Silica air a dhòrtadh'S e stuth-lìonaidh neartachaidh cudromach a th' ann an gnìomhachas an rubair. Bidh na diofar fheartan aige a' toirt buaidh neo-dhìreach no dìreach air strì an aghaidh sgrìobadh rubair le bhith a' toirt buaidh air an eadar-obrachadh eadar-aghaidh leis a' mhaitris rubair, sgaoileadh, agus feartan meacanaigeach an rubair. Gu h-ìosal, a' tòiseachadh bho na prìomh fheartan, bidh sinn a' dèanamh mion-sgrùdadh air na dòighean buaidh aca air strì an aghaidh sgrìobadh rubair:
1. Raon Uachdar Sònraichte (BET)
’S e farsaingeachd uachdar sònraichte aon de na prìomh fheartan aig silica, a’ nochdadh gu dìreach an raon conaltraidh a th’ aige le rubair agus a chomas neartachaidh, a’ toirt buaidh mhòr air strì an aghaidh sgrìobadh.
(1) Buaidh dheimhinneach: Taobh a-staigh raon sònraichte, bidh àrdachadh air farsaingeachd uachdar sònraichte (me, bho 100 m²/g gu 200 m²/g) a’ meudachadh an raon conaltraidh eadar-aghaidh eadar silica agus maitrís an rubair. Faodaidh seo neart a’ cheangail eadar-aghaidh a leasachadh tron “bhuaidh acair,” a’ leasachadh strì an rubair ri deformachadh agus buaidh neartachaidh. Aig an ìre seo, bidh cruas, neart tensile agus neart reubadh an rubair ag àrdachadh. Rè caitheamh, tha e nas lugha buailteach do sgaradh stuth air sgàth cus cuideam ionadail, a’ leantainn gu leasachadh mòr ann an strì an aghaidh sgrìobadh.
(2) Buaidh àicheil: Ma tha an raon uachdar sònraichte ro mhòr (me, nas àirde na 250 m²/g), bidh feachdan van der Waals agus ceangal haidridean eadar mìrean silica a’ neartachadh, ag adhbhrachadh cruinneachadh gu furasta (gu sònraichte às aonais làimhseachadh uachdar), a’ leantainn gu crìonadh geur ann an sgapadh. Bidh cruinneachaidhean a’ cruthachadh “puingean dùmhlachd cuideam” taobh a-staigh an rubair. Rè caitheamh, bidh briseadh buailteach tachairt gu roghnach timcheall air na cruinneachaidhean, agus air an làimh eile a’ lughdachadh strì an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Tha raon uachdar sònraichte as fheàrr ann (mar as trice 150-220 m²/g, ag atharrachadh a rèir an seòrsa rubair) far a bheil cothromachadh ann an sgaoileadh agus buaidh neartachaidh, agus mar thoradh air sin tha an aghaidh sgrìobadh as fheàrr ann.
2. Meud nam mìrean agus Sgaoileadh Meud
Bidh meud a’ phrìomh ghràin (no meud an chruinneachaidh) agus sgaoileadh silica a’ toirt buaidh neo-dhìreach air strì an aghaidh sgrìobadh le bhith a’ toirt buaidh air cunbhalachd sgapaidh agus eadar-obrachadh eadar-aghaidh.
(1) Meud nam Mìrean: Tha meudan mìrean nas lugha (mar as trice co-cheangailte gu dearbhach ri farsaingeachd uachdar sònraichte) a’ freagairt ri farsaingeachd uachdar sònraichte nas motha agus buaidhean neartachaidh nas làidire (mar a tha gu h-àrd). Ach, bidh meudan mìrean ro bheag (me, meud prìomh mhìrean < 10 nm) ag àrdachadh gu mòr lùth cruinneachaidh eadar mìrean, ag àrdachadh gu mòr duilgheadas sgapadh. An àite sin, bidh seo ag adhbhrachadh lochdan ionadail, a’ lughdachadh strì an aghaidh sgrìobadh.
(2) Sgaoileadh Meud nam Mìrean: Bidh silica le sgaoileadh meud nam mìrean cumhang a’ sgaoileadh nas cothromaiche ann an rubair, a’ seachnadh “puingean lag” air an cruthachadh le mìrean mòra (no cruinneachaidhean). Ma tha an sgaoileadh ro fharsaing (me, anns a bheil mìrean de 10 nm agus os cionn 100 nm), bidh mìrean mòra nan puingean tòiseachaidh caitheamh (air an caitheamh air falbh aig àm sgrìobadh mas fheàrr), a’ leantainn gu lùghdachadh ann an strì an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Tha silica le meud beag gràinean (a tha a’ freagairt ris an raon uachdar sònraichte as fheàrr) agus sgaoileadh cumhang nas buannachdail airson strì an aghaidh sgrìobadh a leasachadh.
3. Structar (Luach Gabhail DBP)
Tha an structar a’ nochdadh iom-fhillteachd mheurach nan cruinneachaidhean silica (air a chomharrachadh le luach gabhail a-steach DBP; tha luach nas àirde a’ comharrachadh structar nas àirde). Bidh e a’ toirt buaidh air structar lìonra an rubair agus an aghaidh ri deformachadh.
(1) Buaidh dheimhinneach: Bidh silica le structar àrd a’ cruthachadh cruinneachaidhean meurach trì-thaobhach, a’ cruthachadh “lìonra cnàimhneach” nas dùmhaile taobh a-staigh an rubair. Bidh seo a’ neartachadh sùbailteachd an rubair agus an aghaidh teannachaidh. Rè sgrìobadh, faodaidh an lìonra seo feachdan buaidh bhon taobh a-muigh a lughdachadh, a’ lughdachadh caitheamh sgìths air adhbhrachadh le deformachadh a-rithist is a-rithist, agus mar sin a’ leasachadh an aghaidh sgrìobadh.
(2) Buaidh àicheil: Bidh structar ro àrd (gabhail a-steach DBP > 300 mL/100g) gu furasta ag adhbhrachadh ceangal eadar cruinneachaidhean silica. Bidh seo ag adhbhrachadh àrdachadh geur ann an slaodachd Mooney rè measgachadh rubair, droch shruthadh giollachd, agus sgapadh neo-chothromach. Bidh raointean le structaran ro thiugh ionadail a’ fulang caitheamh nas luaithe air sgàth dùmhlachd cuideam, agus air an làimh eile a’ lughdachadh strì an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Tha structar meadhanach (gabhail a-steach DBP 200-250 mL/100g) nas freagarraiche airson cothromachadh a dhèanamh eadar pròiseasadh agus strì an aghaidh sgrìobadh.
4. Susbaint Haidreocsaile Uachdar (Si-OH)
Tha na buidhnean silanol (Si-OH) air uachdar an t-silica deatamach ann a bhith a’ toirt buaidh air a cho-chòrdalachd le rubair, a’ toirt buaidh neo-dhìreach air strì an aghaidh sgrìobadh tro neart ceangail eadar-aghaidh.
(1) Gun làimhseachadh: Bidh susbaint haidreocsaile ro àrd (> 5 buidhnean/nm²) gu furasta ag adhbhrachadh cruinneachadh cruaidh eadar mìrean tro cheangal haidridean, agus mar thoradh air sin bidh droch sgaoileadh ann. Aig an aon àm, chan eil co-chòrdalachd mhath aig na buidhnean haidreocsaile le moileciuilean rubair (sa mhòr-chuid neo-phòlar), agus mar thoradh air sin bidh ceangal eadar-aghaidh lag ann. Rè caitheamh, tha silica buailteach dealachadh bhon rubair, agus mar sin a’ lughdachadh an aghaidh sgrìobadh.
(2) Air a làimhseachadh le Àidseant Ceangail Silane: Bidh àidseantan ceangail (me, Si69) ag ath-fhreagairt le buidhnean hydroxyl, a’ lughdachadh cruinneachadh eadar-ghràinean agus a’ toirt a-steach buidhnean a tha co-chòrdail ri rubair (me, buidhnean mercapto), a’ neartachadh neart ceangail eadar-aghaidh. Aig an ìre seo, bidh “acair cheimigeach” a’ cruthachadh eadar silica agus rubair. Bidh gluasad cuideam a’ fàs co-ionnan, agus tha nas lugha de chothrom ann gun tèid an eadar-aghaidh a rùsgadh rè caitheamh, a’ leasachadh gu mòr an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Feumaidh susbaint haidreocsaile a bhith meadhanach (3-5 buidhnean/nm²), agus feumar a chur còmhla ri làimhseachadh àidseant ceangail silane gus an ceangal eadar-aghaidh a mheudachadh agus gus strì an aghaidh sgrìobadh a leasachadh.
Luach 5.pH
Bidh luach pH silica (mar as trice 6.0-8.0) a’ toirt buaidh gu neo-dhìreach air strì an aghaidh sgrìobadh le bhith a’ toirt buaidh air siostam vulcanization rubair.
(1) Ro-aigéadach (pH < 6.0): A’ cur bacadh air gnìomhachd luathaichean bholcanachaidh, a’ cur dàil air an ìre bholcanachaidh, agus dh’ fhaodadh eadhon leantainn gu bholcanachadh neo-iomlan agus dùmhlachd ceangail-tarsainn neo-iomchaidh anns an rubair. Tha feartan meacanaigeach nas lugha aig rubair le dùmhlachd ceangail-tarsainn ìosal (me, neart tensile, cruas). Rè caitheamh, tha e buailteach do dheformachadh plastaig agus call stuthan, agus mar thoradh air sin tha e an aghaidh sgrìobadh bochd.
(2) Ro alcaileach (pH > 8.0): Dh’fhaodadh e vulcanachadh a luathachadh (gu h-àraidh airson luathaichean thiazole), ag adhbhrachadh vulcanachadh tùsail ro luath agus ceangal-tarsainn neo-chothromach (cus-chrois-cheangal ionadail no fo-chrois-cheangal). Bidh raointean le cus-chrois-cheangal a’ fàs brisg, bidh neart ìosal aig raointean le fo-chrois-cheangal; lughdaichidh an dà chuid strì an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Tha eadar neodrach agus beagan searbhagach (pH 5.0-7.0) nas fàbharach airson vulcanachadh èideadh, a’ dèanamh cinnteach à feartan meacanaigeach rubair agus a’ leasachadh strì an aghaidh sgrìobadh.
6. Susbaint Neo-ghlaine
Faodaidh neo-chunbhalachdan ann an silica (leithid ianan meatailt mar Fe³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, no salainn neo-fhreagairteach) strì an aghaidh sgrìobadh a lùghdachadh le bhith a’ dèanamh cron air structar an rubair no a’ cur bacadh air vulcanization.
(1) Ianan Meatailt: Bidh ianan meatailt gluasaid mar Fe³⁺ a’ catalachadh a bhith a’ fàs nas sine le oxidation ann an rubair, a’ luathachadh sgoltadh slabhraidh moileciuil rubair. Bidh seo ag adhbhrachadh crìonadh ann an feartan meacanaigeach stuthan thar ùine, a’ lughdachadh an aghaidh sgrìobadh. Faodaidh Ca²⁺, Mg²⁺ freagairt le riochdairean bholcanachaidh anns an rubair, a’ cur bacadh air bholcanachadh agus a’ lughdachadh dùmhlachd cheanglaichean-tarsainn.
(2) Salainn So-sgaoilte: Bidh susbaint ro àrd de shalainn neo-ghlaine (me, Na₂SO₄) ag àrdachadh taiseachd silica, ag adhbhrachadh cruthachadh builgean rè giullachd rubair. Bidh na builgeanan sin a’ cruthachadh lochdan a-staigh; rè caitheamh, bidh fàilligeadh buailteach tòiseachadh aig na làraichean locht sin, a’ lughdachadh strì an aghaidh sgrìobadh.
Co-dhùnadh: Feumar smachd teann a chumail air susbaint neo-ghlainead (me, Fe³⁺ < 1000 ppm) gus droch bhuaidhean air coileanadh rubair a lughdachadh.
Ann an geàrr-chunntas, buaidh a’silica air a dhì-shìoladhTha buaidh sineirgisteach iomadh feart air strì an aghaidh sgrìobadh rubair: Bidh farsaingeachd uachdar sònraichte agus meud nam mìrean a’ dearbhadh a’ chomas neartachaidh bhunasach; bidh structar a’ toirt buaidh air seasmhachd lìonra an rubair; bidh buidhnean hydroxyl uachdar agus pH a’ riaghladh ceangal eadar-aghaidh agus cunbhalachd bholcanachaidh; agus bidh neo-chunbhalachdan a’ lughdachadh coileanadh le bhith a’ dèanamh cron air an structar. Ann an tagraidhean practaigeach, feumar an cothlamadh de fheartan a bharrachadh a rèir an seòrsa rubair (me, todhar tread taidhrichean, sealant). Mar eisimpleir, mar as trice bidh todhar tread a’ taghadh silica le farsaingeachd uachdar sònraichte àrd, structar meadhanach, neo-chunbhalachdan ìosal, agus air an cur còmhla ri làimhseachadh àidseant ceangail silane gus an strì an aghaidh sgrìobadh a mheudachadh.
Àm puist: 22 Iuchar 2025