Effekt af partikelstørrelse af præcipitationssilica på egenskaber ved gummiprodukter
Årsagen til, at armeringsmiddel kan forbedre hårdheden og den mekaniske styrke af gummiprodukter, er, at overfladen af armeringsmiddelpartikler kommer i kontakt med gummimakromolekyler for at frembringe fysisk adsorption, mens den aktive overflade af armeringsmiddelpartikler og gummimolekylære kæder kombineres for at danne faste kemiske bindinger at danne "bundet gummi", som har både fysiske og kemiske virkninger.
Silicapartikler fremstillet ved præcipitationsmetode indeholder mange slags silanolgrupper. Infrarøde spektre viser, at der er tre slags hydroxylgrupper på overfladen af silica: silica, isoleret let gruppe og hydrogenbinding. Si-O-bindingen i molekylstrukturen i silica har polaritet og stærk bindingsevne, hvilket gør, at silica-partikler har høj overfladeaktivitet og kan interagere med gummimolekyler. I processen med raffinering af gummi brydes gummialkylgrupperne i makromolekyle for at danne frie radikaler og interagerer med overfladelaget af silica til dannelse af OH. Derudover resulterer den amorfe form af silicapartikler og den forstyrrede krystallisation i dannelsen af elektrostatisk felt på overfladelaget, hvilket inducerer de umættede dobbeltbindinger af gummipolymerer og fremmer kombinationen af de to.
Nu vil vi gerne diskutere effekten af partikelstørrelse på gummiprodukters egenskaber.
Partikelstørrelsen af udfældet silica kan opdeles i original partikelstørrelse og partikelstørrelse af sekundær struktur. Generelt brydes den sekundære struktur af silica ved gummiblandingen, så den primære partikelstørrelse er den vigtigste faktor, der påvirker egenskaberne ved gummiblandingen. Den oprindelige partikelstørrelse af udfældet silica er 8-110 nm. Fin partikelstørrelse gør den dispergerbar og har et stort effektivt kontaktområde med gummi, hvilket naturligvis er gavnligt for gummiforstærkning.
Fra gummiforstærkningsmekanismen er mængden af OH på overfladen af silica direkte relateret til forstærkningseffekten. Den amerikanske kemiker RK ILer opsummerede følgende regler i sin undersøgelse af forholdet mellem størrelsen på primære partikler og hydroxylantallet af hydrogeler, hvilket afslørede påvirkningen af silica-partikelstørrelse på styrken af gummiblandingen. Det kan ses, at den mindre d, jo mere aktive grupper, jo stærkere er interaktionen mellem partikler og gummi, og jo større er styrken.