tranthihuong

Tính chất vật lý của cao su độn than đen

Rate this Entry
Than đen đóng vai trò quan trọng trong gia cường cao su. Sự tương tác giữa bề mặt than đen với vật liệu đàn hồi càng lớn thì độ bền của sản phẩm cao su càng cao, mô-đun cao hơn và vật liệu ít tưng nảy hơn.

Một trong những đóng góp quan trọng nhất của than đen là sự cải thiện đáng kể tính kháng mài mòn của ta-lông lốp xe. Lượng và loại than đen đóng vai trò quan trọng trong sự mài mòn ta-lông lốp xe. Một số nghiên cứu đã xem xét tác động của diện tích bề mặt than đen, phân bố kích thước khối tụ than đen, tính phức tạp của khối tụ, hoạt tính bề mặt và sự phân bố của than đen lên tính kháng mài mòn của ta-lông lốp xe. Trong đó, diện tích bề mặt của than đen là thông số ảnh hưởng quan trọng nhất.

Đối với một mức độn than đen cho trước, khi tăng diện tích bề mặt than đen độn vào cao su, tính kháng mài mòn của cao su luôn đi qua một cực đại. Tương tự, đối với một diện tích bề mặt than đen cho trước luôn tồn tại một mức độn tối ưu. Điều này có thể giải thích như sau. Đầu tiên, than đen có diện tích bề mặt cao sẽ sinh nhiều nhiệt trong các ứng dụng thực tế, có thể dẫn đến sự phân hủy nhiệt hỗn hợp. Hai là, than đen có diện tích bề mặt cao sẽ khó phân tán hơn, đặc biệt ở mức độn cao. Ba là, than đen có diện tích bề mặt cao thì khoảng cách giữa các hạt than đen nhỏ hơn. Điều này dẫn đến chuỗi polymer sẽ không có đủ không gian để thay đổi hình dạng của nó do sự biến dạng, gây nên ứng suất cục bộ, dễ bẻ gãy các chuỗi polymer.

Các sản phẩm cao su động như lốp xe, sự cân bằng giữa tính kháng mài mòn và sự tích trữ nhiệt khi dùng than đen gia cường phải được duy trì. Mức độn than đen tăng hoặc dùng than đen có diện tích bề mặt cao có thể cải thiện tính kháng mài mòn ta-lông lốp xe nhưng cũng dẫn đến sự tích trữ nhiệt cao hơn. Mục đích là tạo ra một loại than đen mới có thể cải thiện sự mài mòn ta-lông lốp xe mà không làm tăng sự tích trữ nhiệt. Nghiên cứu gần đây đã giới thiệu một họ than đen mới, than đen có cấu trúc nano. Đặc trưng chính của loại than đen mới này là bề mặt thô bất thường của nó, làm tăng lực tương tác với mạng lưới cao su.

Trong các phần khác của lốp xe không yêu cầu tính kháng mài mòn cao như phần lớp bố, thường dùng N326, loại than đen HAF cấu trúc thấp để đạt được tính kháng uốn dẻo tốt. Loại than đen cấu trúc thấp này thể hiện tính kháng uốn dẻo tốt hơn là vì các khối tụ than đen định hướng theo hướng kéo giãn. Sự định hướng trở nên rõ ràng khi chu kỳ biến dạng lặp lại.

Các hỗn hợp làm lớp lót trong chứa mức độn than đen cao để tăng tính không thấm khí của cao su butyl. Trong trường hợp này, than đen thô như GPF được sử dụng để dễ dàng gia công.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Technologist’s Handbook, Sadhan K. De và Jim R. White, Smithers Rapra Technology, 2001, trang 151 – 155.

Phòng thử nghiệm v.lab giới thiệu trên www.caosu.org

Submit "Tính chất vật lý của cao su độn than đen" to facebook Submit "Tính chất vật lý của cao su độn than đen" to Digg Submit "Tính chất vật lý của cao su độn than đen" to del.icio.us Submit "Tính chất vật lý của cao su độn than đen" to StumbleUpon Submit "Tính chất vật lý của cao su độn than đen" to Google