Beyaz karbon siyahı, belirli takviye özelliklerine sahip beyaz bir inorganik katkı maddesidir ve özellikle beyaz, açık renkli veya renkli kauçuk ürünlerin üretiminde kauçuk malzemeleri güçlendirmek için karbon siyahının yerine kullanılabilir. Arazi lastikleri, mühendislik lastikleri, radyal lastikler vb. üretiminde beyaz karbon siyahının kullanımı, otomotiv lastiklerinin genel performansını iyileştirme ve lastiklerin kullanım ömrünü uzatma etkisine sahiptir. Peki, beyaz karbon siyahının kauçuk lastiklerdeki spesifik işlevleri nelerdir ve lastik üretiminde beyaz karbon siyahı kullanılırken nelere dikkat edilmelidir?
1. Lastiklerde beyaz karbon siyahının rolü
Lastik üretiminde beyaz karbon siyahı kullanılması, lastik yuvarlanma direncini azaltabilir, yakıt tüketimini düşürebilir ve lastik kayma direncini ve güvenlik performansını önemli ölçüde iyileştirebilir. Araştırmalar, karbon siyahının beyaz karbon siyahı ile değiştirilmesinin, kauçuk malzemenin Paine etkisini ve yüksek sıcaklıklardaki kayıp açısı tanjantı tan'ı (δ) etkili bir şekilde azaltabileceğini ve böylece lastiklerin yuvarlanma direncini iyileştirebileceğini göstermiştir. Tamamen beyaz karbon siyahı içeren lastik sırtı bileşiminin kullanılması, yuvarlanma direncini %20 ve lastik gecikme performansını yaklaşık %50 oranında azaltarak %3'ten fazla yakıt tasarrufu sağlayabilir.
Lastik sırtı formülüne beyaz karbon siyahı eklendikten sonra, lastiğin çeşitli özellikleri önemli ölçüde iyileştirilmiştir; özellikle lastik aşınma direnci, ıslak zeminde yol tutuşu ve yuvarlanma direnci dengesi açısından.
2. Lastiklerde beyaz karbon siyahının yetersiz kullanımı
Beyaz karbon siyahı, lastiklerin güçlendirilmesinde kullanıldığında, küçük arayüzey alanı nedeniyle kauçukla olan afinitesi zayıftır; kolayca topaklaşır, karıştırma sırasında dağılımı zorlaştırır; vulkanizasyon işlemi sırasında gecikmeli vulkanizasyon etkisi gösterir ve diğer bileşenlerle kolayca reaksiyona girebilir. Beyaz karbon siyahı, diğer koordinasyon ajanlarını adsorbe etmeye eğilimlidir, bu da dağılımı zorlaştırır; kolayca susuzlaşır ve silikon oksit grupları oluşturur, bu da bağlanmayı zorlaştırır; yapısal sertleşme, depolama sırasında viskozitede artışa yol açar. Bu nedenle, lastik üreticileri beyaz karbon siyahını kullanırken uygulama etkisini iyileştirmek için belirli önlemler almalıdır.
3. Lastiklere beyaz karbon siyahı eklenmesinin etkisini artırmaya yönelik yöntemler
Gerçek üretimde, modifiye edicilerin kullanımı, lastiklerdeki beyaz karbon siyahının ilave etkisini ayarlayabilir; başlıca kullanılanlardan biri bağlayıcı ajanlardır ve bağlayıcı ajanlar arasında silan bağlayıcı ajanlar daha yaygın olarak kullanılır. Silan bağlayıcı ajanlardaki siloksi grubu inorganik maddelerle reaksiyona girerken, organik fonksiyonel grup organik maddelerle reaksiyona girer veya uyumludur. Silan bağlayıcı ajan, inorganik ve organik arayüzler arasında bulunduğunda, organik matris ile silan bağlayıcı ajan-inorganik matris arasında bir bağlayıcı tabaka oluşabilir.
Silika ile güçlendirilmiş lastik formülüne uygun miktarda silan bağlayıcı madde eklenmesi, elastomer ve silika molekülleri arasında gerçekten güçlü bir bağ oluşturarak kopma uzamasını ve yırtılma direncini daha da iyileştirir ve daha düşük histerezis performansı elde edilmesini sağlar.
Gerçek üretimde, lastik üreticileri yüksek oranda dağılmış beyaz karbon siyahı da kullanabilirler. Yüksek oranda dağılmış beyaz karbon siyahı, lastiklerin ıslak zeminde kayma direncini ve düşük yuvarlanma direncini daha iyi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kauçuk malzemelerin aşınma ve işleme performansını da iyileştirir. Şu anda birçok lastik üretim sürecinde geri dönüştürülmüş kauçuk kullanılmaktadır. Geri dönüştürülmüş kauçuk içeren lastik malzemelerinde beyaz karbon siyahı kullanımına dair ipuçlarını sizlerle paylaşma fırsatım oldu.