Negro de fumo na borracha: propriedades, aplicações e principais graus (N110, N220, N330, N550, N660)
O negro de fumo é um pó preto fino composto principalmente de carbono elementar na forma de partículas finamente divididas. Produzido pela combustão incompleta ou decomposição térmica de hidrocarbonetos sob condições controladas, o negro de fumo é amplamente utilizado como carga de reforço em produtos de borracha, especialmente na fabricação de pneus. O desempenho de produtos de borracha altamente
negro de fumo É um pó preto fino composto principalmente de carbono elementar na forma de partículas finamente divididas. Produzido pela combustão incompleta ou decomposição térmica de hidrocarbonetos sob condições controladas, o negro de fumo é amplamente utilizado como carga de reforço em produtos de borracha, especialmente na fabricação de pneus. O desempenho dos produtos de borracha depende fortemente da qualidade e das características do negro de fumo utilizado.
Este artigo apresenta as principais propriedades de vários tipos de negro de fumo e se concentra nos tipos comumente usados em aplicações de borracha: N110, N220, N330, N550 e N660.
1. Principais propriedades do negro de fumo
Os graus de negro de fumo se distinguem principalmente por propriedades como área de superfície, estrutura, absorção de óleo e desempenho em compostos de borracha. Esses parâmetros afetam o processamento, o reforço, a elasticidade, a condutividade e a resistência ao desgaste. Abaixo, uma tabela comparativa resumida dos graus de negro de fumo comumente utilizados em borracha.
Índice de propriedades de grau de negro de fumo
Esses valores refletem as características de superfície e o potencial de reforço de cada grau. Áreas de superfície maiores (como no N110) geralmente significam reforço mais forte, mas também mais desafios no processamento.
2. Aplicação e desempenho de negros de fumo de grau de borracha
Para orientar a formulação de compostos e o design do produto, é essencial entender o desempenho e a aplicação de cada tipo de negro de fumo.
Comparação detalhada dos principais tipos de negro de fumo de borracha
| Nota | Aplicativo | Uso e efeito |
|---|---|---|
| N110 | Usado principalmente em pneus off-road, bandas de rodagem de pneus pesados, pastilhas de borracha para pontes, correias transportadoras e outros produtos de borracha que exigem excelente resistência ao desgaste. | O N110 é um dos melhores graus de granulometria entre os negros de fumo de borracha, oferecendo alto reforço e boa resistência ao desgaste. No entanto, apresenta baixo desempenho de processamento (alto consumo de energia na mistura, dispersão difícil, calandragem e extrusão deficientes), o que limita suas aplicações. É frequentemente usado em combinação com N220 e N330. |
| N220 | Usado em bandas de rodagem de pneus de veículos pesados e de passageiros, bem como em produtos de borracha de alta resistência e alta resistência ao desgaste, como correias transportadoras fortes e peças de borracha industriais. | Adequado para diversas borrachas. Comparados ao N330, os compostos de borracha com N220 apresentam melhor resistência ao desgaste, maior resistência à tração e ao rasgo, com alguma condutividade, em comparação com o N330. |
| N330 | Aplicado em bandas de rodagem de pneus de passageiros e caminhões, tampas de correias transportadoras, mangueiras e outros produtos industriais de borracha que exigem alta resistência à abrasão. | Oferece reforço, resistência ao desgaste e resistência ao crescimento de trincas semelhantes ao N220. Também apresenta bom desempenho de extrusão, sendo especialmente adequado para misturas SBR/BR. No entanto, os compostos de banda de rodagem com N330 apresentam resistência ao rolamento relativamente maior entre os da série N300, o que deve ser considerado na formulação. |
| N550 | Usado em lonas de carcaça de pneus, paredes laterais, câmaras de ar, bem como em materiais compostos de extrusão e calandragem. | Adequado para borrachas naturais e sintéticas. Dispersa-se facilmente e proporciona boa rigidez, alta velocidade de extrusão, baixo inchamento da matriz e superfície lisa. Vulcanizados apresentam boas propriedades de alta temperatura e condutividade térmica. Reforço, elasticidade e resiliência também são bons. Quando usado em câmaras de ar de borracha butílica, é frequentemente combinado com N660. |
| N660 | Usado em lonas de carcaça de pneus, câmaras de ar, pneus de bicicleta, mangueiras, cintos, cabos, calçados, produtos calandrados, produtos moldados, etc. | Adequado para todos os tipos de borracha. Comparado ao preto de forno semi-reforçado, o N660 possui estrutura mais alta e partículas mais finas. Dispersa-se facilmente e proporciona aos vulcanizados maior resistência à tração, resistência ao rasgo e módulo de elasticidade, mantendo baixa deformação, baixo acúmulo de calor e boa elasticidade e resistência à flexão. No entanto, seu alongamento é relativamente baixo. |
3. Selecionando o negro de fumo certo para aplicações de borracha
A escolha do negro de fumo certo depende do equilíbrio desejado entre reforço, processabilidade, resistência ao rolamento e custo. Por exemplo:
- N110 é ideal para reforço máximo mas é mais difícil de processar.
- N220 ofertas alta resistência ao desgaste e resistência com melhor processabilidade.
- N330 saldos desempenho e custo para pneus de uso geral.
- N550 e N660 são melhores para flexibilidade, extrusão e compostos de parede lateral.
Conclusão
O negro de fumo desempenha um papel vital no desempenho dos produtos de borracha. Cada grau apresenta características mecânicas e de processamento distintas que influenciam as propriedades finais do composto. Compreendendo a Índice de propriedades de grau de negro de fumo ao lado do desempenho do aplicativo de cada grau permite que formuladores e fabricantes otimizem os compostos de borracha para suas necessidades específicas.
