Какова роль пирогенного диоксида кремния в резине?
HIFULL® Fumed Silica: невоспетый герой эволюции резины
Дисперсный диоксид кремния , как передовой ультратонкий неорганический наноматериал, демонстрирует значительные преимущества в применении в производстве резиновых изделий и шин благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам. В течение многих лет практических исследований и инновационных экспериментов технические специалисты компании HUBEI HUIFU NANOMATERIAL CO., LTD. проводили углубленные исследования роли, функций и применения дисперсного диоксида кремния в резиновой и силиконовой промышленности, а также влияния его дозировки на повышение эксплуатационных характеристик продукции.
HIFULL® — это нанометровый аморфный диоксид кремния, получаемый высокотемпературным гидролизом галосилана в кислородно-водородном пламени. Он характеризуется высокой чистотой и узким распределением частиц по размерам, при этом размеры первичных частиц обычно варьируются от 7 до 40 нм , а удельная площадь поверхности — от 90 м² / г до 450 м² / г . После модификации поверхности диоксид кремния выпускается в более широком ассортименте и обладает более широкими функциональными возможностями.
Эти характеристики обеспечивают ему превосходные свойства в плане армирования , утолщения , тиксотропности , предотвращения провисания , предотвращения оседания , образования матов и теплоизоляции.
применение во фторсиликоновом каучуке
В фторсиликоновых каучуках пирогенный диоксид кремния может использоваться в качестве армирующего наполнителя, значительно повышающего механическую прочность резины. Высокая удельная поверхность и нанометровый размер частиц позволяют ему образовывать прочные связи с молекулами фторсиликонового каучука, создавая трёхмерную сетчатую структуру, которая эффективно ограничивает деформацию молекулярных цепей каучука.
В результате повышаются прочность на растяжение, прочность на раздир и другие механические свойства фторсиликонового каучука. Кроме того, благодаря высокой твёрдости, присущей пирогенному диоксиду кремния, его сочетание с фторсиликоновым каучуком может повысить твёрдость поверхности резины, тем самым повышая её износостойкость.
Результаты экспериментов показали, что добавление 20% и 24% гидрофобного осажденного диоксида кремния HB-620 во фторсиликоновый каучук значительно повысило как прочность на растяжение, так и сопротивление разрыву вулканизированных листов гантелеобразной формы после компрессионного формования.
HIFULL® HB-620 (BET=200мXNUMX/г)
В частности, при нагрузке 24% фторсиликоновый каучук продемонстрировал увеличение прочности на растяжение на 160% и улучшение удлинения при разрыве на 25% по сравнению с нагрузкой 20%.
применение в силиконовой резине
В применении силиконовой резины относительно мягкие молекулярные цепи приводят к ограниченным механическим свойствам. Благодаря нанометровому размеру частиц и большой удельной поверхности, осажденный диоксид кремния может образовывать трехмерную сетевую структуру с молекулярными цепями силиконовой резины посредством физической адсорбции и химической связи, выступая в качестве «мостов» и «якорей».
Это значительно улучшает механические свойства силиконового каучука, включая прочность на растяжение, прочность на разрыв и твёрдость. Кроме того, повышается его атмосферостойкость, огнестойкость и термостойкость.
Результаты экспериментов показали, что добавление 20%, 25% и 30% гидрофильного осажденного диоксида кремния HL-200 в силиконовую резину HTV значительно улучшило механические свойства приготовленных образцов. Измерения на универсальной машине для испытания материалов показали, что состав с 25% содержанием наполнителя продемонстрировал улучшение прочности на растяжение на 66% по сравнению с составом с 20% содержанием, а состав с 30% содержанием показал дальнейшее увеличение на 25% по сравнению с составом с 25% содержанием. Однако постепенное улучшение уменьшалось с увеличением содержания наполнителя.
При испытании на твёрдость значения твёрдости высокотемпературного силиконового каучука с добавлением 20%, 25% и 30% гидрофильного пирогенного диоксида кремния составили 49, 57 и 68 соответственно. Состав с 25%-ным содержанием диоксида кремния продемонстрировал увеличение твёрдости на 16% по сравнению с образцом с 20%, тогда как состав с 30%-ным содержанием диоксида кремния продемонстрировал дополнительное улучшение на 19% по сравнению с составом с 25%, что свидетельствует о дальнейшем повышении твёрдости с увеличением содержания диоксида кремния.
Очевидно, что пирогенный диоксид кремния демонстрирует замечательные преимущества в резиновых и силиконовых резиновых изделиях, существенно улучшая механические свойства, износостойкость, производительность переработки и термическую стабильность, обеспечивая существенную поддержку для различных промышленных применений.
Резинка
Однако исследования практического применения показывают, что необходимо учитывать ключевые факторы, включая оптимальное управление нагрузкой, улучшение дисперсии и применение поверхностно-модифицированных продуктов. Только благодаря такой комплексной оптимизации резиновые изделия могут достичь оптимальных характеристик в таких развивающихся секторах, как новые энергетические транспортные средства, машиностроение, нефтехимическая промышленность и аэрокосмическая промышленность.
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
