Технологии

Покрытая каучуком углеродная сажа или RCCB разрабатывается Малайзийским Советом по каучуку для облегчения простоты обработки, как показано в приведенном ниже сравнении между RCBB и обычной углеродной сажей для определенной рецептуры:

•Вязкость по Муни снижена с 72 до 55
•Время обгорания уменьшено с 19 до 11.

И самое замечательное: T90 снижено на 22%, что позволяет повысить производительность.

Производство высокодиспергированных маточных смесей углеродной сажи с помощью влажной дисперсии в латексе: Cabot производит 'Эластомерные композиты Cabot или CEC' с помощью непрерывного смешивания жидкой фазы полужидкой массы углеродной сажи и латекса, коагуляции, удаления воды и высушивания. Высокая степень дисперсности облегчает компаундирование и улучшает основные свойства. Сравнивая тот же тип углеродной сажи с той же рецептурой:

•Устойчивость к истиранию можно повысить на 20%;
•Тангенс   при 60°C уменьшается на 20%, что обеспечивает более высокое сопротивление качению шины;
•Упругость повышается примерно на 10%.

Модификация поверхности углеродных саж

Многие исследовательские работы посвящены физической и химической обработке поверхности углеродной сажи, например:

•Привитая сополимеризация малеинового ангидрида на углеродную сажу для повышения адгезии компаунда натурального каучука к полиамидному корду.
•Модификация углеродной сажи за счет полимеризации прямо на месте метиланинлина мокрым или сухим способом.
•Модификация углеродной сажи за счет полимеризации прямо на месте полианинлина мокрым способом.
•Модификация углеродной сажи хиноном, хинонимином или хинондиимином.
•Модификация углеродной сажи с помощью обработки аминопропилтриэтоксисиланом и формамидом.
•Обработка в высокочастотной плазме в присутствии бутадиена, ацетилена и акриловой кислоты.

Когда углеродная сажа действует совместно с другими высокотехнологичными наполнителями

Подобно другим химическим веществам, углеродные сажи обладают и достоинствами, и недостатками. Очень выгодно соединять их с другими армирующими наполнителями, преимущества которых способны компенсировать недостатки углеродной сажи.

Сочетание углеродной сажи и наноглины

Четыре части наноглины более или менее влияют на механические свойства эластомеров, армированных углеродной сажей, как можно видеть на приведенном ниже рисунке 'Воздействие наноглины на углеродную сажу', на котором представлен один и тот же каучук, армированный в различной степени разными марками углеродной сажи. В том, что касается рассматриваемых свойств и рецептур, полученные преимущества могут быть, очевидно, и такими, какими можно пренебречь, и высокими - до 68%. На самом деле, никогда нельзя пренебрегать полученными преимуществами, поскольку здесь одновременно улучшаются три свойства. Необычно то, что одновременно повышаются параметры прочности на разрыв и удлинения при разрыве.

Рисунок 3: Воздействие наноглины на углеродную сажу

Тонкий коктейль из углеродной сажи и двуокиси кремния

Благодаря собственной технологии, разработанной Cabot, поверхности углеродных саж с CSDPF (двухфазными наполнителями из углерода и двуокиси кремния) модифицируются с помощью различных небольших концентраций двуокиси кремния, например, от 8 до 20% (от 4 до 10% силикона).

Такое сочетание позволяет модифицировать взаимодействия между наполнителем/наполнителем, полимером/наполнителем и добавками/наполнителем.

В таблице 6 сопоставляются некоторые примеры свойств CSDPF со свойствами двуокиси кремния и различных углеродных саж. Эти данные нельзя обобщить в виде правил.

Таблица 6: CSDPF, двуокись кремния и углеродные сажи: сопоставление химических и физических свойств