Kỹ năng ứng dụng silica kết tủa trong sản phẩm cao su tái sinh
Theo các phương pháp sản xuất, muội than trắng chủ yếu có thể được chia thành muội than trắng kết tủa và muội than trắng bốc khói. Carbon đen trắng kết tủa chủ yếu được sử dụng làm chất gia cố cho cao su tự nhiên và cao su tổng hợp, với tác dụng gia cường đáng kể. Kết tủa carbon đen màu trắng được gọi là silica ngậm nước và silicon dioxide, còn được gọi là silicon dioxide hoạt tính. Nó có diện tích bề mặt riêng cao, cấu trúc cao và hoạt tính cao. Khi sử dụng cao su tái chế để sản xuất các sản phẩm cao su, đặc biệt là các sản phẩm cao su có màu và sáng màu, silica kết tủa có nhiều ưu điểm hơn so với muội than và các chất độn vô cơ có màu sáng khác.
Ứng dụng của silica kết tủa trong ngành sản xuất sản phẩm cao su
Kết tủa silica là vật liệu độn gia cố được điều chế bằng phản ứng kết tủa silicat và axit vô cơ. Sau khi thêm một lượng nhỏ silica vào cao su thông thường, độ bền cơ học, khả năng chống mài mòn và khả năng chống lão hóa của sản phẩm được cải thiện đáng kể và được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất sản phẩm cao su. Trong ứng dụng thực tế, hơn 65% silica kết tủa được sử dụng trong ngành công nghiệp cao su, chủ yếu là giày dép và lốp xe.
Sau khi sử dụng carbon đen trắng cho các bộ phận cao su trong vật liệu giày dép, độ cứng của sản phẩm, độ bền kéo, độ bền xé, khả năng chống mài mòn, khả năng chống trượt và độ bám dính được cải thiện đáng kể, đặc biệt là màu sáng, màu mờ và đế trong suốt (bao gồm cả đế ngoài, đế giữa , dây cao su, v.v.). Thêm một lượng muội than trắng thích hợp vào mặt lốp và cao su thân lốp sẽ giúp cải thiện khả năng chống rách và độ bám dính giữa cao su và dây.
2. Mối quan hệ giữa tính chất vật lý của silica kết tủa và tính chất của cao su tái sinh
Cao su tái chế có thể thay thế một tỷ lệ nhất định cao su thô giá cao để sản xuất sản phẩm cao su trên cơ sở đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nó là nguyên liệu chính để giảm nguyên liệu thô và chi phí sản xuất trong ngành. Khi cao su tái chế JS-185 được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cao su, kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, tính chất bề mặt, v.v. của silica kết tủa sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả gia cố của nó trong cao su tái chế, cũng như quá trình trộn và lưu hóa cao su khai hoang.
(1) Kích thước hạt: về mặt lý thuyết, kích thước hạt muội than trắng càng nhỏ thì khả năng phân tán trong cao su tái chế càng tốt. Diện tích tiếp xúc hiệu quả với hợp chất cao su càng lớn thì hiệu quả gia cố càng rõ ràng. Tuy nhiên, nếu kích thước hạt quá nhỏ, độ dẻo của hợp chất sẽ giảm và hiệu suất ép đùn sẽ trở nên kém hơn.
(2) Cấu trúc: mức độ cấu trúc càng lớn thì cấu trúc chuỗi nhánh của silica kết tủa ở trạng thái kết tụ sẽ càng nhiều và tiêu hao nhiều năng lượng hơn để phá hủy cấu trúc chuỗi nhánh; Để đảm bảo sự phân tán đồng đều của silica có cấu trúc cao trong cao su tái chế, thời gian trộn nên được kéo dài một cách hợp lý.
(3) Diện tích bề mặt riêng: về mặt lý thuyết, diện tích bề mặt riêng của silica kết tủa càng lớn thì khả năng xâm nhập của cao su và chất xúc tiến càng tốt, sau đó xảy ra một loạt phản ứng vật lý và hóa học. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, diện tích bề mặt riêng càng lớn thì tốc độ hấp phụ và hoạt tính của muội than trắng càng cao, có thể hấp thụ nhiều chất gia tốc hơn và đẩy nhanh quá trình phân hủy chất gia tốc. Do đó, nó có tác dụng trì hoãn mạnh mẽ đối với quá trình lưu hóa hợp chất cao su. Tại thời điểm này, cần phải tăng lượng chất gia tốc một cách thích hợp để cải thiện tốc độ lưu hóa.
Trong thực tế sản xuất, diethylene glycol, glycerol, triethanolamine và các hoạt chất khác cũng có thể được sử dụng một cách thích hợp trong công thức sản phẩm cao su tái chế để giảm sự hấp phụ của nhóm -OH trên bề mặt lớp muội than trắng trên các phân tử chất xúc tiến.
(4) Độ ẩm: độ ẩm của silica kết tủa bao gồm nước tự do và nước liên kết. Hàm lượng nước liên kết trong muội than trắng thường được kiểm soát ở mức 4 phần trăm - 7 phần trăm và hiệu quả gia cố tốt hơn; Hàm lượng nước tự do được kiểm soát ở mức 6 phần trăm - 8 phần trăm, có tác dụng cách ly tốt đối với các phân tử muội than trắng, ngăn chặn hiệu quả sự tái kết hợp của hợp chất cao su và có thể được phân bổ đều trong hợp chất cao su trong quá trình trộn , cải thiện hiệu suất và tăng tốc độ đóng rắn.
(5) Giá trị PH: Độ axit và độ kiềm của silica kết tủa có tác động lớn đến quá trình lưu hóa hợp chất cao su. Silica có tính axit sẽ làm chậm quá trình lưu hóa hợp chất cao su, trong khi độ kiềm sẽ thúc đẩy quá trình lưu hóa, nhưng độ kiềm quá cao sẽ gây bất lợi cho cốt thép. Trong sản xuất thực tế, muội than trắng có độ pH hơi axit thuận lợi hơn cho khả năng chịu kéo và mài mòn của hợp chất cao su.
3. Lưu ý khi sử dụng silica kết tủa để tái chế cao su
Khi sử dụng silica kết tủa trong sản xuất sản phẩm cao su tái chế, phải xem xét toàn diện ảnh hưởng của silica đến công nghệ chế biến và chỉ số thành phẩm của sản phẩm cao su tái chế, lựa chọn sản phẩm silica thích hợp, kiểm soát liều lượng hợp lý; Khi sử dụng cao su tái chế để sản xuất các sản phẩm cao su giá rẻ, tránh sử dụng quá nhiều silica kết tủa kết hợp với ngân sách chi phí.