Il nerofumo bianco è un additivo inorganico bianco con determinate proprietà di rinforzo, che può sostituire il nerofumo per rinforzare i materiali in gomma nella produzione di articoli in gomma, in particolare quelli bianchi, leggeri o colorati. L'utilizzo del nerofumo bianco nella produzione di pneumatici fuoristrada, pneumatici per impieghi gravosi, pneumatici radiali, ecc. ha l'effetto di migliorare le prestazioni complessive degli pneumatici per autoveicoli e di aumentarne la durata. Quali sono quindi le funzioni specifiche del nerofumo bianco negli pneumatici in gomma e a cosa bisogna prestare attenzione quando lo si utilizza nella produzione di pneumatici?
1. Il ruolo del nerofumo bianco negli pneumatici
L'aggiunta di nerofumo bianco alla produzione di pneumatici può ridurre la resistenza al rotolamento, diminuire il consumo di carburante e migliorare significativamente la resistenza allo slittamento e le prestazioni di sicurezza. La ricerca ha dimostrato che la sostituzione del nerofumo con nerofumo bianco può ridurre efficacemente l'effetto Paine del materiale di gomma, così come la tangente dell'angolo di perdita tan alle alte temperature δ, migliorando in tal modo la resistenza al rotolamento degli pneumatici. L'utilizzo di una mescola del battistrada interamente a base di nerofumo bianco può ridurre la resistenza al rotolamento del 20% e le prestazioni di slittamento degli pneumatici di circa il 50%, consentendo un risparmio di carburante superiore al 3%.
Dopo l'aggiunta di nerofumo bianco alla mescola del battistrada, le diverse proprietà del pneumatico risultano notevolmente migliorate, in particolare per quanto riguarda l'equilibrio tra resistenza all'usura, trazione sul bagnato e resistenza al rotolamento.
2. Uso insufficiente di nerofumo bianco negli pneumatici
Quando il nerofumo bianco viene utilizzato per rinforzare gli pneumatici in gomma, a causa della sua piccola area di interfaccia, la sua affinità con la gomma è scarsa; tende ad agglomerarsi, il che non favorisce la dispersione durante la miscelazione; durante il processo di vulcanizzazione, si verifica un effetto di vulcanizzazione ritardato, che può facilmente reagire con altri componenti. Il nerofumo bianco tende ad assorbire altri agenti coordinanti, il che non favorisce la dispersione; tende a disidratarsi e a formare gruppi di ossido di silicio, il che non favorisce il legame; l'indurimento strutturale porta a un aumento della viscosità durante lo stoccaggio. Pertanto, i produttori di pneumatici dovrebbero adottare alcune misure per migliorare l'efficacia dell'applicazione del nerofumo bianco quando lo utilizzano.
3. Metodi per migliorare l'effetto dell'aggiunta di nerofumo bianco agli pneumatici
Nella produzione effettiva, l'uso di modificatori può regolare l'effetto dell'aggiunta di nerofumo bianco negli pneumatici, con gli agenti accoppianti come principale, e gli agenti accoppianti silanici sono i più comunemente utilizzati. Il gruppo silossilico negli agenti accoppianti silanici reagisce con le sostanze inorganiche, mentre il gruppo funzionale organico reagisce o è compatibile con le sostanze organiche. Quando l'agente accoppiante silanico si trova tra le interfacce inorganiche e organiche, si può formare uno strato legante tra la matrice organica, l'agente accoppiante silanico e la matrice inorganica.
L'aggiunta di una quantità adeguata di agente di accoppiamento silanico alla formula del pneumatico rinforzato con silice può effettivamente formare un forte legame tra l'elastomero e le molecole di silice, migliorando ulteriormente l'allungamento a rottura e la resistenza allo strappo, e ottenendo prestazioni di isteresi inferiori.
Nella produzione effettiva, i produttori di pneumatici in gomma possono utilizzare anche il nerofumo bianco altamente disperso. Il nerofumo bianco altamente disperso non solo garantisce una migliore resistenza allo slittamento sul bagnato e una bassa resistenza al rotolamento degli pneumatici, ma migliora anche le prestazioni di usura e di lavorazione dei materiali in gomma. Attualmente, molti processi di produzione di pneumatici utilizzano gomma riciclata. Ho l'opportunità di condividere con voi alcuni suggerimenti sull'utilizzo del nerofumo bianco nei materiali per pneumatici contenenti gomma riciclata.