ما هو دور السيليكا المدخنة في المطاط؟
HIFULL® Fumed Silica: البطل المجهول وراء تطور المطاط
مدخنة السيليكا، وهي مادة نانوية غير عضوية متطورة فائقة الدقة، تُظهر مزايا تطبيقية ملحوظة في صناعات منتجات المطاط والإطارات بفضل خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة. على مدار سنوات من الاستكشاف العملي والتجارب المبتكرة، أجرى الخبراء الفنيون في شركة هوبي هويفو للمواد النانوية المحدودة أبحاثًا معمقة حول أدوار ووظائف وتطبيقات السيليكا المدخنة في المطاط والمطاط السيليكوني المجالات، جنبًا إلى جنب مع تأثيرات جرعاتها على تحسين أداء المنتج.
HIFULL® سيليكا مدخنة هي سيليكا غير متبلورة نانومترية، تُحصل عليها عن طريق التحليل المائي عالي الحرارة للهالوسيلان في لهب الأكسجين والهيدروجين. تتميز بنقاء عالٍ وتوزيع ضيق لحجم الجسيمات، حيث تتراوح أحجام الجسيمات الأولية عادةً بين 7 إلى 40 نانومتر ومساحات سطحية محددة تتراوح بين 90 م2/g و 450 م2/gبعد تعديل السطح، يأتي السيليكا المدخن في مجموعة متنوعة من الأنواع ويوفر وظائف أكثر شمولاً.
هذه الخصائص تمنحها أداءً متفوقًا في تعزيز, تثخين, ثيكسوتروبي, مكافحة الترهل, مضاد للاستيطان, حصيرةو العازلة خصائص.
تطبيق في المطاط الفلوري السيليكوني
في تطبيقات مطاط السيليكون الفلوري، يُمكن استخدام السيليكا المُبخّرة كحشو مُقوّي لتعزيز القوة الميكانيكية للمطاط بشكل ملحوظ. تُمكّنها مساحة سطحها النوعية العالية وحجم جسيماتها النانومتري من تكوين روابط قوية مع جزيئات مطاط السيليكون الفلوري، مما يُكوّن بنية شبكية ثلاثية الأبعاد تُحدّ بفعالية من تشوّه السلاسل الجزيئية للمطاط.
نتيجةً لذلك، تُحسَّن قوة الشد ومقاومة التمزق وغيرها من الخواص الميكانيكية لمطاط الفلوروسيليكون. بالإضافة إلى ذلك، وبفضل الصلابة العالية الكامنة للسيليكا المُبخَّرة، فإن دمجها مع مطاط الفلوروسيليكون يُحسِّن صلابة سطح المطاط، وبالتالي يُحسِّن مقاومته للتآكل.
وأظهرت النتائج التجريبية أن إضافة 20% و 24% من السيليكا المدخنة الكارهة للماء HB-620 أدى تحويل المطاط الفلوري إلى مطاط السيليكون إلى تعزيز قوة الشد ومقاومة التمزق للصفائح المبركنة على شكل دمبل بشكل كبير بعد التشكيل بالضغط.
HIFULL® HB-620 (BET=200م²/جم)
على وجه التحديد، عند تحميل بنسبة 24%، أظهر مطاط الفلوروسيليكون زيادة بنسبة 160% في قوة الشد وتحسن بنسبة 25% في الاستطالة عند الكسر مقارنة بالتحميل بنسبة 20%.
تطبيق في المطاط السيليكوني
في تطبيقات مطاط السيليكون، تُنتج السلاسل الجزيئية اللينة نسبيًا لمطاط السيليكون خصائص ميكانيكية محدودة. بفضل حجم جسيماته النانومتري ومساحته السطحية النوعية العالية، يُمكن للسيليكا المُبخّرة أن تُشكّل بنية شبكية ثلاثية الأبعاد مع سلاسل جزيئية من مطاط السيليكون من خلال الامتزاز الفيزيائي والترابط الكيميائي، مما يُؤدي إلى: "الجسور" و "المراسي."
يُحسّن هذا بشكل ملحوظ الخواص الميكانيكية لمطاط السيليكون، بما في ذلك قوة الشد، ومقاومة التمزق، والصلابة. كما يُحسّن مقاومته للعوامل الجوية، ومقاومته للحريق، وثباته الحراري.
وأظهرت النتائج التجريبية أن إضافة 20% و25% و30% من السيليكا المدخنة المحبة للماء HL-200 حسّنت عملية تحويل مطاط السيليكون HTV الخواص الميكانيكية للعينات المُحضّرة بشكل ملحوظ. كشفت قياسات جهاز اختبار المواد العالمي أن 25% أظهرت صيغة التحميل 66% تحسن في قوة الشد مقارنة بـ 20% التحميل، في حين 30% أظهرت صياغة التحميل مزيدًا من 25% زيادة على 25% ومع ذلك، فإن التحسين التدريجي يتضاءل مع زيادة محتوى الحشو.
في اختبار الصلابة، كانت قيم صلابة مطاط السيليكون HTV المُضاف إليه 20% و25% و30% من السيليكا المُبخّرة المُحبّة للماء 49 و57 و68 على التوالي. أظهرت تركيبة التحميل 25% زيادة في الصلابة بنسبة 16% مقارنةً بعينة 20%، بينما أظهرت تركيبة التحميل 30% تحسنًا إضافيًا بنسبة 19% مقارنةً بعينة 25%، مما يُظهر تحسنًا متزايدًا مع مستويات التحميل الأعلى.
من الواضح أن السيليكا المدخنة تظهر مزايا ملحوظة في تطبيقات المطاط والمطاط السيليكوني، حيث تعمل على تحسين الخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل وأداء المعالجة والاستقرار الحراري بشكل كبير، مما يوفر دعماً كبيراً لمختلف التطبيقات الصناعية.
مطاط سيليكون
ومع ذلك، تُظهر دراسات التطبيق العملي ضرورة مراعاة اعتبارات رئيسية، بما في ذلك التحكم الأمثل في التحميل، وتحسين التشتت، وتطبيق المنتجات المُعدّلة سطحيًا. ولا يُمكن للمنتجات المطاطية تحقيق الأداء الأمثل في القطاعات الناشئة، مثل مركبات الطاقة الجديدة، والمعدات الميكانيكية، وهندسة البتروكيماويات، وتطبيقات الطيران والفضاء، إلا من خلال هذا التحسين الشامل.
مرحباً بالعملاء
اسمي فان، وأنا مدير أعمال شركة HIFULL، وأعمل في صناعة السيليكا المدخنة منذ أكثر من 10 سنوات. لا تتردد في الاتصال بي. يسعدني أن أقدم لك أفضل الخدمات والمنتجات.
