Uvod v mehanizem delovanja saj v gumi

Saje so amorfni delci ogljika mikronske velikosti, pridobljeni z nepopolnim zgorevanjem ali pirolizo snovi, ki vsebujejo ogljik. Je eno najpomembnejših polnil v gumarski industriji in se pogosto uporablja v izdelkih iz gume, kot so pnevmatike, cevi in ​​trakovi. Saje lahko ne le izboljšajo mehanske lastnosti, odpornost proti obrabi, odpornost proti staranju in prevodnost gume, ampak tudi zmanjšajo ceno in težo gume. Torej, kako saje igrajo te vloge v gumi? Ta članek bo predstavil mehanizem nastajanja saj v gumi z naslednjih vidikov:
Ojačitveni učinek saj
Ojačitveni učinek saj se nanaša na fizikalne lastnosti gume, kot so trdnost, trdota, modul in odpornost proti obrabi, ki jih je mogoče izboljšati s sajami, kar omogoča gumi boljšo nosilnost in življenjsko dobo. Učinek povečanja saj je v glavnem odvisen od naslednjih dejavnikov:
Specifična površina saj:
Specifična površina se nanaša na površino saj na enoto mase ali prostornine, ki odraža velikost in morfologijo delcev saj. Na splošno velja, da večja kot je specifična površina, manjši so delci saj in večja je kontaktna površina z molekulami gume, s čimer se poveča trenje in vezna sila med gumo in sajami ter izboljša učinek ojačitve gume.
Struktura saj:
Struktura se nanaša na stopnjo, do katere se delci saj agregirajo in tvorijo agregate, ki odražajo praznine in pore med delci saj. Na splošno velja, da višja kot je struktura, več je praznin in por med delci saj in močnejša je prepletenost med molekulami gume, s čimer se poveča trenje in oprijem med gumo in sajami ter izboljša učinek ojačitve gume.
Disperzija saj:
Disperzija se nanaša na stopnjo, do katere so saje enakomerno porazdeljene v gumijasti matrici, kar odraža združljivost in pretočnost saj z gumo med postopkom mešanja. Na splošno velja, da boljša kot je disperzibilnost, bolj fine, enotnejše in stabilnejše dispergirane faze, ki jih tvorijo saje v gumi, omogočajo vsakemu delcu saj, da v celoti izvaja svoj ojačitveni učinek in izboljša celotno učinkovitost gume.