Effet de la taille des particules de silice de précipitation sur les propriétés des produits en caoutchouc
La raison pour laquelle l'agent de renforcement peut améliorer la dureté et la résistance mécanique des produits en caoutchouc est que la surface des particules d'agent de renforcement entre en contact avec des macromolécules de caoutchouc afin de produire une adsorption physique, tandis que la surface active des particules d'agent de renforcement et des chaînes moléculaires du caoutchouc se combinent pour former des liaisons chimiques solides former "caoutchouc lié", qui a des effets physiques et chimiques.
Les particules de silice préparées par précipitation contiennent de nombreux types de groupes silanol. Les spectres infrarouges montrent qu'il existe trois types de groupes hydroxyle à la surface de la silice: la silice, le groupe léger isolé et la liaison hydrogène. La liaison Si-O dans le centre de structure moléculaire de la silice présente une polarité et une forte capacité de liaison, ce qui confère aux particules de silice une activité de surface élevée et une interaction avec les molécules de caoutchouc. Dans le processus de raffinage du caoutchouc, les groupes alkyle du caoutchouc de la macromolécule se cassent pour former des radicaux libres et interagissent avec la couche superficielle de silice pour former OH. De plus, la forme amorphe des particules de silice et la cristallisation désordonnée conduisent à la formation d'un champ électrostatique sur la couche superficielle, ce qui induit les doubles liaisons non saturées des polymères de caoutchouc et favorise la combinaison des deux.
Nous voudrions maintenant discuter de l’effet de la taille des particules sur les propriétés des produits en caoutchouc.
La taille des particules de silice précipitée peut être divisée en taille de particules d'origine et taille de particules de structure secondaire. De manière générale, la structure secondaire de la silice est brisée lors du processus de mélange du caoutchouc. La taille des particules primaires est donc le facteur le plus important qui affecte les propriétés du composé de caoutchouc. La taille initiale des particules de silice précipitée est de 8 à 110 nm. La fine taille des particules le rend dispersable et offre une grande surface de contact effective avec le caoutchouc, ce qui est évidemment bénéfique pour le renforcement du caoutchouc.
Du fait du mécanisme de renforcement du caoutchouc, la quantité d’OH sur la surface de la silice est directement liée à l’effet de renforcement. Le chimiste américain RK ILer a résumé les règles suivantes dans ses recherches sur la relation entre la taille des particules primaires et le nombre d'hydroxyles d'hydrogels, révélant ainsi l'influence de la taille des particules de silice sur la résistance du composé de caoutchouc.Le plus petit d, plus les groupes sont actifs, plus l'interaction entre les particules et le caoutchouc est forte et plus la force est forte.