Сажди са жизненоважни за каучуковата промишленост, и те са от голяма полза в пластмасовата индустрия. Тяхната гъвкавост позволява селективно да се подобрят свойствата, избрани в съответствие с точни данни за функционалност.
Сажди (СВ) на полимерите се добавят:
• Укрепване на еластомери, които могат да подобрят механичните свойства. В продължение на много години, само на гумите подсилени с въглеродни сажди, но в момента тя се конкурира с утаечна силициева киселина.
• Light защита: малки количества позволяват да спре ултравиолетовите лъчи върху повърхността, но се оказва, тъмно сив или черен цвят.
• Увеличаване на проводимост: разработена специална проводими сажди да се направи текущ характер на изолационни полимери.
Сажди също може да осигури намаляване на разходите:
• Чрез намаляване теглото на гума (и струва), използвани за производството на същото механични характеристики.
• Поради увеличаването на функционални параметри, като например устойчивост на износване.
Развитието на нови марки и прилагането на научни изследвания, използвани три основни стратегии:
• Получаване на подобрени свойства, дължащи се на иновативни производствени технологии,
• Промяна на взаимодействието с полимерната матрица поради повърхностно третиране,
• Обединяване на усилията с друг пълнител за усилване, с цел увеличаване на мощността и да отслаби съществуващите слабости.
Тази статия обхваща подсилващи сажди.
Какво е въглеродни сажди?
Въглероден сажди се получава чрез разцепване на органични материали от нефт или газ в кислород понижено атмосфера. Има няколко технологии съжителстват:
• пещ, въз основа на използването на масло. В момента най-често използваната техника за укрепване гума.
• процес за получаване Канален сажди, се основава на използването на газ, което позволява да се получи кисела сажди и сажди с бавно втвърдяване.
• Thermal технология се основава на използването на газ. Получените сажди нестабилни или не могат да дават армировка.
• ацетилен технология, базирана на използването на ацетилен. Тези сажди се използват за създаване на проводими полимери.
В физични условия, въглеродни сажди на три структурни нива:
• Основни частици, които се характеризират с размери от 10 до 500 нанометра, и които могат да бъдат измерени чрез директни методи или оценяват индиректно чрез измерване на площта на повърхността чрез методи като абсорбцията на течности или газове: СТАВ, йод, азот. Всеки от тези методи осигуряват различно значение. За разлика СТАВ индекс се използва измерване азотна абсорбция може да бъде измерена като порьозност (за N гума) и външна повърхностна площ. В момента на разположение повърхност в интервала от 10 m2 / г до 150 m2 / г. Най-малкият размер на частиците осигурява най-голяма повърхност, и съответните въглеродни сажди са повече подсилващи, но също и най-трудните за диспергируеми.
• характеризира с агрегати от частици с размер 40-600 пМ. Размерът и структурата на агрегатите (нищожен брой частици) се характеризират въз основа на абсорбция масло, времето за абсорбция в настоящото DBP дибутилфталат или с параметрите в диапазона от 30 до 150 cm3 / 100 грама каучук, който запълва кухините не участва активно в него формиране механични характеристики, като например еластичност, разтегливост, на компресия.
Таблица 1 обобщава свойства на някои общи сажди.
Таблица 3. Примери на сажди свойства
Както може да се види от следните чертежи Информацията 129-CB "и" Информацията 401-CB ", армиран еластомерни съединения се характеризират с висок модул на еластичност и твърдост стойности, нисш хистерезис и топлинна енергия, по-лесно смесване и добра обработваемост.
Nizkoyodistaya износване пещ черно (HAF) служи Hi-Tech Carbon
Тук задачата за производство на частици с по-малък размер в сравнение с конвенционален HAF, но грубият от N660, с умерено армировка в сравнение с N660, търговска марка, която обикновено се използва за извършване на трупове на гуми. Таблица 4 сравнява свойствата на някои експериментални HAF, HAF и обичайните N660.
Таблица 4. Примери на сажди свойства
Тук съществено подобрена устойчивост пригор и поведение по време на лечение, за да се осигури по-добра производителност.
Модули тук преди това, и устойчивост на умора по време на повтарящи се деформации по-добре топлината, но малко по-високи. Тя подобри опазването на имоти след стареене.
Обърнати сажди Degussa предлага сажди, получени чрез модифицирана технология пещ: обърнати сажди. В сравнение със съответния конвенционален сажди от същия вид в съединение SBR / BR (виж Магически триъгълник Фигура "за обърнатите и традиционните въглеродни сажди".):
• съпротивлението при търкаляне на гумата е подобрено с няколко процента;
• устойчивост на износване е подобрено с няколко процента;
• устойчивост на мокро буксуване остава непроменен.
Фигура 3. Магически триъгълник за обърнати и конвенционални въглеродни сажди на
Подобрена комуникация между еластомери и сажди
Има два основни начина:
• производство на високо дисперсен сажди мастербачи което прави максимално използване на наличните химически разположения;
• модифициране на черна повърхност въглерод за създаване на нови химически съединения за разположения частици и полимери.
Композити от каучук / пълнител или RFC предлагани от Degussa, те създават възможност за смесване на партидите с висока скорост и по-широкото използване на непрекъснато разбъркване.
Таблица 5 показва наличието на значително подобрение в свойствата на вулканизиран каучук и еластична гума, което потвърждава ефективността на взаимодействието между гума и сажди. Окончателните свойства не са имали значително въздействие.
Таблица 5. Сравнение на свойствата на праха и еластомера подсилена от сажди RFC
Покритата сажди или каучук RCCB разработен Малайзия каучук съвет за да се улеснят обработка, както е показано в следното сравнение между RCBB и конвенционален сажди за конкретен състав:
• Вискозитетът Мууни бе намалена 72-55
• Време за ерозия намалява 19-11.
И най-хубавото: T90 намалена с 22%, което подобрява производителността.
Производство на силно диспергирани сажди мастербачи използвайки мокър латекс дисперсия. Cabot произвежда "Cabot еластомер композитни или CEC" чрез непрекъснато смесване на течната фаза полутечен масата на сажди и латекс, коагулация, отстраняване на водата и сушене. Високата степен на дисперсия на смесване улеснява и подобрява основните свойства. Сравнение на същия тип на сажди със същата рецепта:
• Износоустойчивост може да се увеличи с 20%;
• тангента при 60 ° С намалява с 20%, което осигурява по-висока устойчивост на търкаляне на гумата;
• Еластичност се увеличава с около 10%.
Модификация на повърхността на черните въглеродните
Много изследвания посветени на физико-химично третиране на черна повърхност въглерод, например:
• присаждане на малеинов анхидрид върху въглен да се подобри адхезията на съединението полиамид кабел естествен каучук.
• Изменение на саждите, поради полимеризация на място metilaninlina мокра или суха метода.
• Изменение на саждите, поради полимеризация на място polianinlina мократа.
• Промяна на сажди хиноновото или хиноновото diimine quinoneimine.
• Изменение на саждите от лечение с силан и формамид.
• обработка в плазма с висока честота в присъствието на бутадиен, ацетилен и акрилова киселина.
Когато сажди действа в комбинация с други високотехнологичните ексципиенти
Подобно на други химикали, сажди имат както предимства, така и недостатъци. За предпочитане е да се комбинират с други усилващи пълнители, предимствата, които могат да компенсират недостатъците на сажди.
Комбинацията от сажди и наноглина
Четири части наноглина повече или по-малко влияние върху механичните свойства на еластомери, сажди подсилена, както може да се види на фигурата по-долу "Въздействие върху наноглини, сажди", който съдържа същия гума подсилена в различна степен от различни марки на сажди. По отношение на разглеждането на свойства и на съставите, получени предимства могат да бъдат очевидно също такива, които могат да бъдат пренебрегнати и високи - до 68%. В действителност, човек никога не може да се игнорира ползите, получени, тъй като има три в същото време подобрява свойствата. Необичайно, двата параметъра увеличават якостта на опън и удължението при разрушаване.
Фигура 3: Влияние на наноглина на сажди
Тънък коктейл на сажди и силика
Поради патентована технология, разработена от Cabot, сажди с повърхност CSDPF (двуфазни пълнители на въглерод и силициев диоксид) са модифицирани с помощта на различни малки концентрации на силициев диоксид, например, 8-20% (от 4 до 10% силикон).
Тази комбинация позволява да се модифицира взаимодействието между пълнител / пълнител, полимер / пълнител и добавки / носители.
Таблица 6 сравнява някои примери CSDPF свойства с силициев диоксид и различни сажди. Тези констатации не могат да бъдат обобщени под формата на правила.
устойчивост на абразия (- ". устойчивост на абразия зависимост от пълнежа" виж чертеж) има междинна стойност за съединение CSDPF на: по-добро от това на силициев диоксид, но по-лошо от това на сажди.
Фигура 4: абразия резистентност като функция на пълнител
CSDPF Ефект и силициев диоксид на динамично измерва тангента делта при ниско напрежение и честота от 10 Hz зависи от температурата на тестване. За прости резултати в първо приближение, ще се запазят същите данни за съединенията подсилени със силикагел и CSDPF. Ние можем да видим (вж. Таблица 8), значително по-висока стойност на допирателната при ниска температура, при която може да се очаква да се подобри устойчивостта на мокро хлъзгане и много ниска стойност при 70 ° С и добро съпротивление на търкаляне на гумите.
Сажди база 100
ОПСО. свързана с сажди като основа на 100
Таблица 8. Примери допирателна на SBR / BR съединение се използва за автомобилна гума
Устойчивост на мокро буксуване съединение с най CSDPF също се увеличава в сравнение със състава на сажди, което води до създаването на интересна компромис между устойчивост на износване / гума съпротивление при търкаляне / устойчивост на мокро мини; където съотношението е по-добре, отколкото при използване на силициев диоксид, и по-евтин.
Сажди са жизненоважни за каучуковата промишленост, и те са от голяма полза в пластмасовата индустрия. Тяхната гъвкавост позволява селективно да се подобрят свойствата, избрани в съответствие с точни данни за функционалност.
За да се постигне съответствие с най-високите стандарти, повишаване на производителността и намаляване на разходите, на пазара за въвеждане на нови или изменение на марката и извършва непрекъснати изследвания, което води до иновативни разработки в съответствие с трите стратегии, използвани:
• Получаване на подобрени свойства, дължащи се на нови производствени технологии,
• Промяна на взаимодействието с полимерната матрица поради повърхностно третиране,
• Обединяване на усилията с друг пълнител за усилване, с цел увеличаване на мощността и да отслаби съществуващите слабости.
Заедно с nizkogisterezisnyh сажди, черни пещи nizkoyodistyh носят и обърнати сажди може да се подобри взаимодействието между черните въглеродните и еластомера чрез прилагане на силно диспергирани сажди мастербачи или модификации сажди повърхност, за да се създаде химически разположения за подобряване на свързването на частиците и полимери.
Глината и силициевият диоксид често се конкурират въглеродни сажди, но те също могат да образуват сдружения с тях, за да се съберат и да се намали въздействието на неговите недостатъци.
Свързани статии