رٻڙ جي گھڙڻ جي مزاحمت تي پريپيٽيٽيڊ سليڪا جي مختلف خاصيتن جو اثر

ترسيل سليڪارٻڙ جي صنعت ۾ هڪ اهم مضبوط ڪندڙ فلر آهي. ان جون مختلف خاصيتون اڻ سڌي طرح يا سڌي طرح رٻڙ جي رگڙ جي مزاحمت کي متاثر ڪن ٿيون، ربڙ ميٽرڪس، منتشر، ۽ ربڙ جي ميڪيڪل خاصيتن سان انٽرفيشل رابطي کي متاثر ڪندي. هيٺ، اهم خاصيتن کان شروع ڪندي، اسان ربڙ جي رگڙ جي مزاحمت تي انهن جي اثر جي ميڪانيزم جو تفصيل سان تجزيو ڪريون ٿا:

1. مخصوص مٿاڇري جو علائقو (BET)

مخصوص مٿاڇري وارو علائقو سليڪا جي سڀ کان اهم خاصيتن مان هڪ آهي، جيڪو سڌو سنئون ان جي رابطي واري علائقي کي رٻڙ ۽ مضبوط ڪرڻ جي صلاحيت سان ظاهر ڪري ٿو، جيڪو رگڙ جي مزاحمت تي خاص طور تي اثر انداز ٿئي ٿو.

(1) مثبت اثر: هڪ خاص حد اندر، مخصوص مٿاڇري واري علائقي کي وڌائڻ (مثال طور، 100 m²/g کان 200 m²/g تائين) سليڪا ۽ رٻڙ ميٽرڪس جي وچ ۾ انٽرفيشل رابطي واري علائقي کي وڌائي ٿو. اهو "اينڪرنگ اثر" ذريعي انٽرفيشل بانڊنگ طاقت کي وڌائي سگھي ٿو، رٻڙ جي خرابي جي مزاحمت ۽ مضبوط ڪرڻ واري اثر کي بهتر بڻائي ٿو. هن نقطي تي، رٻڙ جي سختي، تناسلي طاقت، ۽ آنسو جي طاقت وڌي ٿي. پائڻ دوران، اهو گهڻو مقامي دٻاءُ جي ڪري مواد جي لاتعلقي جو گهٽ خطرو آهي، جنهن جي ڪري رگڙ جي مزاحمت ۾ اهم بهتري اچي ٿي.

(2) ناڪاري اثر: جيڪڏهن مخصوص مٿاڇري جو علائقو تمام وڏو آهي (مثال طور، 250 m²/g کان وڌيڪ)، ته پوءِ سليڪا ذرڙن جي وچ ۾ وان ڊير والز قوتون ۽ هائيڊروجن بانڊنگ مضبوط ٿين ٿا، جنهن سان آساني سان جمع ٿيڻ (خاص طور تي مٿاڇري جي علاج کان سواءِ) ٿئي ٿو، جنهن جي ڪري منتشر ٿيڻ ۾ تيز گهٽتائي اچي ٿي. جمع ڪندڙ رٻڙ جي اندر "دٻاءُ ڪنسنٽريشن پوائنٽس" ٺاهيندا آهن. پائڻ دوران، ڀڃڻ ترجيحي طور تي جمع ڪندڙ جي چوڌاري ٿئي ٿو، جنهن جي برعڪس رگڙ جي مزاحمت کي گهٽائي ٿو.

نتيجو: هڪ بهترين مخصوص مٿاڇري واري علائقي جي حد موجود آهي (عام طور تي 150-220 m²/g، رٻڙ جي قسم سان مختلف) جتي ڦهلاءُ ۽ مضبوط ڪرڻ جو اثر متوازن هوندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ بهترين رگڙ مزاحمت ٿيندي آهي.

2. ذرات جي سائيز ۽ سائيز جي ورڇ

سليڪا جي بنيادي ذرڙي جي سائيز (يا مجموعي سائيز) ۽ ورڇ اڻ سڌي طرح ڦهلاءَ جي هڪجهڙائي ۽ انٽرفيشل رابطي کي متاثر ڪندي رگڙ جي مزاحمت کي متاثر ڪري ٿي.

(1) ذرات جي سائيز: ننڍا ذرڙا سائيز (عام طور تي مخصوص مٿاڇري واري علائقي سان مثبت طور تي لاڳاپيل) وڏي مخصوص مٿاڇري واري علائقي ۽ مضبوط مضبوطي اثرات سان ملن ٿا (جيئن مٿي ڄاڻايل آهي). جڏهن ته، تمام گهڻو ننڍڙو ذرڙو سائيز (مثال طور، پرائمري ذرڙو سائيز < 10 nm) ذرڙن جي وچ ۾ جمع توانائي کي خاص طور تي وڌائي ٿو، جنهن سان منتشر ٿيڻ جي مشڪل ۾ تمام گهڻو اضافو ٿئي ٿو. ان جي بدران اهو مقامي خرابين ڏانهن وٺي ٿو، جنهن سان رگڙ جي مزاحمت گهٽجي ٿي.

(2) پارٽيڪل سائيز ورڇ: سليڪا هڪ تنگ پارٽيڪل سائيز ورڇ سان رٻڙ ۾ وڌيڪ هڪجهڙائي سان منتشر ٿئي ٿي، وڏن پارٽيڪلز (يا مجموعن) پاران ٺهيل "ڪمزور پوائنٽس" کان پاسو ڪري ٿي. جيڪڏهن ورڇ تمام گهڻي وسيع آهي (مثال طور، 10 nm ۽ 100 nm کان مٿي ٻنهي جا ذرات شامل آهن)، وڏا ذرات وير انيشيئيشن پوائنٽس بڻجي ويندا آهن (ترجيحي طور تي رگڙ دوران ختم ٿي ويندا آهن)، جنهن جي نتيجي ۾ رگڙ جي مزاحمت گهٽجي ويندي آهي.

نتيجو: ننڍي ذرڙي جي سائيز (بهترين مخصوص مٿاڇري واري علائقي سان ملندڙ) ۽ تنگ ورڇ سان سليڪا، رگڙ جي مزاحمت کي وڌائڻ لاءِ وڌيڪ فائديمند آهي.

3. ساخت (ڊي بي پي جذب ڪرڻ جو قدر)

ساخت سليڪا مجموعن جي شاخن واري پيچيدگي کي ظاهر ڪري ٿي (ڊي بي پي جذب جي قدر جي خاصيت؛ وڌيڪ قدر وڌيڪ ساخت کي ظاهر ڪري ٿي). اهو رٻڙ جي نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ ۽ خرابي جي مزاحمت کي متاثر ڪري ٿو.

(1) مثبت اثر: اعليٰ بناوت سان سليڪا ٽي-dimensional شاخن وارا مجموعا ٺاهيندي آهي، رٻڙ جي اندر هڪ وڌيڪ ٿلهو "اسڪيلٽل نيٽ ورڪ" ٺاهيندي آهي. هي رٻڙ جي لچڪ ۽ ڪمپريشن سيٽ جي مزاحمت کي وڌائيندو آهي. رگڙ دوران، هي نيٽ ورڪ ٻاهرين اثر قوتن کي بفر ڪري سگهي ٿو، بار بار خرابي جي ڪري ٿڪاوٽ کي گهٽائي ٿو، ان ڪري رگڙ جي مزاحمت کي بهتر بڻائي ٿو.

(2) ناڪاري اثر: تمام گهڻي وڌيڪ بناوت (ڊي بي پي جذب > 300 ايم ايل/100 گرام) آساني سان سليڪا مجموعن جي وچ ۾ الجھن جو سبب بڻجي ٿي. اهو رٻڙ جي ملاوٽ دوران موني ويسڪوسيٽي ۾ تيز واڌ، خراب پروسيسنگ وهڪري، ۽ غير مساوي پکيڙ جو سبب بڻجي ٿو. مقامي طور تي تمام گهڻي گهاٽي بناوت وارن علائقن ۾ دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن جي ڪري تيز پائڻ جو تجربو ٿيندو، ان جي برعڪس رگڙ جي مزاحمت کي گهٽائي ڇڏيندو.

نتيجو: وچولي جوڙجڪ (ڊي بي پي جذب 200-250 ايم ايل/100 گرام) پروسيسيبلٽي ۽ رگڙ مزاحمت کي متوازن ڪرڻ لاءِ وڌيڪ موزون آهي.

4. مٿاڇري هائيڊروڪسيل مواد (Si-OH)

سليڪا جي مٿاڇري تي موجود سيلانول گروپ (Si-OH) رٻڙ سان ان جي مطابقت کي متاثر ڪرڻ لاءِ اهم آهن، اڻ سڌي طرح انٽرفيشل بانڊنگ طاقت ذريعي رگڙ جي مزاحمت کي متاثر ڪن ٿا.

(1) علاج نه ڪيو ويو: تمام گهڻو هائيڊروڪسيل مواد (> 5 گروپ/nm²) آساني سان هائيڊروجن بانڊنگ ذريعي ذرڙن جي وچ ۾ سخت جمع ٿيڻ جو سبب بڻجندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ خراب منتشر ٿيندو آهي. ساڳئي وقت، هائيڊروڪسيل گروپن ۾ رٻڙ جي ماليڪيولن سان خراب مطابقت هوندي آهي (گهڻو ڪري غير قطبي)، جنهن جي ڪري ڪمزور انٽرفيشل بانڊنگ ٿيندي آهي. پائڻ دوران، سليڪا رٻڙ کان الڳ ٿيڻ جو امڪان هوندو آهي، جنهن سان رگڙ جي مزاحمت گهٽجي ويندي آهي.

(2) سائلين ڪپلنگ ايجنٽ سان علاج ڪيو ويو: ڪپلنگ ايجنٽ (مثال طور، Si69) هائيڊروڪسيل گروپن سان رد عمل ظاهر ڪن ٿا، انٽر پارٽيڪل ايگلومريشن کي گهٽائي ٿو ۽ رٻڙ سان مطابقت رکندڙ گروپ متعارف ڪرائي ٿو (مثال طور، مرڪپٽو گروپ)، انٽرفيشل بانڊنگ جي طاقت کي وڌائي ٿو. هن نقطي تي، سليڪا ۽ رٻڙ جي وچ ۾ هڪ "ڪيميائي اينڪرنگ" ٺهي ٿي. دٻاءُ جي منتقلي هڪجهڙائي ٿي ويندي آهي، ۽ انٽرفيشل ڇلڻ جو امڪان گهٽ هوندو آهي، خاص طور تي پائڻ دوران رگڙ جي مزاحمت کي بهتر بڻائي ٿو.

نتيجو: هائيڊروڪسيل جو مواد معتدل هجڻ گهرجي (3-5 گروپ/nm²)، ۽ ان کي سائلين ڪپلنگ ايجنٽ جي علاج سان گڏ ڪرڻ گهرجي ته جيئن انٽرفيشل بانڊنگ کي وڌ کان وڌ ڪري سگهجي ۽ رگڙ جي مزاحمت کي بهتر بڻائي سگهجي.

5.pH ويليو

سليڪا جي پي ايڇ ويليو (عام طور تي 6.0-8.0) بنيادي طور تي اڻ سڌي طرح ربر وولڪنائيزيشن سسٽم کي متاثر ڪندي رگڙ جي مزاحمت کي متاثر ڪري ٿي.

(1) تمام گهڻو تيزابي (pH < 6.0): وولڪنائيزيشن ايڪسيليٽر جي سرگرمي کي روڪي ٿو، وولڪنائيزيشن جي شرح ۾ دير ڪري ٿو، ۽ شايد نامڪمل وولڪنائيزيشن ۽ رٻڙ ۾ ناکافي ڪراس لنڪ کثافت جو سبب بڻجي سگهي ٿو. گهٽ ڪراس لنڪ کثافت واري رٻڙ ۾ ميڪيڪل خاصيتون گهٽجي ويون آهن (مثال طور، ٽينسل طاقت، سختي). پائڻ دوران، اهو پلاسٽڪ جي خرابي ۽ مواد جي نقصان جو شڪار هوندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ خراب رگڙ مزاحمت ٿيندي آهي.

(2) تمام گهڻو الڪلين (pH > 8.0): وولڪنائيزيشن کي تيز ڪري سگھي ٿو (خاص طور تي ٿيازول ايڪسيليٽر لاءِ)، جنهن جي ڪري تمام گهڻو تيز شروعاتي وولڪنائيزيشن ۽ غير مساوي ڪراس لنڪنگ (مقامي اوور ڪراس لنڪنگ يا انڊر ڪراس لنڪنگ) ٿئي ٿي. اوور ڪراس لنڪ ٿيل علائقا ڀُرڻا ٿي ويندا آهن، انڊر ڪراس لنڪ ٿيل علائقن ۾ گهٽ طاقت هوندي آهي؛ ٻئي گھڙڻ جي مزاحمت کي گهٽائيندا.

نتيجو: غير جانبدار کان ٿورو تيزابي (pH 5.0-7.0) هڪجهڙائي وولڪنائيزيشن لاءِ وڌيڪ سازگار آهي، رٻڙ جي ميڪانياتي خاصيتن کي يقيني بڻائي ٿو ۽ رگڙ جي مزاحمت کي بهتر بڻائي ٿو.

6. نجاست وارو مواد

سليڪا ۾ نجاست (جهڙوڪ ڌاتو آئن جهڙوڪ Fe³⁺، Ca²⁺، Mg²⁺، يا غير رد عمل ٿيل لوڻ) رٻڙ جي جوڙجڪ کي نقصان پهچائي يا وولڪنائيزيشن ۾ مداخلت ڪندي رگڙ جي مزاحمت کي گهٽائي سگهن ٿيون.

(1) ڌاتو آئن: منتقلي ڌاتو آئن جهڙوڪ Fe³⁺ ربر جي آڪسائيڊيوٽو عمر کي متحرڪ ڪن ٿا، ربر جي ماليڪيولر زنجير جي ڇڪڻ کي تيز ڪن ٿا. اهو وقت سان گڏ مواد جي ميڪيڪل خاصيتن ۾ خرابي جو سبب بڻجندو آهي، رگڙ جي مزاحمت کي گهٽائيندو آهي. Ca²⁺، Mg²⁺ ربر ۾ وولڪنائيزنگ ايجنٽن سان رد عمل ڪري سگهي ٿو، وولڪنائيزيشن ۾ مداخلت ڪري ٿو ۽ ڪراس لنڪ کثافت کي گهٽائي ٿو.

(2) حل ٿيندڙ لوڻ: نجاست واري لوڻ جي تمام گهڻي مقدار (مثال طور، Na₂SO₄) سليڪا جي هائگرو اسڪوپيسٽي کي وڌائي ٿي، جنهن جي ڪري رٻڙ جي پروسيسنگ دوران بلبلا ٺهڻ شروع ٿين ٿا. اهي بلبل اندروني خرابيون پيدا ڪن ٿا؛ پائڻ دوران، ناڪامي انهن خرابين جي جڳهن تي شروع ٿيندي آهي، جنهن سان رگڙ جي مزاحمت گهٽجي ويندي آهي.

نتيجو: رٻڙ جي ڪارڪردگي تي ناڪاري اثرن کي گھٽ ڪرڻ لاءِ نجاست جي مواد کي سختي سان ڪنٽرول ڪرڻ گهرجي (مثال طور، Fe³⁺ < 1000 ppm).

مختصر ۾، جو اثرتيزاب سان ڀريل سليڪارٻڙ جي گھڙڻ جي مزاحمت تي ڪيترن ئي خاصيتن جي هم آهنگي واري اثر جا نتيجا آهن: مخصوص مٿاڇري جو علائقو ۽ ذرڙن جي سائيز بنيادي مضبوط ڪرڻ جي صلاحيت کي طئي ڪري ٿي؛ ساخت رٻڙ نيٽ ورڪ جي استحڪام کي متاثر ڪري ٿي؛ مٿاڇري هائيڊروڪسيل گروپ ۽ پي ايڇ انٽرفيشل بانڊنگ ۽ وولڪنائيزيشن جي هڪجهڙائي کي منظم ڪن ٿا؛ جڏهن ته نجاستون ساخت کي نقصان پهچائي ڪارڪردگي کي خراب ڪن ٿيون. عملي ايپليڪيشنن ۾، ملڪيتن جي ميلاپ کي ربڙ جي قسم جي مطابق بهتر بڻايو وڃي (مثال طور، ٽائر ٽريڊ ڪمپائونڊ، سيلنٽ). مثال طور، ٽريڊ ڪمپائونڊ عام طور تي سليڪا کي اعلي مخصوص مٿاڇري واري علائقي، وچولي ساخت، گهٽ نجاست سان چونڊيو وڃي ٿو، ۽ گھڙڻ جي مزاحمت کي وڌائڻ لاءِ سائلين ڪپلنگ ايجنٽ علاج سان گڏ ڪيو وڃي ٿو.