Uvod u mehanizam djelovanja čađe u gumi

Čađa je čestica amorfnog ugljika mikronske veličine dobivena nepotpunim izgaranjem ili pirolizom tvari koje sadrže ugljik. Jedno je od najvažnijih punila u industriji gume i naširoko se koristi u proizvodima od gume kao što su gume, crijeva i trake. Čađa ne samo da može poboljšati mehanička svojstva, otpornost na trošenje, otpornost na starenje i vodljivost gume, već također može smanjiti cijenu i težinu gume. Dakle, kako čađa igra ove uloge u gumi? Ovaj članak će predstaviti mehanizam čađe u gumi sa sljedećih aspekata:
Učinak pojačanja čađe
Učinak ojačanja čađe odnosi se na fizikalna svojstva gume, kao što su čvrstoća, tvrdoća, modul i otpornost na habanje, koja se mogu poboljšati čađom, omogućujući gumi bolju nosivost i vijek trajanja. Učinak poboljšanja čađe uglavnom ovisi o sljedećim čimbenicima:
Specifična površina čađe:
Specifična površina odnosi se na površinu čađe po jedinici mase ili volumena, koja odražava veličinu i morfologiju čestica čađe. Općenito govoreći, što je veća specifična površina, to su čestice čađe manje i veće je područje kontakta s molekulama gume, čime se povećava trenje i sila vezivanja između gume i čađe i poboljšava učinak ojačanja gume.
Struktura čađe:
Struktura se odnosi na stupanj do kojeg se čestice čađe agregiraju i tvore agregate, odražavajući praznine i pore između čestica čađe. Općenito govoreći, što je viša struktura, to je više šupljina i pora između čestica čađe i jače je isprepletanje između molekula gume, čime se povećava trenje i prianjanje između gume i čađe i poboljšava učinak pojačanja gume.
Disperzija čađe:
Disperzija se odnosi na stupanj do kojeg je čađa ravnomjerno raspoređena u gumenoj matrici, što odražava kompatibilnost i protočnost čađe s gumom tijekom procesa miješanja. Općenito govoreći, što je bolja disperzibilnost, to su finije, ujednačenije i stabilnije dispergirane faze koje stvara čađa u gumi, omogućujući svakoj čestici čađe da u potpunosti ispolji svoj učinak pojačanja i poboljša ukupnu izvedbu gume.