Aké sú základné vlastnosti sadzí

Medzi základné vlastnosti sadzí patrí najmä veľkosť častíc, štruktúra a povrchové vlastnosti, ktoré majú významný vplyv navýkonnosť procesu a výstužný účinok gumy.

① Veľkosť častíc sadzí sa vzťahuje na veľkosť jednotlivých častíc sadzí alebo primárnych častíc v agregátoch. Priemerná veľkosť častíc sadzí pre kaučuk je všeobecne medzi 11 a 500 nm. Čím menšia je veľkosť častíc sadzí, tým väčší je celkový povrch častíc sadzí na jednotku hmotnosti alebo jednotku objemu (skutočný objem), to znamená, čím väčší je špecifický povrch sadzí, tým väčšia je kontaktná plocha medzi uhlíkmi. čierna a guma a aktívne body v rovnakej hmotnosti sadzí. Čím viac je, tým lepšie sa môže uplatniť chemická väzba a fyzikálna adsorpcia sadzí na kaučuk a tým lepší je zosilňujúci účinok sadzí. Veľkosť častíc sadzí súvisí s výrobnou metódou a výrobnými podmienkami. Pri metóde olejovej pece platí, že čím vyšší je stupeň atomizácie oleja v surovinách sadzí, tým vyššia je teplota pece, tým väčší je pomer vzduch-olej; čím väčšia je rýchlosť prúdenia vzduchu v peci, tým vznikajú častice sadzí. menšie. Metódy stanovenia veľkosti častíc sadzí sú: elektrónová mikroskopia, metóda adsorpcie dusíka (metóda BET), metóda adsorpcie jódu, metóda makromolekulárnej adsorpcie (vrátane metódy aniónového surfaktantu OT a metódy katiónového surfaktantu CTAB).

②Štruktúra sadzí sa vzťahuje na formu sadzí. Keď sa sadze generujú v oblasti vysokej teploty nedokonalého spaľovania, častice sa chemicky spoja za vzniku trojrozmerných agregátov, čo je primárna štruktúra sadzí. Primárna štruktúra sadzí sa pri spracovaní kaučuku ľahko nepoškodí a je najmenšou disperznou jednotkou sadzí v kaučuku. Dva alebo viac agregátov sa aglomeruje do agregátov voľnej štruktúry v dôsledku van der Waalsových síl, čo je sekundárna štruktúra sadzí. Sekundárna štruktúra sadzí sa ľahko poškodí mechanickou šmykovou silou pri spracovaní gumy. Štruktúra sadzí zahŕňa - sekundárnu štruktúru a sekundárnu štruktúru. Štruktúra sadzí sa vzťahuje na stupeň subštruktúry sadzí. Čím je štruktúra sadzí voľnejšia, tým je štruktúra vyššia, tvar je zložitejší, čím viac vetví, tým väčšia je vnútorná dutina a tým viac okludovanej gumy vzniká spojením s gumou. Štruktúra sadzí súvisí s ich výrobnou metódou a použitými surovinami. Vo všeobecnosti je štruktúra tepelných sadzí nižšia ako štruktúra kanálových sadzí. Štruktúra sadzí zo zemného plynu je vyššia ako štruktúra sadzí z aromatického oleja. nízky sex. Na stanovenie štruktúry sadzí možno použiť metódu hodnoty absorpcie oleja. V kvantitatívnych sadziach, pridaním vhodného dibutylftalátu (DBP), čím väčší objem DBP je potrebný na vyplnenie dutín sadzí, tým vyššia je štruktúra sadzí. vysoká.

③ Povrchové vlastnosti sadzí zahŕňajú drsnosť povrchu a chemické vlastnosti povrchu. Drsnosť povrchu označuje existenciu mikropórov niekoľkých nanometrov až niekoľkých nanometrov na povrchu častíc sadzí, ktoré vznikajú eróziou sadzí vysokoteplotným oxidačným plynom počas procesu tvorby. Pretože sú mikropóry malé, molekuly gumy nemôžu vstúpiť do týchto mikropórov, takže povrchová plocha pre sadze a gumu, aby mali účinný účinok, sa zmenšila, takže vystužujúci účinok je nízky. Drsnosť povrchu sadzí súvisí s ich výrobnou metódou. Vo všeobecnosti je drsnosť povrchu kanálových častíc sadzí najväčšia a drsnosť povrchu častíc sadzí metódou pece a metódou tepelného krakovania je menšia a povrch je hladší. Drsnosť povrchu sa môže merať metódou elektrónového mikroskopu, metódou adsorpcie dusíka alebo podobne. Povrchové chemické vlastnosti sadzí súvisia s chemickým zložením sadzí a povrchovým stavom častíc sadzí. Sadze sa skladajú hlavne z uhlíkových prvkov s obsahom uhlíka 90 až 99 percent, ako aj malého množstva kyslíka, vodíka, dusíka a síry a malého množstva prchavých látok a popola. Atómy uhlíka sú kovalentne viazané a vytvárajú šesťuholníkové vrstvy, takže sadze majú určité aromatické vlastnosti. Počas procesu výroby a skladovania sadzí v dôsledku oxidácie povrch obsahuje funkčné skupiny obsahujúce kyslík, ako je hydroxylová karboxylová skupina, laktónchinónová skupina a fenolová skupina. Okrem toho je na povrchu sadzí veľa voľných radikálov. Tieto chemické vlastnosti spôsobujú, že povrch častíc sadzí má určitú chemickú aktivitu. Čím väčšia je chemická aktivita, tým väčší je počet viazaných kaučukov a tým lepší je spevňujúci účinok sadzí.