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1、气相法白炭黑是一种重要的无机功能材料,用途广泛。
2、主要用作硅橡胶和特种橡胶中的补强剂,补强效果甚至超过炭黑。
3、在硅橡胶中加入气相二氧化硅后,硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度可分别提高20倍和40倍左右,透明度高。
4、气态二氧化硅用于丁腈橡胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶。
5、与用沉淀二氧化硅或炭黑混炼胶相比,生产的油田用橡胶零件的性能具有更高的硬度、拉伸强度、更好的耐磨性和更低的吸水膨胀。
6、气相二氧化硅对橡胶的补强性能主要取决于二氧化硅颗粒的尺寸、结构和表面化学性质。
7、一般用平均粒径或比表面积来表示粒径,其测量方法有电子显微镜法或BET吸附法。
8、气相二氧化硅在TEM电子显微镜下的观察表明,二氧化硅颗粒为球形颗粒,但不是单一颗粒。
9、许多二氧化硅颗粒聚集在一起,这些聚集体聚集在一起形成具有空隙的结构。
10、在基材中分散静置后,形成三维网络结构。
11、这种三维网络结构是一种动态的、临时性的结构,在外力的作用下会发生变形,空隙的形状和大小也会随之变化,非常具有“揉捏性”。
12、在TEM电子显微镜下,也可以观察到二氧化硅颗粒表面布满许多微孔,这些微孔从颗粒表面向内部延伸,但微孔很小,橡胶分子很难进入。
13、气相二氧化硅的红外测试表明,颗粒表面存在大量的硅烷醇基(SiOH),并存在两种羟基。
14、一种是孤立的游离羟基,在一定距离上“链接”到颗粒表面。
15、形成氢键的两个缔合羟基通过颗粒内部的Si-O-Si结合。
16、由于表面的氢键,其形成的团聚体发达而牢固。
17、气相二氧化硅在基料中形成的三维网状结构起骨架作用,对硅橡胶和特种橡胶有很好的补强作用。
18、加固效果与这种网状结构的形状和牢固程度直接相关。
19、二氧化硅粒径越小,比表面积越大,形成的团聚体刚性越强,颗粒与橡胶的接触面越大,结合点越多,橡胶的补强性能越好,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性越高,但弹性越低,因此混炼粘度增加,加工性能变差。
20、此外,有研究表明,颗粒表面微孔过多会导致表面粗糙度较大,对胶料的补强尤其是耐磨性能有一定影响。
21、白炭黑表面的羟基数量对白炭黑的性能也有很大影响。
22、如果羟基数量太少,形成的聚集体的刚性会降低,对橡胶的增强效果会降低。
23、另一方面,羟值过高会导致胶料粘度增加,甚至出现不利于加工的结构现象。
24、通常,二氧化硅表面的羟基数量丰富。
25、气相法二氧化硅的表面改性是选择合适的表面处理剂,通过一定的工艺与二氧化硅表面的羟基反应,减少和调整表面的硅羟基数量,达到最佳的使用效果。
26、未改性的气相二氧化硅表面呈酸性,对胶料中的硫化体系有很强的吸附作用,从而延缓硫化。
27、通常需要在橡胶混合物中加入活性剂来调节硫化速度。
28、此外,气相二氧化硅中杂质的含量也会影响其使用效果。
29、比如铁含量高,会加速硫化胶的老化。
30、气相二氧化硅对橡胶具有优异的补强效果,但由于其价格较高,在橡胶工业中仅用于硅橡胶和特种橡胶,在一定程度上限制了其使用。
31、随着国内气相法二氧化硅行业的崛起,产能的不断扩大和产品价格的日益合理,这完全是pos。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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