Pourquoi les produits en caoutchouc utilisent-ils de la poudre de corindon blanc et de la poudre d’alumine fondue ?
L’industrie du caoutchouc utilise un grand nombre de charges comme agents de composition, et sa consommation est la deuxième après celle du caoutchouc. Les charges renforçantes sont utilisées dans le caoutchouc, ce qui peut non seulement améliorer la résistance des produits en caoutchouc, mais aussi améliorer les performances de traitement des matériaux en caoutchouc, et conférer aux produits une bonne résistance à l’usure, à la déchirure, à la chaleur, au froid, à l’huile et d’autres propriétés, ce qui peut prolonger la durée de vie utile du produit. Les charges non renforçantes sont utilisées dans le caoutchouc, principalement pour le remplissage et la compatibilisation, et certaines variétés ont également des fonctions d’isolation, de démoulage ou de coloration.
1. Exigences générales relatives aux charges dans les produits en caoutchouc
(1) La surface des particules de remplissage renforçantes doit avoir une forte activité chimique, ce qui peut produire une bonne combinaison avec le caoutchouc et peut améliorer les propriétés mécaniques, la résistance au vieillissement et les propriétés adhésives du caoutchouc vulcanisé. La surface des particules de remplissage non renforçantes est chimiquement inerte, ne produit pas de combinaison chimique avec le caoutchouc et n’affecte pas les propriétés mécaniques, la résistance aux intempéries, la résistance aux acides et aux alcalis et la résistance à l’eau du caoutchouc vulcanisé.
(2) Il présente une pureté chimique élevée, une finesse uniforme et une bonne mouillabilité et dispersibilité du caoutchouc.
(3) Il n’est pas volatil, inodore, sans goût, non toxique et présente une bonne stabilité au stockage.
(4) Les charges utilisées pour les produits en caoutchouc blancs, de couleur claire et colorés doivent également être non polluantes et non décolorantes.
(5) Bon marché et facile à obtenir.
2. Exigences de performance pour les charges
(1) Finesse : En règle générale, plus les particules de charge renforçantes sont fines, plus la surface spécifique est grande, plus la surface de contact avec le caoutchouc est grande et meilleur est l’effet de renforcement. Plus les particules de charge non renforçantes sont fines, meilleur est l’effet de mélange après l’ajout de caoutchouc. Cependant, elles doivent être dispersées uniformément. Si la dispersion n’est pas uniforme, même si les particules sont très fines, l’effet de mélange ne sera pas bon.
(2) Forme des particules et forme cristalline : La forme des particules de charge est de préférence sphérique, et les charges en forme de feuille ou d’aiguille ont tendance à s’aligner directionnellement lorsque le caoutchouc vulcanisé est étiré, ce qui entraîne une déformation permanente accrue et une résistance à la déchirure réduite. Le noir de carbone et le noir de carbone blanc dans la charge de renforcement sont amorphes, et d’autres charges sont également cristallines. Par exemple, bien que la composition chimique de la micropoudre de silicium et du noir de carbone blanc soit du dioxyde de silicium, le premier est cristallin et le second est amorphe. Les charges cristallines sont divisées en deux types : cristal hétéroaxial et cristal équiaxe. Le cristal équiaxe a des axes x, y et z similaires et est isotrope. Le cristal hétéroaxial présente des différences significatives dans les axes x, y et z et est anisotrope. Parmi les charges minérales non métalliques couramment utilisées, l’argile, le graphite et la terre de diatomées appartiennent au système cristallin hétéroaxial, et le carbonate de calcium appartient au système cristallin équiaxe. Pour les produits en caoutchouc qui nécessitent une bonne résistance à l’usure et à la déchirure, il n’est pas approprié d’utiliser des matériaux à système cristallin hétéroaxial comme charges de renforcement.
(3) Propriétés de surface : La charge en poudre est mélangée à du caoutchouc et ses particules sont entourées de molécules de caoutchouc. Le degré d’humidité de la surface des particules par le caoutchouc a une grande influence sur les performances de renforcement. Les particules qui ne sont pas faciles à mouiller ne se dispersent pas facilement dans le caoutchouc et sont faciles à agglomérer, ce qui réduit son effet de renforcement. Cette situation peut être améliorée en ajoutant certaines substances qui aident à augmenter l’humidité. Par exemple, le carbonate de calcium à faible effet de renforcement, après ajout d’acide gras, réduit la tension superficielle, augmente le degré d’humidité et améliore l’effet de renforcement.
Les exemples ci-dessus montrent qu’un grand nombre de charges renforçantes et de charges non renforçantes sont utilisées dans divers produits en caoutchouc. Différents produits utilisent différents types et variétés de charges, et la quantité de charges varie considérablement. Dans la pratique, la conception de la formule doit être effectuée en fonction des exigences de performance des produits en caoutchouc, les types de caoutchouc doivent être sélectionnés, des charges renforçantes doivent être ajoutées pour améliorer les propriétés mécaniques et des charges non renforçantes doivent être ajoutées pour améliorer les performances de traitement et réduire les coûts de production. La formule est optimisée en ajustant le système de vulcanisation et le système de protection, ce qui constitue la base de la production de produits en caoutchouc de haute qualité.
Outre le carbonate de calcium, l’argile, le sulfate de baryum et le talc énumérés ci-dessus, il existe de nombreux matériaux minéraux inorganiques en poudre naturels qui peuvent également être utilisés comme charges de caoutchouc, tels que la dolomite contenant du carbonate de magnésium, la wollastonite contenant du silicate de calcium et du sulfate de barytine, du gypse, du graphite contenant du carbone amorphe, de la poudre de charbon et d’autres poudres contenant du silicium, du quartz (terre de diatomées), de l’amiante, de la pyrophyllite, de la gangue de charbon, du schiste bitumineux, des cendres volantes, de l’attapulgite, de la boue rouge, etc.
Les fabricants de produits en caoutchouc peuvent choisir différentes charges en fonction des exigences de performance et des prix des produits, et déterminer leur dosage optimal grâce à des tests de formule.
