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Como material de polímero importante, los sistemas de caucho puro sufren inherentemente de baja resistencia mecánica y mala resistencia al desgaste. La tecnología de refuerzo, que implica la introducción de rellenos o modificaciones estructurales, puede mejorar significativamente la resistencia a la rotura, la resistencia al desgaste y las propiedades mecánicas de los PRODUCTOos de caucho. Este documento analizará sistemáticamente las tecnologías de refuerzo de caucho convencionales que se utilizan actualmente en la industria desde las perspectivas del mecanismo de acción y la aplicación práctica.
1. Sistema de refuerzo de negro de carbono
Principios técnicos
Las partículas negras de carbono se adsorben físicamente y se unen químicamente con cadenas moleculares de goma para formar una estructura de red tridimensional. Las partículas negras de carbono con un tamaño de partícula de 20–300 nm pueden producir un 'efecto de exclusión de volumen', restringir el movimiento de la cadena molecular y aumentar la resistencia a la tracción en 3 a 5 veces. Sus grupos activos de superficie (como grupos carboxilo y grupos hidroxilo fenólicos) también pueden sufrir reacciones de injerto con caucho.
Características de la aplicación
Negro de carbono de la serie N (p. Ej., N330) se usa en las huellas de neumáticos.
El negro de carbono conductor (p. Ej., Acetileno negro) se usa en PRODUCTOos antiestáticos.
La tasa de adición es típicamente de 30–50 phR (piezas por cien caucho).
II. Tecnología de refuerzo de sílice
Mecanismo de nano-mejoración
La sílice pirogénica (tamaño de partícula 10-25 nm) forma una red de enlaces de hidrógeno con caucho a través de grupos de silanol, lo que la hace particularmente adecuada para el caucho de silicona. Su efecto de refuerzo depende del grado de modificación de la superficie: después del tratamiento con agentes de acoplamiento de silano, la resistencia a la tracción se puede aumentar en un 200%.
Ventajas ambientales
En comparación con el negro de carbono, los neumáticos verdes blancos reforzados con el carbono de carbono pueden reducir la resistencia a la rodadura en un 15%, por lo que es una tecnología estándar para los neumáticos marcados con la UE.
Iii. Materiales compuestos reforzados con fibra
Efecto de refuerzo sinérgico
Las fibras cortas (p. Ej., Aramid, fibra de vidrio) producen refuerzo anisotrópico a través de la distribución orientada.
Las nanofibras de celulosa (CNF) pueden mejorar simultáneamente la resistencia y la dureza.
Relación de adición típica: 5–15%en peso.
Tecnología de optimización de interfaz
El tratamiento con plasma, la modificación del injerto y otros métodos pueden mejorar la resistencia a la interfaz de la matriz de fibra, aumentando el módulo de materiales compuestos en 8-10 veces.
IV. Avances en nuevas tecnologías de refuerzo
Sistemas híbridos de grafeno
0.5% en peso de grafeno puede aumentar la conductividad térmica del caucho natural en un 400%, y su estructura bidimensional inhibe efectivamente la propagación de grietas.
Sistemas de refuerzo de autocuración
Una red de refuerzo basada en enlaces de disulfuro dinámicos puede lograr una recuperación de propiedad mecánica del 94% a 80 ° C, adecuada para sellos de alta gama.
Conclusión
La tecnología moderna de refuerzo de caucho está evolucionando hacia la nanotecnología, la funcionalización e inTeléfonoigencia. En el futuro, a través del diseño estructural a múltiples escala y la optimización de la formulación asistida por AI-AI, el cuello de boTeléfonola del equilibrio de 'elasticidad de fuerza' se romperá aún más. Para obtener más información técnica, comuníquese con Guangdong Xinli Technology Co., Ltd. (https://reurl.cc/ekvdew).
Como material de polímero importante, los sistemas de caucho puro sufren inherentemente de baja resistencia mecánica y mala resistencia al desgaste.
