¿Por qué los productos de caucho utilizan polvo de corindón blanco y polvo de alúmina fundida?
La industria del caucho utiliza una gran cantidad de rellenos como agentes de composición, y su consumo es superado solo por el del caucho. Los rellenos de refuerzo se utilizan en el caucho, que no solo pueden mejorar la resistencia de los productos de caucho, sino que también mejoran el rendimiento de procesamiento de los materiales de caucho y dotan a los productos de buena resistencia al desgaste, resistencia al desgarro, resistencia al calor, resistencia al frío, resistencia al aceite y otras propiedades, que pueden prolongar la vida útil del producto. Los rellenos no reforzantes se utilizan en el caucho, principalmente para el relleno y la compatibilización, y algunas variedades también tienen las funciones de aislamiento, desmoldeo o coloración.
1. Requisitos generales para los rellenos en productos de caucho
(1) La superficie de las partículas de relleno de refuerzo debe tener una fuerte actividad química, que pueda producir una buena combinación con el caucho y pueda mejorar las propiedades mecánicas, la resistencia al envejecimiento y las propiedades adhesivas del caucho vulcanizado. La superficie de las partículas de relleno no reforzantes es químicamente inerte, no produce combinación química con el caucho y no afecta las propiedades mecánicas, la resistencia a la intemperie, la resistencia a los ácidos y álcalis y la resistencia al agua del caucho vulcanizado.
(2) Tiene alta pureza química, finura uniforme y buena humectabilidad y dispersabilidad sobre el caucho.
(3) No es volátil, inodoro, insípido, no tóxico y tiene buena estabilidad de almacenamiento.
(4) Los rellenos utilizados para productos de caucho blanco, de colores claros y de colores también deben ser no contaminantes y no decolorantes.
(5) Barato y fácil de conseguir.
2. Requisitos de rendimiento de los rellenos
(1) Finura: En términos generales, cuanto más finas sean las partículas de relleno de refuerzo, mayor será la superficie específica, mayor será el área de contacto con el caucho y mejor será el efecto de refuerzo. Cuanto más finas sean las partículas de relleno no reforzante, mejor será el efecto de mezcla después de agregar caucho. Sin embargo, debe estar uniformemente dispersado. Si la dispersión no es uniforme, incluso si las partículas son muy finas, el efecto de mezcla no será bueno.
(2) Forma de las partículas y forma cristalina: La forma de las partículas de relleno es preferiblemente esférica, y los rellenos en forma de lámina o de aguja son propensos a la alineación direccional cuando se estira el caucho vulcanizado, lo que da como resultado una mayor deformación permanente y una menor resistencia al desgarro. El negro de carbón y el negro de carbón blanco en el relleno de refuerzo son amorfos, y otros rellenos también son cristalinos. Por ejemplo, aunque la composición química del micropolvo de silicio y el negro de carbón blanco es dióxido de silicio, el primero es cristalino y el segundo es amorfo. Los rellenos cristalinos se dividen en dos tipos: cristal heteroaxial y cristal equiaxial. El cristal equiaxial tiene ejes x, y y z similares y es isotrópico. El cristal heteroaxial tiene diferencias significativas en los ejes x, y y z y es anisotrópico. Entre los rellenos minerales no metálicos de uso común, la arcilla, el grafito y la tierra de diatomeas pertenecen al sistema cristalino heteroaxial, y el carbonato de calcio pertenece al sistema cristalino equiaxial. Para productos de caucho que requieren buena resistencia al desgaste y al desgarro, no es adecuado utilizar materiales de sistema cristalino heteroaxial como rellenos de refuerzo.
(3) Propiedades de la superficie: El relleno en polvo se mezcla con caucho y sus partículas están rodeadas de moléculas de caucho. El grado de humedad de la superficie de la partícula por el caucho tiene una gran influencia en el rendimiento de refuerzo. Las partículas que no son fáciles de humedecer no son fáciles de dispersar en el caucho y son fáciles de aglomerar, lo que reduce su efecto de refuerzo. Esta situación se puede mejorar añadiendo ciertas sustancias que ayudan a aumentar la humedad. Por ejemplo, el carbonato de calcio con poco efecto de refuerzo, después de añadir ácido graso, reduce la tensión superficial, aumenta el grado de humedad y mejora el efecto de refuerzo.
De los ejemplos anteriores se desprende que en diversos productos de caucho se utilizan una gran cantidad de cargas de refuerzo y de cargas no de refuerzo. Los distintos productos utilizan distintos tipos y variedades de cargas, y la cantidad de cargas varía considerablemente. En la práctica, el diseño de la fórmula debe realizarse de acuerdo con los requisitos de rendimiento de los productos de caucho, se deben seleccionar los tipos de caucho, se deben añadir cargas de refuerzo para mejorar las propiedades mecánicas y se deben añadir cargas no de refuerzo para mejorar el rendimiento del procesamiento y reducir los costes de producción. La fórmula se optimiza ajustando el sistema de vulcanización y el sistema de protección, que es la base para producir productos de caucho de alta calidad.
Además del carbonato de calcio, arcilla, sulfato de bario y talco enumerados anteriormente, existen muchos materiales minerales inorgánicos naturales en polvo que también se pueden utilizar como rellenos de caucho, como dolomita que contiene carbonato de magnesio, wollastonita que contiene silicato de calcio y sulfato de barita, yeso, grafito que contiene carbono amorfo, polvo de carbón y otros polvos que contienen silicio, cuarzo (tierra de diatomeas), amianto, pirofilita, ganga de carbón, esquisto bituminoso, cenizas volantes, atapulgita, lodo rojo, etc.
Los fabricantes de productos de caucho pueden elegir diferentes rellenos según los requisitos de rendimiento del producto y los precios, y determinar su dosis óptima mediante pruebas de fórmula.
