Strukturkontrolle der mit Kieselsäure verstärkten Silikonkautschukmischung
Silica, insbesondere pyrogene Kieselsäure, ist ein gutes Verstärkungsmittel für Silikonkautschuk, aber es gibt ein Problem, das die Kautschukmischung härtet, was allgemein als&"struktureller Effekt GG" bezeichnet wird. Seine Struktur nimmt mit der Verlängerung der Lagerzeit des Gummis zu, auch wenn es nicht recycelt oder verschrottet werden kann. Hierfür gibt es zwei Erklärungen: Zum einen kondensiert die Endgruppe des Silikonkautschuks mit der Hydroxylgruppe auf der Oberfläche von Siliciumdioxid und zum anderen bildet die Silikonsauerstoffkette des Silikonkautschuks eine Wasserstoffbrücke mit der Hydroxylgruppe auf der Oberfläche von Kieselsäure. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Struktur zu verhindern. Eine besteht darin, einige Substanzen zuzugeben, die mit den Hydroxylgruppen auf der Oberfläche von Siliciumdioxid reagieren können, wie Hydroxylsilikonöl, Diphenylsiliciumglycol, Silazan usw. Wenn Diphenylsilandiol verwendet wird, sollte es 0,5 ~ bei 160 bis 200 ° C behandelt werden 1H nach dem Mischen. Auf diese Weise kann die Struktur von mit Siliciumdioxid gefülltem Silikongummi verhindert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche von Siliciumdioxid im Voraus zu modifizieren, einen Teil der Oberflächenhydroxylgruppe zu entfernen und die Struktur grundlegend zu entfernen.
Wenn pyrogenes Siliciumdioxid in unpolarer Flüssigkeit dispergiert wird, werden die Silanolgruppen auf verschiedenen Partikeloberflächen durch Wasserstoffbrückenwechselwirkung verbrückt, und der Verdickungseffekt wird durch Bildung einer dreidimensionalen Struktur erzeugt. Wenn das Struktursystem einer äußeren mechanischen Kraft wie Rühren oder Schütteln ausgesetzt wird, wird die Struktur beschädigt. Art und Dauer der äußeren mechanischen Kraft bestimmen den Grad der Beschädigung. Infolgedessen wird das verdickte System wieder flüssig. Wenn sie in einem statischen Zustand gehalten werden, werden die pyrogenen Siliciumdioxidpartikel wieder verbunden, um die ursprüngliche Viskosität wiederherzustellen. Dieses Phänomen nennt man Pseudoplastizität.
Es braucht eine kleine Energiemenge, bis das Verdickungssystem für pyrogene Kieselsäure zu fließen beginnt, mit anderen Worten, es gibt ein sogenanntes&"Fließgrenze GG". Der Verdickungseffekt von hydrophilem Quarzstaub auf polare oder semipolare Flüssigkeiten ist nicht signifikant. In diesen Systemen, insbesondere in flüssigen Gemischen oder Lösungen, werden oberflächenmodifizierte Quarzstaubanzeigen angezeigt.