Какова роль пирогенного диоксида кремния в резине?
HIFULL® Fumed Silica: невоспетый герой эволюции резины
Белая сажа, как передовой ультратонкий неорганический наноматериал, демонстрирует значительные преимущества при применении в резиновой и шинной промышленности благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам. В течение многих лет практических исследований и инновационных экспериментов технические специалисты компании HUBEI HUIFU NANOMATERIAL CO., LTD. провели углубленные исследования роли, функций и применения пирогенного диоксида кремния в резина и силиконовая резина поля, а также влияние дозировки на повышение производительности продукта.
HIFULL® пирогенный диоксид кремния представляет собой нанометровый аморфный диоксид кремния, полученный высокотемпературным гидролизом галогенсилана в пламени кислородно-водородной смеси. Он характеризуется высокой чистотой и узким распределением размеров частиц, при этом размеры первичных частиц обычно варьируются от От 7 до 40 нм и удельные площади поверхности варьируются от 90 м2/g и 450 м2/gПосле модификации поверхности пирогенный диоксид кремния выпускается в более широком ассортименте и обладает более широким набором функций.
Эти характеристики обеспечивают ему превосходную производительность в усиливающий, утолщение, тиксотропный, против провисания, противоосадочный, циновка и изолирующий свойства.
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.
Экспериментальные результаты показали, что добавление 20% и 24% гидрофобного пирогенного диоксида кремния HB-620 во фторсиликоновый каучук значительно повысило как прочность на растяжение, так и сопротивление разрыву вулканизированных гантелеобразных листов 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 силиконовой резине относительно мягкие молекулярные цепи приводят к ограниченным механическим свойствам. Благодаря нанометровому размеру частиц и высокой удельной площади поверхности, пирогенный диоксид кремния может образовывать трёхмерную сетчатую структуру с молекулярными цепями силиконовой резины посредством физической адсорбции и химических связей, выступая в качестве «мосты» и «якоря».
Это значительно улучшает механические свойства силиконового каучука, включая прочность на растяжение, прочность на разрыв и твёрдость. Кроме того, повышается его атмосферостойкость, огнестойкость и термостойкость.
Экспериментальные результаты показали, что добавление 20%, 25% и 30% гидрофильного пирогенного диоксида кремния HL-200 В силиконовый каучук HTV значительно улучшило механические свойства подготовленных образцов. Измерения на универсальной испытательной машине показали, что 25% загрузочная формула показала 66% улучшение прочности на растяжение по сравнению с 20% загрузка, в то время как 30% загрузочная формула показала дальнейшее 25% увеличиться над 25% Однако с увеличением содержания наполнителя этот эффект снижался.
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.




