تطبيق سيليكا المعدلة بجزيئات بولي إيثيلين جلايكول ذات الوزن الجزيئي المنخفض في مركبات المطاط الطبيعي

الملخص تُستخدم السيليكا كحشوة أساسية في تصنيع الإطارات الصديقة للبيئة، وتحقيق تشتت مثالي للسيليكا القطبية داخل مصفوفة المطاط الطبيعي أمر حاسم لصنع مركبات مطاطية عالية الأداء. في هذه الدراسة، تم استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي قابلة للتحلل الحيوي مثل بولي إيثيلين جلايكول (PEG) بوزن جزيئي يبلغ 200 و400 و800 لتعديل السيليكا. تم وصف السيليكا المعدلة باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء بتردد فورييه؛ تم دمج السيليكا المعدلة بـ PEG ذات الوزن الجزيئي المختلف مع Si69، وهو عامل ربط سيلاين تقليدي، في الصيغة. وكان الهدف تقليل جرعة Si69 والحد من انبعاث الغازات العضوية المتطايرة، مثل الإيثانول، الناتجة خلال تفاعل السيلازيشن بين Si69 والسيليكا. كشفت النتائج التجريبية أنه مقارنةً بمركبات المطاط الطبيعي التي تحتوي على ستة أجزاء من Si69، عززت إضافة السيليكا المعدلة بـ PEG تشتت الحشوة في المركب بينما خفضت جرعة Si69 بمقدار ثلاثة أجزاء. وقد أدى ذلك إلى تسريع معدلات الفلكنة، وتقليل استهلاك الطاقة أثناء الإنتاج، وتحسين مقاومة الانزلاق الرطب بشكل كبير، مع الحفاظ على مقاومة دوران مثالية. أظهرت مركبات المطاط المعدة باستخدام سيليكا معدلة بـ PEG800 زيادة قدرها 10% في الاستطالة عند الكسر، وزيادة بنسبة 12% في معامل المنتج الشد، وتحسين بنسبة 19% في مقاومة الانزلاق الرطب. النقاط الرئيسية تم تعديل السيليكا بواسطة بولي إيثيلين جلايكول بوزن جزيئي يبلغ 200 و400 و800. يتم تقليل كمية عامل الربط السيلايني وانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة. تم تعزيز الترابط بين السيليكا ومصفوفة المطاط. تم تحسين معامل المنتج الشد ومقاومة الانزلاق الرطب بنسبة 12% و19%.