การเตรียมอัลตราโซนิกของยางเสริมแรง
- ยางเสริมแรงแสดงความต้านทานแรงดึงการยืดตัวความต้านทานการขัดถูและเสถียรภาพในการเสื่อมสภาพที่ดีขึ้น
- สารตัวเติม เช่น คาร์บอนแบล็ค (เช่น CNTs, MWNTs), กราฟีน หรือซิลิกาจะต้องกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันในเมทริกซ์เพื่อให้มีคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการ
- อัลตราโซนิกกําลังให้คุณภาพการกระจายที่เหนือกว่าของอนุภาคนาโนแบบกระจายตัวเดี่ยวที่มีคุณสมบัติเสริมแรงสูง
การกระจายอัลตราโซนิก
อัลตราโซนิกถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการกระจายวัสดุนาโนเช่นอนุภาคนาโนแบบกระจายตัวเดียวและท่อนาโนเนื่องจากอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการแยกและการทํางานของอนุภาคและหลอดอย่างมาก
อุปกรณ์กระจายอัลตราโซนิกสร้าง โพรงอากาศ และแรงเฉือนสูงเพื่อขัดขวางแยกตัวกันยุ่งเหยิงและกระจายอนุภาคนาโนและท่อนาโน ความเข้มของ sonication สามารถปรับและควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อให้พารามิเตอร์การประมวลผลอัลตราโซนิกได้รับการปรับอย่างสมบูรณ์แบบโดยคํานึงถึงความเข้มข้นการรวมตัวกันและการจัดตําแหน่ง / พัวพันของวัสดุนาโน ด้วยเหตุนี้วัสดุนาโนจึงสามารถประมวลผลได้อย่างเหมาะสมที่สุดตามความต้องการของวัสดุเฉพาะ สภาวะการกระจายที่เหมาะสมเนื่องจากพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกที่ปรับเป็นรายบุคคลส่งผลให้เกิดนาโนคอมโพสิตยางขั้นสุดท้ายคุณภาพสูงพร้อมลักษณะการเสริมแรงที่เหนือกว่าของสารเติมแต่งนาโนและฟิลเลอร์
เนื่องจากคุณภาพการกระจายที่เหนือกว่าของอัลตราโซนิกส์และการกระจายตัวที่สม่ําเสมอการโหลดฟิลเลอร์ที่ต่ํามากจึงเพียงพอที่จะได้รับลักษณะวัสดุที่ยอดเยี่ยม
ยางเสริมคาร์บอนแบล็คอัลตราโซนิก
คาร์บอนแบล็คเป็นหนึ่งในสารเติมที่สําคัญที่สุดในยาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับยาง เพื่อให้วัสดุยางมีความต้านทานต่อการขัดถูและความต้านทานแรงดึง อนุภาคคาร์บอนแบล็คมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นมวลรวมซึ่งยากต่อการกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกัน คาร์บอนแบล็คมักใช้ในสี เคลือบฟัน หมึกพิมพ์ สีไนลอนและพลาสติก ส่วนผสมของน้ํายาง ส่วนผสมของขี้ผึ้ง การเคลือบภาพถ่าย และอื่นๆ
การกระจายตัวของอัลตราโซนิกช่วยให้สามารถแยกตัวและผสมอย่างสม่ําเสมอกับการกระจายตัวของอนุภาคที่สูงมาก
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกสําหรับคอมโพสิตเสริมแรง!
ยางเสริมแรง CNT- / MWCNT อัลตราโซนิก
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเป็นระบบกระจายที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถควบคุมและปรับได้อย่างแม่นยําตามความต้องการของกระบวนการและวัสดุ การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกที่แม่นยํามีความสําคัญอย่างยิ่งสําหรับการกระจายท่อนาโน เช่น MWNT หรือ SWNT เนื่องจากท่อนาโนจะต้องพันกันเป็นหลอดเดียวโดยไม่เสียหาย (เช่น กรรไกร) ท่อนาโนที่ไม่เสียหายมีอัตราส่วนภาพสูง (สูงถึง 132,000,000:1) เพื่อให้มีความแข็งแรงและความแข็งเป็นพิเศษเมื่อคิดเป็นคอมโพสิต การ sonication ที่ทรงพลังและปรับได้อย่างแม่นยําเอาชนะแรงของ Van der Waals และกระจายและคลายท่อนาโนเข้าด้วยกันส่งผลให้ได้วัสดุยางประสิทธิภาพสูงที่มีความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสยืดหยุ่นเป็นพิเศษ
อนึ่ง การทํางานอัลตราโซนิก ใช้ในการปรับเปลี่ยนท่อนาโนคาร์บอนเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการซึ่งสามารถนําไปใช้ในการใช้งานท่อร่วม
ยางเสริมแรงนาโนซิลิกาอัลตราโซนิก
เครื่องกระจายอัลตราโซนิกให้การกระจายอนุภาคที่สม่ําเสมอสูงของซิลิกา (SiO2) อนุภาคนาโนในสารละลายยางโพลีเมอร์ ซิลิกา (SiO2) อนุภาคนาโนจะต้องกระจายเป็นเนื้อเดียวกันเป็นอนุภาคที่กระจายตัวแบบโมโนในโพลีเมอร์สไตรีนบิวทาไดเอนและยางอื่นๆ นาโน-SiO แบบกระจายตัวแบบโมโน2 ทําหน้าที่เป็นสารเสริมแรงที่ช่วยเพิ่มความเหนียวความแข็งแรงการยืดตัวการดัดงอและประสิทธิภาพการต่อต้านริ้วรอยอย่างมีนัยสําคัญ สําหรับอนุภาคนาโนที่ใช้: ยิ่งขนาดอนุภาคเล็กเท่าใด พื้นที่ผิวจําเพาะของอนุภาคก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น ด้วยอัตราส่วนพื้นที่ผิว / ปริมาตร (S / V) ที่สูงขึ้นจะได้ผลโครงสร้างและการเสริมแรงที่ดีขึ้นซึ่งจะเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความแข็งของผลิตภัณฑ์ยาง
การกระจายตัวของอนุภาคนาโนซิลิกาช่วยให้สามารถควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการได้อย่างแม่นยําเพื่อให้ได้สัณฐานวิทยาทรงกลมขนาดอนุภาคที่ปรับได้อย่างแม่นยําและการกระจายขนาดที่แคบมาก
ซิลิกาที่กระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกส่งผลให้ประสิทธิภาพของวัสดุสูงสุดของยางเสริมแรง
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกของ SiO2!
การกระจายตัวของสารเสริมแรงด้วยอัลตราโซนิก
Sonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถกระจายวัสดุอนุภาคนาโนอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงโมดูลัสความต้านทานแรงดึงและคุณสมบัติความล้าของคอมโพสิตยาง เนื่องจากขนาดอนุภาครูปร่างพื้นที่ผิวและกิจกรรมพื้นผิวของสารเติมเต็มและสารเสริมแรงจึงมีความสําคัญต่อประสิทธิภาพเครื่องกระจายอัลตราโซนิกที่ทรงพลังและเชื่อถือได้จึงเป็นหนึ่งในวิธีการที่ใช้บ่อยที่สุดในการกําหนดอนุภาคขนาดเล็กและนาโนให้เป็นผลิตภัณฑ์ยาง
สารเติมแต่งและสารตัวเติมทั่วไปซึ่งรวมเข้าด้วยกันโดย sonication เป็นอนุภาคที่กระจายอย่างสม่ําเสมอหรือกระจายตัวเดี่ยวในเมทริกซ์ยาง ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนตดินขาวดินขาวซิลิกาควันซิลิกาตกตะกอนกราไฟท์ออกไซด์กราฟีนไมกาแป้งตัวแบไรต์วูลาสโตไนต์ซิลิเกตตกตะกอนซิลิกาควันและไดอะตอมไมต์
เมื่อกรดโอเลอิก TiO ทํางาน2 อนุภาคนาโนกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกในยางสไตรีนบิวทาไดดีนแม้กระทั่งโอเลอิก SiO ในปริมาณที่น้อยมาก2 ส่งผลให้โมดูลัส ความต้านทานแรงดึง และคุณสมบัติความล้าดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ และทําหน้าที่เป็นสารป้องกันการเสื่อมสภาพของภาพถ่ายและเทอร์โม
- อลูมินาไตรไฮเดรต (Al2O3) ถูกเพิ่มเป็นสารหน่วงไฟเพื่อปรับปรุงการนําความร้อนและสําหรับการติดตามและความต้านทานการกัดเซาะ
- ฟิลเลอร์สังกะสีออกไซด์ (ZnO) จะเพิ่มการอนุญาตสัมพัทธ์และการนําความร้อน
- ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ช่วยเพิ่มการนําความร้อนและไฟฟ้า
- แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ใช้เป็นสารเติมแต่งเนื่องจากคุณสมบัติทางกลรีโอโลยีและสารหน่วงไฟ
- แบเรียมไททาเนต (BaTiO3) เพิ่มเสถียรภาพทางความร้อน
- กราฟีน และกราฟีนออกไซด์ (GO) ให้ลักษณะวัสดุทางกล ไฟฟ้า ความร้อน และแสงที่เหนือกว่า
- ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล เช่น ความต้านทานแรงดึง การนําไฟฟ้าและความร้อนอย่างมีนัยสําคัญ
- ท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง (MWNTs) ช่วยเพิ่มโมดูลัสของ Young และความแข็งแรงของผลผลิต ตัวอย่างเช่น MWNT เพียง 1 wt.% ในอีพ็อกซี่ส่งผลให้โมดูลัสของ Young และความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้นตามลําดับ 100% และ 200% เมื่อเทียบกับเมทริกซ์บริสุทธิ์
- ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดียว (SWNTs) ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและการนําความร้อน
- คาร์บอนนาโนไฟเบอร์ (CNF) เพิ่มความแข็งแรง ทนความร้อน และความทนทาน
- อนุภาคนาโนโลหะ เช่น นิกเกิล เหล็ก ทองแดง สังกะสี อลูมิเนียม และ เงิน เพิ่มเพื่อปรับปรุงการนําไฟฟ้าและความร้อน
- วัสดุนาโนอินทรีย์ เช่น มงต์มอริลโลไนต์ ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและสารหน่วงไฟ
ระบบกระจายอัลตราโซนิก
Hielscher Ultrasonics นําเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของอุปกรณ์อัลตราโซนิก – ตั้งแต่ระบบตั้งโต๊ะขนาดเล็กสําหรับการทดสอบความเป็นไปได้ไปจนถึงงานหนัก หน่วยอัลตราโซนิกอุตสาหกรรม ด้วยสูงสุด 16kW ต่อหน่วย. พลังความน่าเชื่อถือการควบคุมที่แม่นยําตลอดจนความทนทานทําให้ระบบกระจายอัลตราโซนิกของ Hielscher “ม้าทํางาน” ในสายการผลิตของสูตรอนุภาคไมครอนและนาโน เครื่องอัลตราโซนิกของเราสามารถประมวลผลการกระจายตัวในน้ําและตัวทําละลายได้ถึง ความหนืดสูง (สูงถึง 10,000CP) อย่างง่ายดาย sonotrodes ต่างๆ (ฮอร์นอัลตราโซนิก) บูสเตอร์ (เพิ่มความเข้มข้น / ตัวลด) รูปทรงเรขาคณิตของเซลล์การไหล และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ช่วยให้สามารถปรับตัวกระจายอัลตราโซนิกให้เข้ากับผลิตภัณฑ์และข้อกําหนดในกระบวนการได้ดีที่สุด
Hielscher Ultrasonics’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถส่งมอบได้มาก แอมพลิจูดสูง. แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันทันที สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้ 24/7 ดําเนินการที่ หนัก และในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง เครื่องกระจายอัลตราโซนิกของ Hielscher ได้รับการติดตั้งทั่วโลกสําหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่
ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
---|---|---|
10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | ยูไอพี 4000 |
ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Styrene–acrylate/carbon nanotube nanocomposites: mechanical, thermal, and electrical properties. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2012, 61, 3, 172–177.
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): Survey of Micro/Nano Filler Use to improve Silicone Rubber For Outdoor Insulators. Review of Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
- Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
ยางสังเคราะห์
ยางสังเคราะห์คืออีลาสโตเมอร์เทียม ยางสังเคราะห์ส่วนใหญ่เป็นโพลีเมอร์ที่สังเคราะห์จากผลพลอยได้จากปิโตรเลียม และทําจากโมโนเมอร์จากปิโตรเลียมหลายชนิดเช่นเดียวกับโพลีเมอร์อื่นๆ ยางสังเคราะห์ที่แพร่หลายที่สุดคือยางสไตรีน-บิวทาไดอีน (SBR) ที่ได้จากโคพอลิเมอไรเซชันของสไตรีนและ 1,3-บิวทาไดเอน ยางสังเคราะห์อื่นๆ เตรียมจากไอโซพรีน (2-methyl-1,3-butadiene), chloroprene (2-chloro-1,3-butadiene) และ isobutylene (methylpropene) โดยมีไอโซพรีนเป็นเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยสําหรับการเชื่อมขวาง โมโนเมอร์เหล่านี้และโมโนเมอร์อื่นๆ สามารถผสมในสัดส่วนต่างๆ เพื่อโคพอลิเมอร์เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และทางเคมีที่หลากหลาย โมโนเมอร์สามารถผลิตได้บริสุทธิ์และสามารถควบคุมการเพิ่มสิ่งสกปรกหรือสารเติมแต่งได้ด้วยการออกแบบเพื่อให้มีคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด พอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์บริสุทธิ์สามารถควบคุมได้ดีขึ้นเพื่อให้ได้สัดส่วนที่ต้องการของพันธะคู่ cis และ trans
ยางสังเคราะห์ เช่น ยางธรรมชาติ ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์สําหรับยาง โปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง ท่อ สายพาน ปู และพื้น
ยางธรรมชาติ
ยางธรรมชาติเรียกอีกอย่างว่ายางอินเดียหรือ caoutchouc ยางธรรมชาติจัดเป็นอีลาสโตเมอร์และประกอบด้วยโพลีเมอร์ของสารประกอบอินทรีย์โพลี-ซิส-ไอโซพรีนและน้ําเป็นหลัก มีร่องรอยของสิ่งสกปรก เช่น โปรตีน สิ่งสกปรก ฯลฯ ยางธรรมชาติที่ได้มาจากน้ํายางจากต้นยางพารา Hevea Brasiliensisแสดงคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับยางสังเคราะห์ยางธรรมชาติมีประสิทธิภาพของวัสดุที่ต่ํากว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความเสถียรทางความร้อนและความเข้ากันได้กับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ยางธรรมชาติมีการใช้งานที่หลากหลายไม่ว่าจะใช้เดี่ยวหรือใช้ร่วมกับวัสดุอื่น ๆ ส่วนใหญ่จะใช้เนื่องจากมีอัตราส่วนการยืดที่ใหญ่ ความยืดหยุ่นสูง และการกันน้ําที่สูงมาก จุดหลอมเหลวของยางอยู่ที่ประมาณ 180°C (356°F)
ตารางด้านล่างแสดงภาพรวมของยางประเภทต่างๆ:
มาตรฐาน ISO | ชื่อทางเทคนิค | ชื่อสามัญ |
---|---|---|
เอซีเอ็ม | ยางโพลีอะคริเลต | |
AEM | ยางเอทิลีนอะคริเลต | |
Au | โพลีเอสเตอร์ยูรีเทน | |
ไบเออร์ | โบรโม ไอโซบิวทิลีน ไอโซพรีน | โบรโมบิวทิล |
บีอาร์ | โพลีบิวทาไดเอน | บูนา ซีบี |
ซีไออาร์ | คลอโรไอโซบิวทิลีนไอโซพรีน | คลอโรบิวทิล, บิวทิล |
ซีอาร์ | โพลีคลอโรพรีน | คลอโรพรีน, นีโอพรีน |
ซีเอสเอ็ม | คลอโรซัลโฟเนตโพลีเอทิลีน | ไฮปาลอน |
อีโค | เอพิคลอโรไฮดริน | ECO, Epichlorohydrin, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, ไฮดริน |
อีพี | เอทิลีนโพรพิลีน | |
EPDM | เอทิลีนโพรพิลีนไดอีนโมโนเมอร์ | EPDM, นอร์เดล |
สหภาพยุโรป | โพลีอีเทอร์ยูรีเทน | |
เอฟเอฟเคเอ็ม | ยางเปอร์ฟลูออโรคาร์บอน | คาลเรซ, เคมราซ |
เอฟเคเอ็ม | ฟลูออโรนไฮโดรคาร์บอน | ไวตัน, ฟลูออเรล |
เอฟเอ็มคิว | ฟลูออโรซิลิโคน | FMQ ยางซิลิโคน |
เอฟพีเอ็ม | ยางฟลูออโรคาร์บอน | |
HNBR | ไนไตรล์บิวทาไดอีนเติมไฮโดรเจน | HNBR |
ไออาร์ | โพลีไอโซพรีน | (สังเคราะห์) ยางธรรมชาติ |
IIR | ไอโซบิวทิลีน ไอโซพรีน บิวทิล | บิวทิล |
เอ็นบีอาร์ | อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีน | NBR, ไนไตรล์, เปอร์บูนัน, บูนา-เอ็น |
PU | โพลียูรีเทน | PU, โพลียูรีเทน |
เอสบีอาร์ | สไตรีนบิวทาไดอีน | SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE |
ซีบีเอส | สไตรีนเอทิลีนบิวทิลีนสไตรีนโคพอลิเมอร์ | ยาง SEBS |
ซี | โพลีซิลอกเซน | ยางซิลิโคน |
วีเอ็มคิว | ไวนิลเมทิลซิลิโคน | ยางซิลิโคน |
เอ็กซ์เอ็นบีอาร์ | อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนคาร์บอกซี่โมโนเมอร์ | XNBR, คาร์บอกซิเลตไนไตรล์ |
เอ็กซ์เอสบีอาร์ | สไตรีนบิวทาไดอีนคาร์บอกซี่โมโนเมอร์ | |
วายบีพีโอ | เทอร์โมพลาสติก Polyether-ester | |
YSBR | สไตรีนบิวทาไดอีนบล็อกโคพอลิเมอร์ | |
YXSBR | สไตรีนบิวทาไดดีนคาร์บอกซี่บล็อกโคพอลิเมอร์ |
เอสบีอาร์
ยางสไตรีน-บิวทาไดอีนหรือยางสไตรีน-บิวทาไดอีน (SBR) อธิบายถึงยางสังเคราะห์ซึ่งได้มาจากสไตรีนและบิวทาไดเอน สไตรีน - บิวทาไดอีนเสริมความแข็งแรงโดดเด่นด้วยความต้านทานการขัดถูสูงและคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยที่ดี อัตราส่วนระหว่างสไตรีนและบิวทาไดไอนเป็นตัวกําหนดคุณสมบัติของโพลีเมอร์: ด้วยปริมาณสไตรีนสูงยางจะแข็งขึ้นและเป็นยางน้อยลง
ข้อจํากัดของ SBR ที่ไม่เสริมแรงเกิดจากความแข็งแรงต่ําโดยไม่มีการเสริมแรงความยืดหยุ่นต่ําความต้านทานการฉีกขาดต่ํา (โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง) และการยึดเกาะที่ไม่ดี ดังนั้นจึงจําเป็นต้องมีสารเสริมแรงและสารตัวเติมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ SBR ตัวอย่างเช่น ฟิลเลอร์คาร์บอนแบล็คถูกนํามาใช้เพื่อความแข็งแรงและทนต่อการขัดผิวอย่างมาก
สไตรีน
สไตรีน (C8H8) เป็นที่รู้จักภายใต้คําศัพท์ต่างๆ เช่น อีทินิลเบนซีน, ไวนิลเบนซีน, ฟีนิลอีทีน, ฟีนิลเอทิลีน, ซินนาเมน, สไตรอล, ไดอาเร็กซ์ HF 77, สไตโรลีน และสไตโรโพล เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมี C6H5CH=ช2. สไตรีนเป็นสารตั้งต้นของโพลีสไตรีนและโคพอลิเมอร์หลายชนิด
เป็นอนุพันธ์ของเบนซินและปรากฏเป็นของเหลวมันไม่มีสีซึ่งระเหยได้ง่าย สไตรีนมีกลิ่นหอมหวานซึ่งจะเปลี่ยนเป็นความเข้มข้นสูงในกลิ่นที่น่ารื่นรมย์น้อยกว่า
เมื่อมีกลุ่มไวนิลสไตรีนจะก่อตัวเป็นโพลีเมอร์ โพลีเมอร์ที่ใช้สไตรีนเป็นส่วนประกอบในเชิงพาณิชย์ผลิตขึ้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น โพลีสไตรีน, ABS, ยางสไตรีน-บิวทาไดอีน (SBR), น้ํายางสไตรีน-บิวทาไดเอน, SIS (สไตรีน-ไอโซพรีน-สไตรีน), S-EB-S (สไตรีน-เอทิลีน/บิวทิลีน-สไตรีน), สไตรีน-ไดไวนิลเบนซีน (S-DVB), สไตรีน-อะคริโลไนไตรล์เรซิน (SAN) และโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่ใช้ในเรซินและสารประกอบเทอร์โมเซตติง วัสดุเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสําคัญสําหรับการผลิตยาง พลาสติก ฉนวนกันความร้อน ไฟเบอร์กลาส ท่อ ชิ้นส่วนรถยนต์และเรือ ภาชนะบรรจุอาหาร และแผ่นรองพรม
การใช้งานยาง
ยางมีลักษณะวัสดุหลายอย่าง เช่น ความแข็งแรง ทนทาน ทนน้ํา และทนความร้อน คุณสมบัติเหล่านี้ทําให้ยางมีความหลากหลายมากจึงใช้ในหลายอุตสาหกรรม การใช้ยางหลักในอุตสาหกรรมยานยนต์ส่วนใหญ่สําหรับการผลิตยางรถยนต์ ลักษณะเพิ่มเติมเนื่องจากไม่ลื่นความนุ่มนวลความทนทานและความยืดหยุ่นทําให้ยางเป็นคอมโพสิตที่ใช้บ่อยมากที่ใช้ในการผลิตรองเท้าพื้นเวชภัณฑ์และการดูแลสุขภาพผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนของเล่นสิ่งของกีฬาและผลิตภัณฑ์ยางอื่น ๆ อีกมากมาย
สารเติมแต่งนาโนและฟิลเลอร์
สารเติมเต็มและสารเติมแต่งขนาดนาโนในยางทําหน้าที่เป็นสารเสริมแรงและป้องกันเพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงดึงความต้านทานการขัดถูความต้านทานการฉีกขาดฮิสเทรีซิสและเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพจากแสงและความร้อนของยาง
ซิลิกา
ซิลิกา (SiO2ซิลิคอนไดออกไซด์) ถูกนํามาใช้ในหลายรูปแบบ เช่น ซิลิกาอสัณฐาน เช่น ซิลิกาควัน ซิลิกาฟูม ซิลิกาตกตะกอน เพื่อปรับปรุงลักษณะของวัสดุเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลแบบไดนามิก ความต้านทานริ้วรอยจากความร้อน และสัณฐานวิทยา สารประกอบที่เติมซิลิกาแสดงความหนืดและความหนาแน่นของครอสลิงค์ที่เพิ่มขึ้นตามลําดับกับปริมาณฟิลเลอร์ที่เพิ่มขึ้น ความแข็ง โมดูลัส ความต้านทานแรงดึง และลักษณะการสึกหรอได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องโดยการเพิ่มปริมาณซิลิกาฟิลเลอร์
คาร์บอนแบล็ค
คาร์บอนแบล็คเป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอนพาราคริสตัลไลน์ที่มีคอมเพล็กซ์ออกซิเจนเคมีดูดซับ (เช่น คาร์บอกซิลิก ควินนิก แลคโตนิก กลุ่มฟีนอลิก และอื่นๆ ) ติดอยู่กับพื้นผิว กลุ่มออกซิเจนบนพื้นผิวเหล่านี้มักจะจัดกลุ่มภายใต้คําว่า “คอมเพล็กซ์ระเหยง่าย”. เนื่องจากเนื้อหาที่ระเหยได้นี้ คาร์บอนแบล็คจึงเป็นวัสดุที่ไม่นําไฟฟ้า ด้วยคอมเพล็กซ์คาร์บอนออกซิเจนอนุภาคคาร์บอนแบล็คที่ใช้งานได้จะกระจายตัวได้ง่ายกว่า
อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูงของคาร์บอนแบล็คทําให้เป็นฟิลเลอร์เสริมแรงทั่วไป ผลิตภัณฑ์ยางเกือบทั้งหมดซึ่งความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการขัดถูเป็นสิ่งจําเป็นใช้คาร์บอนแบล็ค ซิลิกาตกตะกอนหรือมีควันใช้แทนคาร์บอนแบล็คเมื่อจําเป็นต้องเสริมยาง แต่ควรหลีกเลี่ยงสีดํา อย่างไรก็ตาม ฟิลเลอร์ที่มีซิลิกากําลังได้รับส่วนแบ่งการตลาดในยางรถยนต์เช่นกัน เนื่องจากการใช้ฟิลเลอร์ซิลิกาส่งผลให้การสูญเสียการกลิ้งลดลงเมื่อเทียบกับยางที่เติมคาร์บอนแบล็ค
ตารางด้านล่างแสดงภาพรวมของประเภทคาร์บอนแบล็คที่ใช้ในยาง
ชื่อ | ตัวย่อ | มาตรฐาน ASTM | ขนาดอนุภาคนาโนเมตร | ความต้านทานแรงดึง MPa | รอยขีดข่วนในห้องปฏิบัติการสัมพัทธ์ | การขัดถูของถนนสัมพัทธ์ |
---|---|---|---|---|---|---|
เตาขัดซุปเปอร์ | เอสเอฟ | เอ็น 110 | 20–25 | 25.2 | 1.35 | 1.25 |
SAF ระดับกลาง | ไอเอสเอฟ | เอ็น 220 | 24–33 | 23.1 | 1.25 | 1.15 |
เตาขัดถูสูง | เอฟเอฟ | เอ็น 330 | 28–36 | 22.4 | 1.00 | 1.00 |
ช่องทางการประมวลผลที่ง่าย | อีพีซี | เอ็น 300 | 30–35 | 21.7 | 0.80 | 0.90 |
เตาอัดรีดอย่างรวดเร็ว | เอฟเอฟ | เอ็น 550 | 39–55 | 18.2 | 0.64 | 0.72 |
เตาโมดูลัสสูง | เอชเอ็มเอฟ | เอ็น 660 | 49–73 | 16.1 | 0.56 | 0.66 |
เตากึ่งเสริมแรง | เอสอาร์เอฟ | เอ็น 770 | 70–96 | 14.7 | 0.48 | 0.60 |
ความร้อนละเอียด | ฟุต | เอ็น 880 | 180–200 | 12.6 | 0.22 | – |
ความร้อนปานกลาง | เอ็มที | เอ็น 990 | 250–350 | 9.8 | 0.18 | – |
กราฟีนออกไซด์
กราฟีนออกไซด์ที่กระจายตัวใน SBR ส่งผลให้มีความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการฉีกขาดสูง รวมทั้งมีความต้านทานการสึกหรอที่โดดเด่นและความต้านทานการหมุนต่ํา ซึ่งเป็นคุณสมบัติของวัสดุที่สําคัญสําหรับการผลิตยางรถยนต์ SBR เสริมด้วยกราฟีนออกไซด์-ซิลิกาเป็นทางเลือกที่แข่งขันได้สําหรับการผลิตยางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่นเดียวกับการผลิตคอมโพสิตยางประสิทธิภาพสูง กราฟีนและกราฟีนออกไซด์สามารถขัดผิวได้สําเร็จเชื่อถือได้และง่ายดายภายใต้การ sonication คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการผลิตอัลตราโซนิกของกราฟีน!