Ngược với bản chất dễ mất đi của nước tự do,
các nhóm silanol trên bề mặt silica rất bền ở nhiệt độ tới 250oC.
Nhiệt độ này trên nhiệt độ gia công cao su, vì thế có thể xem bề mặt silanol là
đặc trưng vĩnh viễn của silica. Silanol tạo nên bản chất ưa nước của silica.
Ngoài ra, mạng lưới silanol liên kết hydro với nhau dẫn đến độ nhớt, độ cứng
trong các hợp chất gia cường silica cao hơn, so với các hỗn hợp dùng than đen.
Tuy nhiên, mạng lưới này cũng có khả năng phản ứng với nước, kẽm tan và các
thành phần phối trộn khác cũng như vật liệu đàn hồi, làm cho cấu trúc mạng lưới
thay đổi đáng kể.
Silanol dễ dàng phản ứng với các hợp chất chứa oxy hoặc
nitơ như glycol, nước, alcohol, amine, muối kim loại hóa trị hai hoặc phản ứng
với nhau. Trong những phản ứng này, cần chú ý phản ứng với kẽm tan khi phối trộn
cao su dùng silica. Phản ứng này diễn ra trong 2 bước; đầu tiên, kẽm oxyt phản
ứng với axit béo tạo thành ion kẽm tan; sau đó, kẽm bắt đầu liên kết chặt với
một hoặc hai nhóm silanol. Kẽm liên kết với nhóm silanol làm giảm lượng kẽm tan
hoạt hóa kết mạng và dẫn đến giảm vận tốc kết mạng, giảm các liên kết mono và
disulfide, giảm mô-đun ở độ biến dạng cao. Những tác động này đi kèm với độ giãn
dài nhiều, biến dạng dư và nhiệt nội sinh. Ngoài ra, sự xuất hiện của kẽm trên
bề mặt silica cũng làm giảm độ bền liên kết silica-polymer dẫn đến giảm tính
kháng mài mòn.
Tham khảo từ tài liệu Compounding Precipitated Silica in
Elastomers, Norman Hewitt, William Andrew, 2007, trang 12 – 14
(vtp-vlab-caosuviet) |
| Con lăn chà nhám | Con lăn cao
su chà nhám có rãnh bề mặt |
 |
| Trục cao su | Con lăn cao su |
Ru lô cao su chà nhám |
