Біла сажа – це біла неорганічна добавка з певними армуючими властивостями, яка може замінити сажу для армування гумових матеріалів у виробництві гумотехнічних виробів, особливо білих, світлих або кольорових гумових виробів. Використання білої сажі у виробництві позашляхових шин, інженерних шин, радіальних шин тощо покращує комплексні характеристики автомобільних шин та збільшує пробіг шин.
1. Роль білого сажі в шинах
Додавання білого технічного вуглецю до виробництва шин може зменшити опір коченню шин, зменшити витрату палива та значно покращити стійкість шин до ковзання та безпеку. Дослідження показали, що заміна технічного вуглецю білим технічним вуглецем може ефективно зменшити ефект Пейна гумового матеріалу, а також тангенс кута втрат tan при високих температурах δ, тим самим покращуючи опір коченню шин. Використання повністю білого технічного вуглецю в гумовій суміші може зменшити опір коченню на 20% та характеристики затримки шин приблизно на 50%, тим самим заощаджуючи понад 3% палива.
Після додавання білого сажі до формули протектора шини, різні властивості шини значно покращуються, особливо в балансі зносостійкості шини, зчеплення з мокрою дорогою та опору коченню.
2. Недостатнє використання білого сажі в шинах
Коли білий вуглець використовується для армування гумових шин, через малу площу розділу фаз його спорідненість з гумою низька; легко агломерується, не сприяє дисперсії під час змішування; під час процесу вулканізації відбувається ефект уповільненої вулканізації, що може легко реагувати з іншими компонентами. Білий вуглець схильний до адсорбції інших координаційних агентів, що не сприяє дисперсії; легко зневоднюється та утворює групи оксиду кремнію, що не сприяє склеюванню; структурне зміцнення призводить до збільшення в'язкості під час зберігання. Тому виробники шин повинні вживати певних заходів для покращення ефекту застосування білого вуглецю під час його використання.
3. Методи покращення ефекту додавання білої сажі до шин
У реальному виробництві використання модифікаторів може регулювати ефект додавання білої сажі в шинах, причому основними є зв'язуючі агенти, а силанові зв'язуючі агенти частіше використовуються в зв'язуючих агентах. Силоксигрупа в силанових зв'язуючих агентах має реакційну здатність з неорганічними речовинами, тоді як органічна функціональна група має реакційну здатність або сумісність з органічними речовинами. Коли силановий зв'язуючий агент знаходиться між неорганічним та органічним інтерфейсами, може утворюватися зв'язуючий шар органічної матриці та неорганічної матриці силанового зв'язуючого агента.