز بهبود پیدا میکند که‌ در بعضی‌ قطعات صنعتی‌ اهمیت‌ ویژه دارد.

در قطعات لاستیکی‌ رنگی‌ و یا سفید به‌ دلیل‌ عدم امکان استفاده از دوده، بهترین‌ پرکننده تقویت‌ کننده سیلیکای‌ رسوبی‌ می‌ باشد.

٤- در زیره و پاشنه‌ کفش‌ در انواع رنگی‌ و مشکی‌ آن با توجه‌ به‌ اهمیت‌ مقاومت‌ سایشی‌ و پارگی‌، کاربرد سیلیکا بسیار گسترده است‌. در این‌ محصولات معمولا از سیلیکای‌ رسوبی‌ با اندازه ذرات پایین‌ (مساحت‌ سطح‌ ویژه بالا) استفاده می‌ گردد.

٥- از دیگر کاربردهای‌ سلیکا مصرف آن به‌ همراه مواد شیمیایی‌ متیلن‌ دهنده مانند HMMM یا هگزامتیلن‌ تترامین‌ و مواد رزورسینول دهنده که‌ تشکیل‌ یک‌ سیستم‌ اتصال دهنده خشک‌ (Dry Bonding) میدهند میباشد که‌ در افزایش‌ چسبندگی‌ (Adhesion) آمیزه به‌ نخ‌ لایه‌ تایر و یا سیم‌ بدنه‌ و بلت‌ تایر موثر می‌ باشد.

مانند دوده یکی‌ از ویژگیهای‌ با اهمیت‌ سیلیکا که‌ در خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌ آن موثر می‌ باشد، اندازه ذرات اولیه‌ (Primary Particle) آن است‌. اندازه ذرات سیلیکای‌ رسوبی‌ معمولا در مقیاس نانومتر می‌ باشد. معمولا ذرات با اندازه کمتر از ١٠٠ نانومتر را نانوذرات می‌ نامند. از اینرو سیلیکای‌ رسوبی‌ نیز در خانواده نانو یا به‌ عبارت دیگر نانوسیلیکا قرار میگیرد. خاصیت‌ تقویت‌ کنندگی‌ معمولا در اندازه ذرات کمتر از ٥٠ نانومتر ایجاد می‌ گردد. از اندازه ٥٠ نانومتر بالاتر، سیلیکا در دسته‌ نیمه‌ تقویت‌ کننده و یا پرکننده غیرتقویت‌ کننده و کمک‌ فرایند قرار میگیرد.

برای‌ ارزیابی‌ اندازه گیری‌ اندازه ذرات از مشخصه‌ مساحت‌ سطح‌ ویژه ذرات (Specific Surface Area) استفاده میگردد. هرچه‌ اندازه ذرات کوچکتر باشد، مساحت‌ سطح‌ ویژه بزرگتر است‌ و برعکس‌. اندازه مساحت‌ سطح‌ ذرات به‌ نوع بهم‌ پیوستن‌ ذرات که‌ به‌ آن ساختار میگویند نیز بستگی‌ دارد. برای‌ اندازه گیری‌ مساحت‌ سطح‌ ذرات روشهای‌ مختلفی‌ بکار می‌ رود که‌ روش BET با استفاده از گاز نیتروژن مناسب‌ ترین‌ روش می‌ باشد که‌ با استفاده از دستگاه پیشرفته‌ مربوطه‌ انجام می‌ شود. با استفاده از گاز نیتروژن، خلل‌ و فرج نامنظم‌ بین‌ ذرات و همچنین‌ شکل‌ های‌ نامنظم‌ ذرات سیلیکا تاثیری‌ در اندازه گیری‌ مساحت‌ سطح‌ نخواهد داشت‌. در روش CTAB (ستیل‌ تری‌ متیل‌ آمونیوم بروماید) برای‌ اندازه گیری‌ اندازه ذرات به‌ روش شیمیایی‌، به‌ دلیل‌ بزرگ بودن مولکول این‌ ماده در مقایسه‌ با نیتروژن در روش BET تمام سطوح در تماس قرار نمیگیرند. بنابراین‌ دقت‌ اندازه گیری‌ از روش اول کمتر می‌ باشد.

ذرات اولیه‌ سیلیکا (Primary Particle) در مراحل‌ تولید به‌ هم‌ متصل‌ شده و مجموعه‌ بهم‌ پیوسته‌ ای‌ را تشکیل‌ میدهند که‌ به‌ آن aggregate گفته‌ می‌ شود. از بهم‌ پیوستن‌ aggregate ها مجموعه‌ های‌ بزرگتری‌ به‌ نام agglomerate ایجاد می‌ گردد. نحوه بهم‌ پیوستن‌ ذرات اولیه‌ و همچنین‌ مجموعه‌ های‌ بعدی‌ که‌ ذکر گردید، ساختار سیلیکا را تشکیل‌ می‌ دهد که‌ بر خصوصیات فرایندی‌ و مشخصات کیفی‌ سیلیکا نقش‌ موثری‌ دارد. نوع فضاهای‌ خالی‌ ایجاد شده به‌ دلیل‌ ساختار سیلیکا و اندازه های‌ تقریبی‌ مجموعه‌ های‌ بهم‌ پیوسته‌ در سیلیکا در شکل‌ های‌ زیر مشاهده می‌ گردد.

در تجمع‌ نوع aggregate پیوند بین‌ ذرات از نوع شیمیایی‌ عمدتا پیوند هیدروژنی‌ یا فیزیکی‌ – شیمیایی‌ است‌ که‌ در مقایسه‌ با تجمع‌ نوع agglomerate که‌ عمدتا پیوند اجزای‌ آن از نوع واندروالسی‌ است‌ قوی‌ تر و پایدارتر می‌ باشد. بر خلاف دوده که‌ ساختار آن در هنگام اختلاط و اعمال تنش‌ های‌ برشی‌ تغییر نمیکند، ساختار سیلیکا به‌ ویژه agglomerate ناپایدار بوده و در مراحل‌ اختلاط بهم‌ می‌ ریزد. بنابراین‌ اهمیت‌ ساختار در سیلیکا در ایجاد خصوصیات فرایندی‌ و مشخصات کیفی‌ محصول در مقایسه‌ با دوده به‌ دلیل‌ ناپایداری‌ آن کمتر می‌ باشد. در دوده نوع پیوستن‌ ذرات به‌ صورت زنجیروار (Chain like) و شاخه‌ ای‌ (Branched) است‌ و از پایداری‌ بالاتری‌ نسبت‌ به‌ تجمع‌ های‌ ذرات سیلیکا که‌ عمدتا خوشه‌ ای‌ (Cluster) می‌ باشد برخوردار است‌. در مواردی‌ که‌ سیلیکا به‌ عنوان ماده حامل‌ (Career) برای‌ مواد دیگر از جمله‌ خوراك دام و یا بعضی‌ مواد روغنی‌ شکل‌ (به‌ منظور حمل‌ و توزین‌ مناسب‌ تر) بکار می‌ رود، ساختار سیلیکا اهمیت‌ ویژه ای‌ پیدا می‌ کند زیرا در میزان جذب مواد به‌ ویژه مواد روغنی‌ و مایع‌ و همچنین‌ نحوه جریان یافتن‌ (Free Flow) مواد مورد نظر تاثیر قابل‌ توجهی‌ دارد.

٣- عوامل‌ فعال سطحی‌:

مانند دوده، در مورد سیلیکا نیز عوامل‌ فعال سطحی‌ در خصوصیات سیلیکا و به‌ ویژه اتصال به‌ پلیمر موثر میباشد. مهمترین‌ عوامل‌ سطحی‌ در سیلیکا وجود گروه های‌ سیلانول (Si-OH) می‌ باشد که‌ ناشی‌ از وجود اکسیژن و تمایل‌ به‌ جذب هیدروژن و درنتیجه‌ آب و رطوبت‌ می‌ باشد. در شکل‌ زیر گروه های‌ سیلانول در سطح‌ سیلیکا مشاهده میشود:

در شکل‌ فوق انواع سه‌ گانه‌ گروه های‌ سیلانول مشاهده می‌ گردد. به‌ دلیل‌ وجود گروه های‌ سیلانول که‌ آبدوست‌ (Hydrophilic) هستند، ابری‌ از مولکولهای‌ آب اطراف مولکول های‌ اکسید سیلیسیوم تشکیل‌ می‌ گردد و به‌ حالت‌ اشباع می‌ رسد.

در ارتباط با موضوع جذب آب، در شکل‌ زیر در دو وضعیت‌ رطوبت‌ نسبی‌ محیط‌، میزان تعادلی‌ رطوبت‌ جذب شده توسط‌ سیلیکا نشان داده شده است‌:

همانطور که‌ در شکل‌ فوق مشاهده می‌ گردد، در رطوبت‌ نسبی‌ ٥٠ درصد، میزان جذب رطوبت‌ در حالت‌ تعادل حدود ٥ درصد و در رطوبت‌ نسبی‌ ٩٠ درصد، حدود ١٣ درصد می‌ باشد.

به‌ دلیل‌ اتصال مولکولهای‌ آب به‌ سیلیکا (٢(SiO به‌ صورت جذب سطحی‌ که‌ به‌ حالت‌ تعادل میرسند و همچنین‌ وجود آب نهان در آن، به‌ سیلیکای‌ مورد بحث‌، سیلیکای‌ رسوبی‌ هیدراته‌ نیز گفته‌ می‌ شود.

رطوبتی‌ که‌ در فوق به‌ آن اشاره شد در واقع‌ رطوبت‌ ظاهری‌ است‌ که‌ در دمای‌ ١٠٥ درجه‌ سانتیگراد و ٢ ساعت‌ خارج می‌ گردد. علاوه بر وجود این‌ آب (رطوبت‌)، مولکولهای‌ آبی‌ در شبکه‌ سیلیکا وجود دارند که‌ با پیوندهای‌ قویتر حبس‌ شده اند و فقط‌ در دماهای‌ بالا از سیلیکا خارج می‌ شوند. به‌ این‌ نوع آب، آب نهان متصل‌ شده (Bound Water) می‌ گویند. آب نهان در سیلیکا در دمای‌ بالاتر از ٢٥٠ درجه‌ سانتیگراد شروع به‌ خارج شدن میکند. به‌ طور کلی‌ با حرارت دادن سیلیکا تا ١٠٠٠ درجه‌ سانتیگراد گروه های‌ سیلانول و آب نهان سیلیکا به‌ صورت کامل‌ خارج میگردد. سیلیکا چنانچه‌ در معرض دما تا حدود ٢٥٠ درجه‌ سانتیگراد قرار گیرد و رطوبت‌ ظاهری‌ آن خارج شود، پس‌ از رفع‌ حرارت و رسیدن به‌ دمای‌ محیط‌ مجددا از نظر میزان جذب رطوبت‌ با محیط‌ به‌ تعادل خواهد رسید. در صورت اعمال حرارت بالاتر به‌ ویژه تا ١٠٠٠ درجه‌ سانتیگراد، سیلیکا مجددا رطوبت‌ و آب را جذب نمیکند.

در شکل‌ زیر با انجام آزمون TGA (Thermal Gravimetry Analysis) در دماهای‌ بالا در مورد یک‌ نمونه‌ سیلیکای‌ رسوبی‌، میتوان کاهش‌ وزن به‌ دلیل‌ از دست‌ دادن آب و گروه های‌ سیلانول را بررسی‌ نمود. معمولا درصد خلوص سیلیکا را بر مبنای‌ نمونه‌ ای‌ که‌ تا ١٠٠٠ درجه‌ حرارت دیده تعیین‌ می کنند.

– PH در سیلیکا به‌ دلیل‌ تاثیر در واکنش‌ پخت‌ اهمیت‌ دارد. برای‌ اندازه گیری‌ PH از محلول ٥ درصد سیلیکا در آب استفاده میشود.

– هدایت‌ الکتریکی‌ سیلیکا عمدتا نشان دهنده وجود نمک‌ حاصل‌ از اسید مصرفی‌ در واکنش‌ خنثی‌ سازی‌ سیلیکات می‌ باشد که‌ از حدی‌ (معمولا ١٣٠٠ میکرو زیمنس‌ بر سانتیمتر) بالاتر نباید باشد. برای‌ اندازه گیری‌ هدایت‌ الکتریکی‌ از محلول ٤ درصد سیلیکا در آب استفاده میشود.

– رطوبت‌ سیلیکا که‌ در دمای‌ ١٠٥ درجه‌ سانتی‌ گراد به‌ مدت ٢ ساعت‌ اندازه گیری‌ میشود از نظر تاثیر در فرایند تولید که‌ میتواند موجب‌ تغییر در ویسکوزیته‌ آمیزه گردد و همچنین‌ احتمال وجود حباب در محصول ناشی‌ از تبخیر آب اهمیت‌ دارد.

همانطور که‌ قبلا اشاره گردید، سطح‌ سیلیکا از عوامل‌ فعال سیلانول (Si-OH) که‌ قطبی‌ هستند پوشیده شده است‌ که‌ موجب‌ جذب رطوبت‌ می‌ گردد و تاحدی‌ از پیوند سیلیکا و پلیمر جلوگیری‌ میکند. گروه های‌ فعال مذکور با برخی‌ مواد شیمیایی‌ آمیزه لاستیکی‌ به‌ ویژه فعال کننده های‌ پخت‌ مانند اکسید روی‌ واکنش‌ کرده و تا حدی‌ میزان اتصالات جانبی‌ در پخت‌ محصول را کاهش‌ میدهند و در نتیجه‌ سرعت‌ پخت‌ کاهش‌ یافته‌ و موجب‌ افت‌ خصوصیات فیزیکی‌ می‌ شوند. برای‌ جلوگیری‌ از این‌ تاثیر نامطلوب معمولا از دی‌ اتیلن‌ گلیکول یا پلی‌ اتیلن‌ گلیکول در آمیزه استفاده می‌ گردد.

به‌ دلیل‌ وجود گروه های‌ سیلانول در سطح‌ ذرات سیلیکا، تمایل‌ به‌ کلوخه‌ و خوشه‌ ای‌ شدن سیلیکا وجود دارد که‌ این‌ امر در اختلاط آمیزه حاوی‌ سیلیکا مشکلاتی‌ را به‌ صورت پراکندگی‌ نامناسب‌ در آمیزه ایجاد میکند. حتی‌ پس‌ از شکستن‌ تجمع‌ های‌ نوع agglomerate در هنگام اختلاط، تمایل‌ به‌ بهم‌ پیوستن‌ مجدد آنها وجود دارد. این‌ اشکال به‌ ویژه در حالت‌ استفاده از مقادیر زیاد (بالاتر از ١٠ تا ١٥ پارت) سیلیکا بوجود می‌ آید. برای‌ جلوگیری‌ یا کاهش‌ مشکل‌ پراکنش‌ سیلیکا به‌ ویژه در استفاده از مقادیر زیاد آن معمولا از سیلیکای‌ با قابلیت‌ پراکنش‌ بالا (Highly dispersible silica) استفاده میشود. در این‌ نوع سیلیکا معمولا پوشش‌ سطح‌ ذرات با استفاده از برخی‌ مواد سیلانی‌ انجام میشود.

در ارتباط با پراکنش‌ سیلیکا (Dispersion) علاوه بر ویژگی‌ ذکر شده، نوع میکسر اختلاط و روش اختلاط نیز موثر می‌ باشد. در صورت استفاده از مقادیر بالای‌ سیلیکا، معمولا توصیه‌ میشود از میکسر نوع اینترمش‌ (Intermesh) که‌ فاصله‌ روتورهای‌ آن در مقایسه‌ با نوع مماسی‌ (Tangential) کمتر است‌ و سطح‌ تماس بالاتری‌ نیز دارد و در نتیجه‌ راندمان کنترل حرارت بالاتری‌ را دارا می‌ باشد استفاده گردد. ضمنا درصورت استفاده از مواد اتصال دهنده (Coupling agent) در آمیزه به‌ همراه سیلیکا و با توجه‌ به‌ ضرورت اعمال شرایط‌ خاص حرارتی‌ در هنگام اختلاط به‌ منظور انجام واکنش‌ سیلانیزه کردن (ایجاد پیوند بین‌ سیلیکا و سیلان)، معمولا از میکسر نوع اینترمش‌ به‌ دلیل‌ سیستم‌ کنترل حرارت موثرتر آن استفاده می‌ گردد.

با توجه‌ به‌ حساسیت‌ شرایط‌ واکنش‌ سیلانیزه کردن سیلیکا در هنگام اختلاط و یا نداشتن‌ میکسر مناسب‌ برای‌ اینکار، نوع اصلاح شده سیلیکا با سیلان نیز وجود دارد که‌ قابل‌ تهیه‌ می‌ باشد. قیمت‌ این‌ نوع سیلیکا گرانتر از انواع دیگر می‌ باشد. اتصال سیلیکا با پلیمر از طریق‌ ماده اتصال دهنده، در هنگام پخت‌ تایر صورت می‌ گیرد.

با توجه‌ به‌ خورندگی‌ سایشی‌ سیلیکا، در میکسرهای‌ مورد استفاده برای‌ اختلاط آمیزه های‌ حاوی‌ سیلیکا به‌ ویژه مقادیر بالای‌ آن و همچنین‌ در تجهیزات اکستروژن آمیزه های‌ دارای‌ سیلیکا به‌ ویژه رویه‌ تایر سواری‌ از آلیاژهای‌ ویژه و مناسب‌ به‌ منظور کاهش‌ میزان سایش‌ سطح‌ تماس استفاده می‌ گردد.

برای‌ تولید سیلیکای‌ رسوبی‌ روشهای‌ مختلفی‌ وجود دارد. معمولا از سیلیکات سدیم‌ که‌ ترکیبی‌ از ٢SiO و O٢Na با نسبتهای‌ مختلف‌ میتواند باشد (Ratio) به‌ عنوان ماده اولیه‌ اصلی‌ استفاده می‌ گردد. انتخاب نسبت‌ مناسب‌ دو ماده فوق در سیلیکات سدیم‌ اهمیت‌ ویژه ای‌ دارد. سیلیکات سدیم‌ ماده ای‌ قلیایی‌ است‌ و در راکتور مخصوص با اسید قوی‌ مانند اسید سولفوریک‌ یا اسید کلریدریک‌ در شرایط‌ ویژه از نظر دما، غلظت‌، دبی‌ و غیره و در حضور مواد افزودنی‌ ویژه خنثی‌ سازی‌ شده و در نتیجه‌ سیلیکا به‌ صورت محلول سوسپانسیون بدست‌ می‌ آید و رسوب میکند. این‌ محلول به‌ روشهای‌ مختلف‌ از جمله‌ سانتریفیوژ یا فیلترپرس آبگیری‌ و شستشو می‌ گردد تا نمکهای‌ حاصل‌ از واکنش‌ خارج شود و سپس‌ برای‌ رسیدن به‌ رطوبت‌ مورد نظر (بین‌ ٤ تا ٦ درصد) خشک‌ می‌ شود. روشهای‌ خشک‌ کردن میتواند متفاوت باشد از جمله‌ استفاده از خشک‌ کن‌ پاششی‌ (Spray drier)، خشک‌ کن‌ دوار، خشک‌ کن‌ نواری‌ و غیره. سیلیکای‌ رسوبی‌ به‌ صورت پودر و یا گرانول تولید می‌ گردد. در شرکتهای‌ تایرسازی‌ و در تولید قطعات لاستیکی‌ که‌ از میکسرهای‌ بسته‌ (Internal Mixer) استفاده می‌ گردد معمولا نوع گرانول ترجیح‌ داده می‌ شود زیرا استفاده از آن گرد وغبار بسیار کمتری‌ ایجاد میکند.

خوشبختانه‌ در چند سال اخیر امکان تولید سیلیکای‌ رسوبی‌ در کشور فراهم‌ گردیده است‌. کاربرد سیلیکا در کشور علاوه بر استفاده در برخی‌ قطعات لاستیکی‌ به‌ ویژه غیر سیاه، در بعضی‌ آمیزه های‌ لاستیکی‌ تایر به‌ ویژه آمیزه های‌ لایه‌ و بلت‌ استفاده می‌ گردد. به‌ دلیل‌ مشکلات ناشی‌ از اختلاط سیلیکا در مقادیر بالا که‌ معمولا در رویه‌ تایر سواری‌ و در مواردی‌ در بلت‌ تایر سنگین‌ می‌ باشد، کم‌ بودن تجهیزات اختلاط مناسب‌ به‌ ویژه میکسرهای‌ اینترمش‌ در شرکتهای‌ داخلی‌، عدم اعمال استانداردهای‌ مرتبط‌ با مقاومت‌ غلتشی‌ تایر در مورد تولیدکنندگان داخلی‌ و سطح‌ فعلی‌ تکنولوژی‌ موجود برای‌ تولید تایر، هنوز میزان استفاده از سیلیکا در کشور در مقایسه‌ با کشورهای‌ پیشرفته‌ فاصله‌ زیادی‌ دارد. اخیرا استانداردهای‌ مرتبط‌ با صدا، مقاومت‌ غلتشی‌ و چنگزنی‌ در سطح‌ خیس‌ (ترمزگیری‌) در موسسه‌ استاندارد با همکاری‌ شرکتهای‌ تایرسازی‌ داخلی‌ تدوین‌ گردیده است‌ ولی‌ به‌ نظر میرسد اجرای‌ آن نیاز به‌ تغییر شرایط‌ فعلی‌ از جمله‌ تغییر تکنولوژی‌ در برخی‌ از شرکتهای‌ داخلی‌ و آمادگی‌ بیشتر این‌ شرکتها و همچنین‌ تاحدی‌ رفع‌ شرایط‌ تحریم‌ دارد.

در حال حاضر میزان مصرف سیلیکا در صنعت‌ لاستیک‌ و تایر کشور حدود ١٢٠٠ تا ١٥٠٠ تن‌ در سال برآورد میگردد که‌ بخش‌ کوچکی‌ از آن توسط‌ تولیدکنندگان داخلی‌ تامین‌ میشود. تولید داخلی‌ از نظر کمی‌ و کیفی‌ رو به‌ گسترش است‌ ولی‌ نیازمند ارتقای‌ دانش‌ فنی‌ و توسعه‌ تجهیزات به‌ منظور تولید انواع سیلیکای‌ مورد نیاز کشور می‌ باشد. بازار جهانی‌ انواع سیلیکای‌ رسوبی‌ برای‌ کاربردهای‌ مختلف‌ حدود ٣,٢ میلیارد دلار می‌ باشد که‌ پیش‌ بینی‌ میشود تا سال ٢٠٢٣ به‌ ٢,٣ میلیارد دلار افزایش‌ یابد.

تولید سیلیکا به‌ دلیل‌ مشخصات کیفی‌ ویژه آن از پیچیدگیهای‌ خاصی‌ برخوردار است‌. با توجه‌ به‌ اینکه‌ مواد اولیه‌ اصلی‌ این‌ محصول در داخل‌ کشور تولید می‌ گردد، درصورتیکه‌ حساسیت‌ های‌ مربوط به‌ مشخصات کیفی‌ سیلیکا و یکنواختی‌ محصول مد نظر تولید کنندگان داخلی‌ قرار گیرد، با همکاری‌ و راهنمایی‌ شرکتهای‌ تایرسازی‌ در ارتقای‌ کیفی‌ محصولات داخلی‌ و دیدگاه مثبت‌ این‌ شرکتها درخصوص جایگزین‌ نمودن منابع‌ داخلی‌ میتوان امیدوار بود که‌ شرایط‌ برای‌ رشد کمی‌ و کیفی‌ در تولید این‌ محصول که‌ علاوه بر لاستیک‌ کاربردهای‌ گوناگونی‌ دارد فراهم‌ شود.