Bijeli ugljik čađ je bijeli neorganski aditiv s određenim svojstvima ojačanja, koji može zamijeniti ugljik čađ za ojačavanje gumenih materijala u proizvodnji gumenih proizvoda, posebno bijelih, svijetlih ili obojenih gumenih proizvoda. Upotreba bijelog ugljika čađi u proizvodnji terenskih guma, inženjerskih guma, radijalnih guma itd. ima učinak poboljšanja sveobuhvatnih performansi automobilskih guma i povećanja kilometraže guma.
1. Uloga bijelog ugljičnog crnila u gumama
Dodavanje bijelog crnog ugljika u proizvodnju guma može smanjiti otpor kotrljanja guma, smanjiti potrošnju goriva i značajno poboljšati otpornost na klizanje i sigurnosne performanse guma. Istraživanja su pokazala da zamjena crnog ugljika bijelim crnim ugljikom može efikasno smanjiti Paineov efekat gumenog materijala, kao i tangentu ugla gubitka tan na visokim temperaturama δ, čime se poboljšava otpor kotrljanja guma. Upotreba smjese gazećeg sloja od čistog bijelog crnog ugljika može smanjiti otpor kotrljanja za 20% i performanse kašnjenja gume za oko 50%, čime se štedi više od 3% goriva.
Nakon dodavanja bijelog ugljičnog crnila u formulu gazećeg sloja gume, različita svojstva gume su značajno poboljšana; posebno u ravnoteži otpornosti na habanje gume, prianjanja na mokrom i otpora kotrljanja.
2. Nedovoljna upotreba bijelog ugljičnog crnila u gumama
Kada se bijeli ugljik koristi za ojačavanje gumenih guma, zbog male površine kontakta, njegov afinitet s gumom je slab; lako se aglomerira, ne pogoduje disperziji tokom miješanja; tokom procesa vulkanizacije dolazi do efekta odložene vulkanizacije, što može lako reagovati s drugim komponentama. Bijeli ugljik je sklon adsorpciji drugih koordinacijskih sredstava, što ne pogoduje disperziji; lako dehidrira i formira grupe silicijum oksida, što ne pogoduje lijepljenju; strukturno očvršćavanje dovodi do povećanja viskoznosti tokom skladištenja. Stoga bi proizvođači guma trebali poduzeti određene mjere kako bi poboljšali učinak primjene bijelog ugljika prilikom njegove upotrebe.
3. Metode za poboljšanje učinka dodavanja bijelog ugljičnog crnila u gume
U stvarnoj proizvodnji, upotreba modifikatora može prilagoditi efekat dodavanja bijelog ugljičnog crnila u gumama, s glavnim agensima za vezivanje, a silanski agensi za vezivanje se češće koriste u agensima za vezivanje. Siloksi grupa u silanskim agensima za vezivanje ima reaktivnost s neorganskim supstancama, dok organska funkcionalna grupa ima reaktivnost ili kompatibilnost s organskim supstancama. Kada se silanski agens za vezivanje nalazi između neorganskih i organskih granica, može se formirati vezivni sloj organske matrice i neorganske matrice silanskog agensa za vezivanje.