Cinque principali metodi di modifica della superficie e caratteristiche dibianco nerofumo
Allo stato attuale, la produzione industriale di nerofumo bianco avviene principalmente con il metodo della precipitazione. Il nerofumo bianco prodotto contiene un gran numero di gruppi polari come i gruppi idrossilici sulla sua superficie, il che porta a problemi come il facile adsorbimento delle molecole d'acqua, la scarsa dispersione e la facile aggregazione secondaria, influenzando così l'effetto dell'applicazione industriale del nerofumo bianco . Pertanto, la superficie del nerofumo bianco deve essere modificata prima dell'applicazione industriale per migliorare le prestazioni dell'applicazione industriale.
Allo stato attuale, la sostanza chimicamodifica superficiale del nerofumo biancoinclude principalmente la modifica dell'innesto superficiale, la modifica dell'agente di accoppiamento, la modifica del liquido ionico, la modifica dell'interfaccia macromolecolare e la modifica della fusione. Sebbene ogni processo di modifica abbia i suoi vantaggi e le sue caratteristiche, l'attuale applicazione industriale si basa principalmente sulla modifica dell'agente di accoppiamento.
1. Modifica dell'innesto superficiale della silice
Il principio del metodo di modifica dell'innesto superficiale consiste nell'innestare polimeri macromolecolari con le stesse proprietà dei polimeri della matrice (come la gomma) sulla superficie del nerofumo bianco mediante il metodo dell'innesto chimico. Da un lato, può aumentare la forza tra le particelle e la matrice e modificare la polarità della superficie delle particelle, dall'altro può anche migliorare la dispersione del nerofumo bianco stesso.
È adatto per l'innesto di polimeri a basso peso molecolare e le condizioni per l'innesto di polimeri ad alto peso molecolare sono difficili.
2. Modifica dell'agente di accoppiamento della silice
Il principio della modifica dell'agente di accoppiamento consiste nell'utilizzare alcuni gruppi funzionali sull'agente di accoppiamento per reagire con gruppi idrossilici sulla superficie del nerofumo bianco, in modo da modificare la struttura e la distribuzione dei gruppi sulla superficie del nerofumo bianco per migliorare la compatibilità con la matrice e la sua dispersione. La modifica dell'agente di accoppiamento è uno dei metodi di modifica più utilizzati a causa del suo buon effetto di modifica e dell'elevata controllabilità della reazione.
Allo stato attuale, l'agente di accoppiamento silano, l'agente di accoppiamento silossanico e l'agente di accoppiamento silazanico sono ampiamente utilizzati. Nell'applicazione pratica, il processo principale di modifica dell'agente di accoppiamento è suddiviso in quattro fasi: reazione mista, separazione di raffreddamento, lavaggio ripetuto e precipitazione.
3. Modifica del nerofumo bianco mediante liquido ionico
I liquidi ionici, noti anche come liquidi ionici a temperatura ambiente, sono sali fusi composti da cationi organici e anioni organici o inorganici che sono liquidi sotto i 100 gradi. Il liquido ionico viene utilizzato per modificare il nerofumo bianco sostituendo i tradizionali modificatori di fase organica con modificatori liquidi ionici. Rispetto ai tradizionali modificatori di fase organica, il liquido ionico presenta i vantaggi di essere liquido a temperatura ambiente, forte conduttività, elevata stabilità e buona solubilità, non è volatile e facile da produrre inquinamento, che è più in linea con i requisiti della produzione verde , ma l'effetto di modifica è scarso.
Il processo di modifica del liquido ionico è relativamente semplice. Una certa quantità di etanolo assoluto viene aggiunta al sistema misto di nerofumo bianco e liquido ionico, quindi viene posta in un bagno d'acqua termostatico per la reazione. Dopo che la reazione è sufficiente, il nerofumo bianco modificato può essere ottenuto mediante essiccamento.
4. Modifica dell'interfaccia di macromolecole di silice
Il modificatore utilizzato per la modifica dell'interfaccia macromolecolare è un polimero macromolecolare contenente gruppi polari. Durante la reazione di modifica con particelle di nerofumo bianco, la catena principale del modificatore di interfaccia macromolecolare può mantenere la struttura di base della catena principale introducendo più gruppi epossidici polari, in modo da migliorare la compatibilità tra particelle di nerofumo bianco e la matrice e ottenere una migliore interfaccia effetto di modifica. Il metodo può essere utilizzato con l'agente di accoppiamento per rinforzare la matrice, ma l'effetto di rinforzo è basso se utilizzato da solo.
5. Modifica della miscelazione del nerofumo bianco
La modifica della miscelazione mira a migliorare le prestazioni complessive dei prodotti in gomma combinando i vantaggi del nerofumo bianco e di altri materiali. Questo metodo può combinare i vantaggi dei due modificatori per migliorare le prestazioni complete della matrice, ma l'effetto di modifica è strettamente correlato al rapporto dei modificatori.
Ad esempio, il nerofumo e il nerofumo bianco sono entrambi buoni agenti rinforzanti nell'industria della gomma, tra i quali il nerofumo è uno degli agenti rinforzanti più comunemente usati nell'industria della gomma. La speciale struttura del nerofumo può migliorare la resistenza alla trazione e allo strappo dei materiali in gomma e migliorarne la resistenza all'usura, la resistenza al freddo e altre proprietà; Come agente rinforzante, il nerofumo bianco può migliorare significativamente la resistenza al rotolamento e la resistenza allo scivolamento sul bagnato dei prodotti in gomma, ma il suo uso da solo non è efficace quanto il nerofumo. Molte ricerche dimostrano che la combinazione di nerofumo e nerofumo bianco come agente rinforzante può unire i loro vantaggi per migliorare le prestazioni complessive dei prodotti in gomma.