-
Эл. почта
Hifull@hifull.com
Трансформация характеристик резины, почему пирогенный диоксид кремния «дебютирует в позиции C»
2025-03-17
Являясь высокотехнологичным ультратонким неорганическим новым материалом, пирогенный диоксид кремния продемонстрировал значительные преимущества при применении в резинотехнической и шинной промышленности благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам. После многих лет практических исследований и инновационных экспериментов технический персонал компании Hubei Huifu Nanomaterials Co., Ltd. провел углубленное исследование роли, функций и применения пирогенного диоксида кремния в области резины и силиконовой резины, а также влияния и преимуществ его добавления для улучшения эксплуатационных характеристик продукции.
Пигментированный кремнезем представляет собой аморфный порошок кремнезема в наноразмерах, получаемый путем высокотемпературного гидролиза галогенидов кремния в водородно-кислородном пламени. Он обладает характеристиками высокой чистоты и узкого распределения размеров частиц. Размер первичных частиц обычно составляет от 7 до 40 нм, а удельная площадь поверхности варьируется от 90 м²/г до 450 м²/г. Модифицированный пирогенный кремнезем имеет больше типов и более комплексные функции. Эти характеристики придают пирогенному кремнезему отличные свойства армирования, загущения, тиксотропности, противопроседания, противоосаждения, затухания и изоляции.
При применении фторсиликоновой резины в качестве армирующего наполнителя может использоваться пирогенный диоксид кремния, что значительно повышает механическую прочность фторсиликоновой резины. Высокая удельная площадь поверхности и размер частиц в нанометровом масштабе позволяют ему образовывать прочную связь с молекулами фторсиликонового каучука, формируя трехмерную сетчатую структуру, эффективно ограничивающую деформацию молекулярной цепи каучука, тем самым улучшая прочность на растяжение, прочность на разрыв и другие механические свойства фторсиликонового каучука. В то же время, поскольку твердость пирогенного диоксида кремния сама по себе относительно высока, в сочетании с фторсиликоновым каучуком он может повысить твердость поверхности фторсиликонового каучука, тем самым повысив его износостойкость.
Эксперименты показывают, что при добавлении 20% и 24% гидрофобного пирогенного диоксида кремния HB-620 к фторсиликоновому каучуку прочность на растяжение и прочность на разрыв гантелеобразной пленки, полученной после листования и вулканизации, значительно повышаются. Среди них прочность на разрыв фторсиликонового каучука при добавлении 24% увеличилась на 160%, а удлинение при разрыве увеличилось на 25% по сравнению с 20%.
При применении силиконовой резины механические свойства ограничены, поскольку молекулярная цепь силиконовой резины относительно мягкая. Пирогенный диоксид кремния имеет размер частиц в нанометровом масштабе и огромную удельную площадь поверхности. Он может образовывать трехмерную сетевую структуру с молекулярными цепями силиконового каучука посредством физической адсорбции и химической связи, играя роль, подобную «мосту» и «якорю», тем самым значительно улучшая механические свойства силиконового каучука, такие как прочность на растяжение, прочность на разрыв и твердость. В то же время он также может повысить устойчивость устройства к атмосферным воздействиям и улучшить его огнестойкость и термостойкость.
Эксперименты показывают, что при добавлении 20%, 25% и 30% гидрофильного коллоидного диоксида кремния HL-200 к высокотемпературной вулканизированной силиконовой резине ее механические свойства также значительно улучшаются после изготовления образцов. В ходе испытаний на универсальной испытательной машине для материалов прочность на разрыв высокотемпературной резины с 25%-ным количеством добавки увеличивается на 66% по сравнению с 20%, а прочность на разрыв высокотемпературной резины с 30%-ным количеством добавки увеличивается на 25% по сравнению с 25%. В зависимости от увеличения количества добавки увеличение значения уменьшается.
В испытании на твердость значения твердости высокотемпературной вулканизированной силиконовой резины с добавлением 20%, 25% и 30% гидрофильного пирогенного кремнезема составили 49, 57 и 68 соответственно. Твердость высокотемпературной резины с добавлением 25% увеличилась на 16% по сравнению с 20%, а твердость высокотемпературной резины с добавлением 30% увеличилась на 19% по сравнению с 25%. На основе увеличения количества добавки степень улучшения начала увеличиваться.
Видно, что пирогенный диоксид кремния имеет существенные преимущества в области применения резины и силиконового каучука, значительно улучшая механические свойства, износостойкость, производительность обработки и термическую стабильность резины, что обеспечивает надежную поддержку его применения в различных областях. Однако в реальных экспериментах и исследованиях по применению следует уделять внимание контролю соответствующего количества добавки, улучшению диспергируемости и применению продукта для обработки поверхности, чтобы в полной мере раскрыть превосходные эксплуатационные характеристики резиновых изделий в новых энергетических транспортных средствах, механическом оборудовании, нефтехимической промышленности, аэрокосмической промышленности и других областях.
