O negro de fumo branco é um aditivo inorgânico branco com certas propriedades de reforço, que pode substituir o negro de fumo para reforçar materiais de borracha na produção de produtos de borracha, especialmente produtos de borracha branca, leve ou colorida. O uso de negro de fumo branco na produção de pneus fora de estrada, pneus de engenharia, pneus radiais, etc., tem o efeito de melhorar o desempenho geral dos pneus automotivos e aumentar a quilometragem dos pneus. Então, quais são as funções específicas do negro de fumo branco em pneus de borracha e a que se deve prestar atenção ao usar negro de fumo branco na produção de pneus?
1. O papel do negro de fumo branco nos pneus
A adição de negro de fumo branco à produção de pneus pode reduzir a resistência ao rolamento, o consumo de combustível e melhorar significativamente a resistência ao deslizamento e o desempenho de segurança. Pesquisas demonstraram que a substituição do negro de fumo por negro de fumo branco pode reduzir efetivamente o efeito Paine da borracha, bem como o ângulo de perda tangente tan em altas temperaturas (δ), melhorando assim a resistência ao rolamento dos pneus. O uso de composto de borracha com negro de fumo branco na banda de rodagem pode reduzir a resistência ao rolamento em 20% e o desempenho de deslizamento em cerca de 50%, economizando mais de 3% de combustível.
Após a adição de negro de fumo branco à fórmula da banda de rodagem do pneu, as diversas propriedades do pneu são significativamente melhoradas; especialmente no equilíbrio entre resistência ao desgaste, tração em piso molhado e resistência ao rolamento.
2. Uso insuficiente de negro de fumo branco em pneus
Quando o negro de fumo branco é usado para reforçar pneus de borracha, devido à sua pequena área de interface, sua afinidade com a borracha é baixa; ele tende a aglomerar, dificultando a dispersão durante a mistura; durante o processo de vulcanização, ocorre um efeito de vulcanização retardada, o que facilita sua reação com outros componentes. O negro de fumo branco também tende a adsorver outros agentes de coordenação, o que prejudica a dispersão; ele se desidrata facilmente e forma grupos de óxido de silício, o que dificulta a adesão; o endurecimento estrutural leva a um aumento da viscosidade durante o armazenamento. Portanto, os fabricantes de pneus devem tomar certas medidas para melhorar o efeito da aplicação do negro de fumo branco.
3. Métodos para melhorar o efeito da adição de negro de fumo branco aos pneus
Na produção real, o uso de modificadores pode ajustar o efeito da adição de negro de fumo branco em pneus, sendo os agentes de acoplamento os principais, e os agentes de acoplamento de silano os mais comumente utilizados. O grupo siloxi nos agentes de acoplamento de silano apresenta reatividade com substâncias inorgânicas, enquanto o grupo funcional orgânico apresenta reatividade ou compatibilidade com substâncias orgânicas. Quando o agente de acoplamento de silano se encontra entre as interfaces inorgânica e orgânica, forma-se uma camada de ligação entre a matriz orgânica e a matriz inorgânica do agente de acoplamento de silano.
A adição de uma quantidade adequada de agente de acoplamento de silano à fórmula do pneu reforçado com sílica pode realmente formar uma forte ligação entre o elastômero e as moléculas de sílica, melhorando ainda mais o alongamento na ruptura e a resistência ao rasgo, além de proporcionar um desempenho com menor histerese.
Na produção real, os fabricantes de pneus de borracha também podem usar negro de fumo branco altamente disperso. O negro de fumo branco altamente disperso não só garante melhor resistência à derrapagem em piso molhado e baixa resistência ao rolamento dos pneus, como também melhora o desempenho de desgaste e processamento dos materiais de borracha. Atualmente, muitos processos de produção de pneus utilizam borracha reciclada. Tenho a oportunidade de compartilhar com vocês dicas sobre o uso de negro de fumo branco em materiais de pneus que contêm borracha reciclada.