Технический углерод в резине: свойства, применение и основные марки (N110, N220, N330, N550, N660)
Технический углерод — это мелкий черный порошок, состоящий в основном из элементарного углерода в виде мелкодисперсных частиц. Технический углерод, получаемый в результате неполного сгорания или термического разложения углеводородов в контролируемых условиях, широко используется в качестве армирующего наполнителя в резиновых изделиях, особенно в производстве шин. Эксплуатационные характеристики резиновых изделий в значительной степени
Углеродная сажа представляет собой мелкий черный порошок, состоящий в основном из элементарного углерода в виде мелкодисперсных частиц. Производимый путем неполного сгорания или термического разложения углеводородов в контролируемых условиях, технический углерод широко используется в качестве армирующего наполнителя в резиновых изделиях, особенно в производстве шин. Эксплуатационные характеристики резиновых изделий в значительной степени зависят от сорта и характеристик используемого технического углерода.
В этой статье рассматриваются основные свойства различных марок технического углерода и основное внимание уделяется наиболее часто используемым в резиновой промышленности типам — N110, N220, N330, N550 и N660.
1. Основные свойства технического углерода
Марки технического углерода в первую очередь различаются по таким свойствам, как площадь поверхности, структура, маслоемкость и эксплуатационные характеристики в резиновых смесях. Эти параметры влияют на обработку, армирование, эластичность, проводимость и износостойкость. Ниже приведена сводная сравнительная таблица наиболее часто используемых марок технического углерода в резине.
Индекс свойств марки технического углерода
Эти значения отражают поверхностные характеристики и армирующий потенциал каждого сорта. Более высокие площади поверхности (например, N110) обычно означают более сильное армирование, но также и больше проблем в обработке.
2. Применение и эксплуатационные характеристики основных видов технического углерода для резиновых изделий
Для разработки рецептуры смеси и дизайна продукта решающее значение имеет понимание характеристик и области применения каждой марки технического углерода.
Подробное сравнение основных марок резинового технического углерода
| Оценка | Приложение | Использование и эффект |
|---|---|---|
| N110 | В основном используется для внедорожных шин, протекторов шин большой грузоподъемности, резиновых прокладок мостов, конвейерных лент и других резиновых изделий, требующих высокой износостойкости. | N110 — один из самых мелких сортов резиновой сажи, обеспечивающий высокую прочность и хорошую износостойкость. Однако он имеет плохие характеристики обработки (высокий расход энергии на смешивание, трудное диспергирование, плохое каландрирование и экструзия), что ограничивает его применение. Часто используется в сочетании с N220 и N330. |
| Н220 | Используется в протекторах шин большегрузных и легковых автомобилей, а также в высокопрочных, износостойких резиновых изделиях, таких как прочные конвейерные ленты и промышленные резиновые детали. | Подходит для различных резин. По сравнению с N330, резиновые смеси с N220 имеют 10%–20% лучшую износостойкость, более высокую прочность на разрыв и сопротивление разрыву, с некоторой проводимостью. Однако имеет более высокое теплообразование и твердость. |
| Н330 | Применяется для протекторов шин легковых и грузовых автомобилей, покрытий конвейерных лент, шлангов и других промышленных резинотехнических изделий, требующих высокой стойкости к истиранию. | Обеспечивает армирование, износостойкость и сопротивление росту трещин, аналогичное N220. Он также имеет хорошие характеристики экструзии, особенно подходит для смесей SBR/BR. Однако протекторные смеси с N330 имеют относительно более высокое сопротивление качению среди серии N300, что следует учитывать при составлении рецептуры. |
| Н550 | Используется в слоях каркаса шин, боковинах, камерах, а также в качестве композиционных материалов для экструзии и каландрирования. | Подходит для натуральных и различных синтетических каучуков. Легко диспергируется и обеспечивает хорошую жесткость, высокую скорость экструзии, небольшое разбухание экструдера и гладкую поверхность. Вулканизаты обладают хорошими высокотемпературными и теплопроводными свойствами. Армирование, эластичность и упругость также хороши. При использовании в камерах из бутилкаучука часто сочетается с N660. |
| Н660 | Используется в слоях каркаса шин, камерах, велосипедных шинах, шлангах, ремнях, кабелях, обуви, каландрированных изделиях, формованных изделиях и т. д. | Подходит для всех типов резины. По сравнению с полуармированной печной сажей, N660 имеет более высокую структуру и более мелкие частицы. Он легко диспергируется и обеспечивает вулканизаты с более высокой прочностью на разрыв, сопротивлением разрыву и модулем, сохраняя при этом низкую деформацию, низкое теплообразование и хорошую эластичность и сопротивление изгибу. Однако его удлинение относительно низкое. |
3. Выбор правильного технического углерода для резиновых изделий
Выбор правильного технического углерода зависит от желаемого баланса между армированием, технологичностью, сопротивлением качению и стоимостью. Например:
- N110 идеально подходит для максимальное усиление но его сложнее обрабатывать.
- Н220 предложения высокая износостойкость и прочность с лучшей обрабатываемостью.
- Н330 остатки производительность и стоимость для шин общего назначения.
- Н550 и Н660 лучше для гибкость, экструзия и соединения боковин.
Заключение
Технический углерод играет важную роль в эксплуатационных характеристиках резиновых изделий. Каждый сорт имеет свои механические и технологические характеристики, которые влияют на конечные свойства смеси. Понимание Индекс свойств марки технического углерода наряду с производительность приложения каждого сорта позволяет разработчикам рецептур и производителям оптимизировать резиновые смеси под свои конкретные потребности.
