ทำไมผลิตภัณฑ์ยางจึงใช้ผงคอรันดัมสีขาวและผงอะลูมินาหลอมรวม?
อุตสาหกรรมยางใช้สารตัวเติมจำนวนมากเป็นสารผสม และการบริโภคเป็นรองเพียงยางเท่านั้น สารตัวเติมเสริมแรงใช้ในยาง ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ยางเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของวัสดุยาง และทำให้ผลิตภัณฑ์มีความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการฉีกขาด ทนความร้อน ทนต่อความเย็น ทนต่อน้ำมัน และคุณสมบัติอื่นๆ ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้ สารตัวเติมที่ไม่เสริมแรงใช้ในยาง โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุดและผสมเข้ากันได้ และบางพันธุ์ยังมีหน้าที่ในการแยกตัว ปล่อยแม่พิมพ์ หรือการลงสีอีกด้วย
1. ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับสารตัวเติมในผลิตภัณฑ์ยาง
(1) พื้นผิวของอนุภาคตัวเติมเสริมแรงต้องมีกิจกรรมทางเคมีที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถสร้างการผสมผสานที่ดีกับยาง และสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ และคุณสมบัติการยึดเกาะของยางที่ผ่านการวัลคาไนซ์ได้ พื้นผิวของอนุภาคตัวเติมที่ไม่เสริมแรงนั้นเฉื่อยทางเคมี ไม่ก่อให้เกิดการผสมผสานทางเคมีกับยาง และไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกล ความทนทานต่อสภาพอากาศ ความต้านทานต่อกรดและด่าง และความต้านทานต่อน้ำของยางที่ผ่านการวัลคาไนซ์
(2) มีความบริสุทธิ์ทางเคมีสูง ความละเอียดสม่ำเสมอ และมีความสามารถในการเปียกและกระจายตัวในยางได้ดี
(3) ไม่ระเหย ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่มีพิษ และมีเสถียรภาพในการจัดเก็บที่ดี
(4) สารตัวเติมที่ใช้กับผลิตภัณฑ์ยางสีขาว สีอ่อน และมีสี จะต้องไม่ก่อให้เกิดมลภาวะและไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี
(5) ราคาถูกและหาซื้อได้ง่าย
2. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของฟิลเลอร์
(1) ความละเอียด: โดยทั่วไป ยิ่งอนุภาคของสารตัวเติมเสริมแรงละเอียดมากเท่าไหร่ พื้นที่ผิวเฉพาะก็จะยิ่งมากขึ้น พื้นที่สัมผัสกับยางก็จะมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งมีผลในการเสริมแรงมากเท่านั้น ยิ่งอนุภาคของสารตัวเติมที่ไม่เสริมแรงละเอียดมากเท่าไร ผลการผสมหลังจากเติมยางก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม จะต้องมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอ หากการกระจายไม่สม่ำเสมอ แม้ว่าอนุภาคจะละเอียดมากก็ตาม ผลการผสมก็จะไม่ดี
(2) รูปร่างของอนุภาคและรูปแบบผลึก: รูปร่างของอนุภาคตัวเติมควรเป็นทรงกลม และตัวเติมที่มีรูปร่างเป็นแผ่นหรือรูปเข็มมีแนวโน้มที่จะเรียงตัวในทิศทางเดียวกันเมื่อยางที่ผ่านการวัลคาไนซ์ถูกยืดออก ส่งผลให้การเสียรูปถาวรเพิ่มขึ้นและความต้านทานการฉีกขาดลดลง คาร์บอนแบล็กและคาร์บอนแบล็กสีขาวในตัวเติมเสริมแรงเป็นแบบไม่มีรูปร่าง และตัวเติมอื่นๆ ก็เป็นผลึกเช่นกัน ตัวอย่างเช่น แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีของผงไมโครซิลิกอนและคาร์บอนแบล็กสีขาวจะเป็นซิลิกอนไดออกไซด์ แต่แบบแรกจะเป็นผลึกและแบบหลังจะเป็นแบบไม่มีรูปร่าง ตัวเติมแบบผลึกแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ผลึกเฮเทอโรแอกเซียลและผลึกเอคโคแอกเซียล ผลึกเอคโคแอกเซียลมีแกน x, y และ z ที่คล้ายกันและเป็นแบบไอโซทรอปิก ผลึกเฮเทอโรแอกเซียลมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในแกน x, y และ z และเป็นแบบแอนไอโซทรอปิก ในบรรดาสารตัวเติมแร่ที่ไม่ใช่โลหะที่ใช้กันทั่วไป ดินเหนียว กราไฟท์ และดินไดอะตอมไมต์จัดอยู่ในระบบผลึกเฮเทอโรแอกเซียล และแคลเซียมคาร์บอเนตจัดอยู่ในระบบผลึกเอคโคแอกเซียล สำหรับผลิตภัณฑ์ยางที่ต้องทนทานต่อการสึกหรอและทนต่อการฉีกขาด ไม่เหมาะที่จะใช้วัสดุระบบผลึกเฮเทอโรแอกเซียลเป็นสารตัวเติมเสริมแรง
(3) คุณสมบัติพื้นผิว: ผงฟิลเลอร์ผสมกับยางและอนุภาคของมันถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของยาง ระดับความชื้นของพื้นผิวอนุภาคโดยยางมีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการเสริมแรง อนุภาคที่เปียกไม่ง่ายจะไม่กระจายตัวในยางได้ง่ายและจับตัวเป็นก้อนได้ง่าย ทำให้ประสิทธิภาพการเสริมแรงลดลง สถานการณ์นี้สามารถปรับปรุงได้โดยการเติมสารบางชนิดที่ช่วยเพิ่มความชื้น ตัวอย่างเช่น แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีผลเสริมแรงน้อย หลังจากเติมกรดไขมันแล้ว จะลดแรงตึงผิว เพิ่มระดับความชื้น และปรับปรุงประสิทธิภาพการเสริมแรง
จากตัวอย่างข้างต้นจะเห็นได้ว่ามีการใช้สารตัวเติมเสริมแรงและสารตัวเติมที่ไม่เสริมแรงจำนวนมากในผลิตภัณฑ์ยางต่างๆ ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ใช้สารตัวเติมประเภทและพันธุ์ที่แตกต่างกัน และปริมาณของสารตัวเติมก็แตกต่างกันอย่างมาก ในการใช้งานจริง ควรออกแบบสูตรตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ยาง ควรเลือกประเภทของยาง ควรเติมสารตัวเติมเสริมแรงเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล และควรเติมสารตัวเติมที่ไม่เสริมแรงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและลดต้นทุนการผลิต สูตรได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยการปรับระบบวัลคาไนเซชันและระบบป้องกัน ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ยางคุณภาพสูง
นอกเหนือจากแคลเซียมคาร์บอเนต ดินเหนียว แบเรียมซัลเฟต และทัลค์ที่ได้กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีผงแร่อนินทรีย์จากธรรมชาติอีกหลายชนิดที่สามารถใช้เป็นสารตัวเติมยางได้ เช่น โดโลไมต์ที่มีแมกนีเซียมคาร์บอเนต วอลลาสโทไนต์ที่มีแคลเซียมซิลิเกต และแบริต์ซัลเฟต ยิปซัม กราไฟต์ที่มีคาร์บอนอสัณฐาน ผงถ่านหินและควอตซ์ (ดินไดอะตอม) ผงที่มีซิลิกอนเป็นส่วนประกอบอื่นๆ แร่ใยหิน ไพโรฟิลไลต์ แก๊งค์ถ่านหิน หินน้ำมัน เถ้าลอย แอตตาพัลไจต์ โคลนแดง เป็นต้น
ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ยางสามารถเลือกสารตัวเติมที่แตกต่างกันตามความต้องการด้านประสิทธิภาพและราคาของผลิตภัณฑ์ และกำหนดขนาดยาที่เหมาะสมผ่านการทดสอบสูตร
