Effetto della dimensione delle particelle di silice precipitante sulle proprietà dei prodotti in gomma
Il motivo per cui l'agente rinforzante può migliorare la durezza e la resistenza meccanica dei prodotti in gomma è che la superficie delle particelle dell'agente rinforzante viene a contatto con macromolecole di gomma per produrre adsorbimento fisico, mentre la superficie attiva delle particelle dell'agente rinforzante e le catene molecolari di gomma si uniscono per formare solidi legami chimici formare "gomma incollata", che ha effetti sia fisici che chimici.
Le particelle di silice preparate con il metodo delle precipitazioni contengono molti tipi di gruppi di silanolo. Gli spettri infrarossi mostrano che ci sono tre tipi di gruppi ossidrilici sulla superficie della silice: silice, gruppo di luce isolato e legame idrogeno. Il legame Si-O nel centro della struttura molecolare della silice ha polarità e forte capacità di legame, il che rende le particelle di silice ad alta attività superficiale e possono interagire con le molecole di gomma. Nel processo di raffinazione della gomma, i gruppi alchilici di gomma della macromolecola si rompono per formare radicali liberi e interagiscono con lo strato superficiale di silice per formare OH. Inoltre, la forma amorfa delle particelle di silice e la cristallizzazione disordinata determinano la formazione di un campo elettrostatico sullo strato superficiale, che induce i doppi legami insaturi dei polimeri di gomma e promuove la combinazione dei due.
Ora vorremmo discutere l'effetto della dimensione delle particelle sulle proprietà dei prodotti in gomma.
La dimensione delle particelle di silice precipitata può essere suddivisa in dimensioni delle particelle originali e dimensioni delle particelle della struttura secondaria. In generale, la struttura secondaria della silice viene rotta nel processo di miscelazione della gomma, quindi la dimensione delle particelle primarie è il fattore più importante che influenza le proprietà del composto di gomma. La dimensione originale delle particelle di silice precipitata è 8-110 nm. La granulometria fine la rende dispersibile e presenta un'ampia area di contatto efficace con la gomma, che è ovviamente vantaggiosa per il rinforzo della gomma.
Dal meccanismo di rinforzo in gomma, la quantità di OH sulla superficie della silice è direttamente correlata all'effetto di rinforzo. Il chimico americano RK ILer ha riassunto le seguenti regole nella sua ricerca sulla relazione tra la dimensione delle particelle primarie e il numero di ossidrile di idrogel, che ha rivelato l'influenza della dimensione delle particelle di silice sulla resistenza del composto di gomma. Si può vedere che il più piccolo d, più gruppi attivi, più forte è l'interazione tra particelle e gomma e maggiore è la resistenza.