 |
| Cao su
phụ tùng - Bánh xe cao su nhựa |
Các hạt silica với các nhóm silanol (-SiOH-)
trên bề mặt có tính ưa nước và có khuynh hướng hấp phụ ẩm để đạt cân bằng với độ
ẩm tương đối của môi trường xung quanh.
Nước hoặc hơi nước thỉnh thoảng được thêm
vào các hạt silica mịn, khô để giảm tích tĩnh điện. Tuy nhiên, nước tự do hoạt
động như một lớp cản làm giảm sự gắn kết của các nhóm silanol (-SiOH-) trên bề
mặt silica với kẽm tan và các chất có khả năng tạo liên kết hydro khác. Đặc
biệt, chức năng hoạt hóa kết mạng của kẽm giảm sút đáng kể, làm chậm vận tốc kết
mạng. Ngoài ra, lớp nước tự do trên bề mặt cũng là nguyên nhân giảm liên kết của
silica với vật liệu đàn hồi. Tác động này rõ ràng cản trở cho sự gia cường, và
là nguyên nhân của tính kháng mài mòn và mô-đun thấp hơn mong đợi trong các hợp
chất được gia cường silica.
Khi sử dụng silica khô (hàm lượng nước tự do
trên bề mặt < 1%) làm chất độn, độ nhớt của hỗn hợp phối trộn tăng lên, do
mất đi tính hóa dẻo khi không xuất hiện lớp nước bao quanh các hạt silica, gây
nên lực trượt cao hơn trong quá trình cán trộn, làm giảm kích thước khối tụ
silica. Hợp chất lưu hóa có tính kháng mài mòn, mô-đun đàn hồi cao hơn. Tuy
nhiên, việc sử dụng silica khô là rất khó khăn do hàm lượng nước tự do của
silica luôn ở trạng thái cân bằng với độ ẩm tương đối xung quanh (giá trị cân
bằng thay đổi từ 1% tới hơn 20%). Ngoài ra, sự tĩnh điện và bụi là đặc trưng của
silica khô, là các vấn đề khó khăn trong tồn trữ, vận chuyển, gia
công.
Vì vậy, các nhóm silanol trên bề mặt của
silica thường được biến tính silane (mercaptosilane) để giảm tính ưa nước và sự
hình thành lớp nước tự do. Theo kết quả nghiên cứu, mô-đun đàn hồi và tính
kháng mài mòn của cao su thiên nhiên được độn silica biến tính silane tốt hơn so
với silica khô do lớp nước tự do được loại bỏ triệt để hơn và kích thước khối
hạt silica nhỏ hơn.
Tham khảo từ tài liệu Compounding Precipitated Silica in
Elastomers, Norman Hewitt, William Andrew, 2007, trang 7 – 11
(vtp-vlab-caosuviet)
 |
| Sản phẩm cao su - Bánh xe cao
su có lõi thép |
