Почему кремнезем следует модифицировать? Какие существуют методы?
Поверхностный слой кремнезема имеет большое количество гидроксильных групп, которые взаимодействуют друг с другом, тем самым влияя на общие характеристики материала. Например, кремнезем агломерируется из-за гидрофильной природы поверхностных гидроксильных групп. Из-за этого явления, когда резиновый композитный материал подвергается определенной нагрузке, относительная сила трения внутри материала будет увеличиваться, что влияет на механические свойства композитного материала.
Из-за большого количества гидроксильных групп, которые являются щелочными, кремнезем также будет слабощелочным. При столкновении с некоторыми щелочными ускорителями он будет реагировать с ними, что вызовет некоторые проблемы в процессе вулканизации резиновых композитов. Влияние приведет к увеличению времени вулканизации каучука, что приведет к ряду цепных реакций, таких как увеличение внутреннего трения, снижение плотности сшивания и так далее.
В традиционных промышленных и практических применениях он делится на два типа в зависимости от свойств модификаторов, а именно органическую и неорганическую модификацию. Среди них широко распространен метод модификации органического вещества, который можно разделить на три типа в зависимости от технологического метода: сухой метод, мокрый метод и метод автоклавирования.
Для определенных модификаторов можно подобрать различные методы модификации для достижения различных эффектов модификации. Существует множество методов модификации, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Один из них заключается в прививке поверхности частиц кремнезема к полимеру с аналогичными свойствами, что широко известно как метод модификации поверхностной прививки, который подходит для прививки полимеров с меньшей молекулярной массой, но условия прививки также очень строги;
Во-вторых, это метод модификации силанового связующего агента. В процессе приготовления функциональная группа аппрета вступает в реакцию с гидрофильной группой частицы, и на этой основе материал модифицируется;
Третий – метод модификации ионной жидкости. Кремнезем помещают в жидкость частиц для взаимодействия с ней для улучшения диспергируемости кремнезема. Хотя этот метод имеет низкий уровень загрязнения и прост в эксплуатации, эффект модификации незначителен;
Четвертая — модификация интерфейса макромолекул. Этот метод модификации имеет плохой эффект при использовании отдельно, но может сочетаться с агентом сочетания в определенной среде;
В-пятых, использовать метод модификации в сочетании, то есть комбинировать различные методы модификации, использовать их сильные стороны и избегать их слабых сторон, а также объединять их соответствующие преимущества для повышения качества модификации. Например, метод модификации на месте, впервые разработанный компанией Michelin, грубо реализует процесс добавления силанового связующего агента, диоксида кремния и других веществ в каучук во время смешивания, и эти два вещества реагируют при определенных системных условиях. Между связующим агентом и резиновой смесью существует некоторая сила, которая может не только разрушить агрегаты кремнезема, но и гидрофобно модифицировать кремнезем. Однако этот метод требует много энергии и его трудно эффективно контролировать, поэтому необходимо внести соответствующие улучшения, чтобы избежать этих дефектов. Кроме того, в нем, вероятно, останется оставшийся связующий агент, что влияет на свойства композиционного материала.
Существует также технология сухой модификации, аналогичная модификации на месте. Цель состоит в том, чтобы получить сильно гидрофобный диоксид кремния посредством реакции силанового связующего агента и диоксида кремния в условиях высокой температуры. Однако в этом процессе также потребляется много энергии.
В настоящее время принята технология влажной модификации, которая требует взаимодействия силанового связующего агента с кремнеземом в растворе. Эта технология не только не требует много энергии, но и относительно управляема.
С развитием науки и техники модификация полимеров стала новой тенденцией развития. Поскольку этот новый композитный материал сочетает в себе преимущества двух или более материалов, обладает превосходными связующими свойствами и решает проблему неравномерного коэффициента расширения двух экспериментальных материалов при высокой температуре и высоком давлении, он представляет собой каучуковый композитный материал. Изучение механического поведения заложило хорошую основу. Что касается силиконового каучука, то использование кремнезема, модифицированного нанокарбонатом кальция, в качестве армирующего агента может не только удовлетворить эффект армирования, но и улучшить реологические свойства силиконового каучука, тем самым достигая эффекта улучшения обработки формованных изделий. товары.