Ban
đầu, oxyt kim loại được sử dụng làm chất độn cho cao su silicone. Sau đó,
silica hun khói (fumed silica) xuất hiện và thay thế oxyt kim loại, trở thành
chất gia cường chính cho cao su silicone do sản phẩm có cơ tính tốt hơn rất nhiều,
độ trong suốt cao. Silica hun khói với diện tích bề mặt từ 150 tới 400 m2/g
có tác động gia cường tốt nhất. Nhìn chung, hầu hết các loại cao su silicone độn
silica hun khói được thương mại có độ bền kéo từ 5.0 tới 10.0 MPa. Bề mặt
silica hun khói thường được xử lý với các organosilane hoặc organosiloxane,
chúng tương tác với các nhóm silanol (Si-OH) và giảm số lượng nhóm hydroxyl
trên bề mặt silica, giảm tác động làm cứng cao su. Một vấn đề khác là silica
hun khói chứa một lượng nhỏ hydrochloric acid từ quá trình sản xuất, nó làm giảm
tính kháng không khí nóng. Vì vậy, các oxyt kim loại được thêm vào hỗn hợp cao
su để trung hòa tính axit.
Ngoài
loại silica hun khói, chất độn silica kết tủa (precipitated silica) cũng được sử dụng rộng rãi.
Những chất độn silica này ít đắt tiền hơn, tác động làm cứng ít hơn nhưng ít
gia cường hơn so với silica hun khói. Nhìn chung, sử dụng silica kết tủa có hiệu
quả về chi phí.
Các
chất chống oxy hóa, chống ozon hóa thường được sử dụng cho cao su hữu cơ không
phù hợp cho vật liệu đàn hồi silicone. Để chịu được nhiệt độ cao trong một khoảng
thời gian dài, các oxide/hydroxide kim loại đất hiếm (ví dụ, cerium), oxide của
titanium, zircon, manganese, iron, cobalt hoặc nickel thường được sử dụng trong
cao su silicone.
Ngoài
ra, còn có các chất độn đặc biệt khác như diatomaceous earth bán gia cường cải
thiện tính kháng dầu; thạnh anh nghiền để giảm chi phí, giảm sự co rút và cải
thiện sự dẫn nhiệt; iron oxide và titanium oxide tạo sự ổn định nhiệt và than
đen cho tính dẫn nhiệt. Mặc dù than đen là chất độn gia cường quan trọng cho
polymer hữu cơ, nó không gia cường cho cao su silicone.
Tham khảo từ tài liệu
Rubber Technologist’s Handbook (Volume 2), J.
White, S.K. De và K. Naskar, Smithers
Rapra Press, 2009, trang 392 – 395
(vtp-vlab-caosuviet)
