Nass modifiziertes Kohlenschwarz und trockene Mischung von weißem Kohlenschwarz Doppelfüllsystem regulieren die Eigenschaften von Gummi-Verbundstoffen

Forschungshintergrund des Doppelfüllsystems

In der Rezeptur von Reifen- und Gummiprodukten beeinflussen die Auswahl und die Mischmethode der Verstärkungsfüllstoffe den Dispersionszustand des Füllstoffes, die Füllstoffnetzwerkstruktur und die Schnittstellenfunktion von Füllstoffen und Gummisubstraten direkt. Eine im Journal of Applied Polymer Science (DOI: 10.1002/app.71547) veröffentlichte Studie, die sich um zwei verschiedene Prozesse der feuchten und trockenen Mischung bezieht, untersuchte die Synergie eines Doppelfüllstoffsystems aus feinpartikelgrössigem feuchten modifiziertem Kohlenschwarz und trockenem weißem Kohlenschwarz in Naturkautschuk.

Studien zeigen, dass nasse und trockene Mischung zwei völlig unterschiedliche Mischmethoden sind. Die Nassmischung kann die Partikelgröße des schwarzen Kohlenpolymers reduzieren, während die Größe des weißen schwarzen Kohlenpolymers, der durch die trockene Methode gemischt wird, größer ist; Mit Hilfe von Silan-Kupplungsmitteln kann Weißkohlenschwarz chemische Vernetzungen mit dem Kautschukmatriz bilden. Eine spezifische Beobachtung der

Mischprozess und Füllstoff-Dispersion

Studie ist: Wenn die Menge von weißem Kohlenschwarz geringer ist, ist die Dispersion von natürlichen Gummi-Füllstoffen unter dem nassen Mischprozess besser, die Dispersion ist höher und die Verarbeitungsflüssigkeit ist auch besser. Dieser Unterschied bildet die Verfahrensgrundlage für die Konstruktion eines späteren Doppelfüllstoffverhältnisses.

In Bezug auf die Synergie von Füllstoffen ist die Forschung der Ansicht, dass Kohlenschwarz und weißes Kohlenschwarz in einem geeigneten Verhältnis synergisch wirken können, um die Eigenschaften von Gummiverbundstoffen zu verbessern. Ziel der Studie ist es, den Synergiemechanismus zwischen feinteilig modifiziertem Nass- und Trockenmischschwarz sowie die Auswirkungen von Vernetzungsnetzwerken zwischen Weißschwarz und Gummi-Substraten auf die Materialeigenschaften zu demonstrieren. Die Zusammenfassung der Formel

Carbon Black 40/White Carbon Black 20

Studie untersuchte die Auswirkungen des Verhältnisses von feinpartikelnem und grobem Carbon Black auf die Füllstoffnetzwerkstruktur und die Füllstoff-Gummi-Wechselwirkungen und identifizierte das beste Verhältnis, das mehrere Leistungssynergien erreichen kann. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kohlenschwarz-40/weiße Kohlenschwarz-20-Probe die beste kombinierte Leistung zeigte.

In dieser Rezeption hilft eine hohe Menge an Kohlenschwarz zur Bildung eines kontinuierlichen steifen Füllstoffnetzes, das eine effiziente Spannungsübertragung fördert; Eine angemessene Menge an weißem Kohlenschwarz reagiert vollständig mit Silan-Kupplungsmitteln und bildet ein chemisches Vernetzung zwischen Füllstoff und Gummi, um die Synergie des biphasen Füllstoffsystems vollständig zu nutzen.

Bedeutung für die Polymerhilfsmittelindustrie

Aus der Sicht des Designs von Reifen und Gummi-Formeln legt die Studie nahe, dass die Synergieeffekte von Verstärkungsfüllstoffen nicht nur vom Verhältnis von schwarzem zu weißem schwarzem Kohlenstoff abhängen, sondern auch enge Beziehungen zu den Dispersionszuständen haben, die durch die Mischmethode verursacht werden. Die Nassmischung verbessert die Füllstoffstreuung und die Bearbeitungsmobilität und bietet eine Referenz für die Prozessfenster unter hohen Füllformeln; Das chemische Vernetzungsnetzwerk, das durch Silan-Kupplungsmittel aufgebaut wird, bezieht sich auf die Stärke und Schwäche der Füllstoff-Gummi-Schnittstelle.

Auf der Ebene von Gummihilfsmitteln ist die Übereinstimmung des Schwefelsystems mit dem Füllstoffnetzwerk, die Garantie der langfristigen Leistung durch Antialterungsmittel und Antioxidantien immer noch ein unvermeidlicher Bestandteil des umfassenden Gleichgewichts der Rezeptur. Die Studie konzentriert sich auf Füllstoffsysteme und Mischprozesse und berücksichtigt keine spezifischen Variablen für Antialterungsmittel, Antioxidantien oder Schwefelsysteme, aber ihre Schlussfolgerungen über die Kontinuität des Füllstoffnetzes und die Vernetzung der Schnittstelle können eine experimentelle Grundlage für die gemeinsame Gestaltung von Verstärkungsfüllstoffen und zugehörigen Hilfsmitteln in Reifengummiformulierungen liefern.

Die Forschungsergebnisse basieren auf spezifischen experimentellen Rezepturen und Prüfbedingungen, wobei die Prozessvergrößerung in der tatsächlichen Reifenformel noch in Verbindung mit einer spezifischen Systemvalidierung erforderlich ist.

Quelle der Informationen: Coordinated Control of the Properties of Rubber Composites Using a Dual‐Filler System， Durch befeuchtete Chemiker aufgeräumt.