Uvod u mehanizam djelovanja čađe u gumi

Čađa je mikronska čestica amorfnog ugljika dobivena nepotpunim sagorijevanjem ili pirolizom tvari koje sadrže ugljik. To je jedno od najvažnijih punila u gumarskoj industriji i široko se koristi u gumenim proizvodima kao što su gume, crijeva i trake. Čađa ne samo da može poboljšati mehanička svojstva, otpornost na habanje, otpornost na starenje i provodljivost gume, već i smanjiti cijenu i težinu gume. Dakle, kako čađa igra ove uloge u gumi? Ovaj članak će predstaviti mehanizam čađe u gumi sa sljedećih aspekata:
Ojačavajući efekat čađe
Učinak jačanja čađe odnosi se na fizička svojstva gume, kao što su čvrstoća, tvrdoća, modul i otpornost na habanje, koja se mogu poboljšati čađom, omogućavajući gumi bolju nosivost i vijek trajanja. Efekat pojačanja čađe uglavnom zavisi od sledećih faktora:
Specifična površina čađe:
Specifična površina se odnosi na površinu čađe po jedinici mase ili zapremine, što odražava veličinu i morfologiju čestica čađe. Općenito govoreći, što je veća specifična površina, to su manje čestice čađe i veća je površina kontakta s molekulama gume, čime se povećava sila trenja i vezivanja između gume i čađe, te poboljšava učinak ojačanja gume.
Struktura čađe:
Struktura se odnosi na stepen do kojeg se čestice čađe agregiraju i formiraju agregate, odražavajući praznine i pore između čestica čađe. Općenito govoreći, što je viša struktura, to je više praznina i pora između čestica čađe i jača je zapetljanost između molekula gume, čime se povećava trenje i prianjanje između gume i čađe, te poboljšava učinak ojačanja gume.
Disperzija čađe:
Disperzija se odnosi na stepen do kojeg je čađa ravnomerno raspoređena u gumenoj matrici, što odražava kompatibilnost i tečnost čađe sa gumom tokom procesa mešanja. Uopšteno govoreći, što je bolja disperzibilnost, to su finije, ujednačenije i stabilnije dispergovane faze formirane od čađe u gumi, omogućavajući svakoj čestici čađe da u potpunosti ispolji svoj efekat ojačavanja i poboljša ukupne performanse gume.