橡膠性能蛻變，氣相二氧化硅憑什么 “C 位出道”

氣相二氧化硅，作為一種高科技超微細(xì)無(wú)機(jī)新材料，以其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在橡膠制品和輪胎行業(yè)展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，深入探討氣相二氧化硅在橡膠和硅橡膠領(lǐng)域中的作用、功能和用法，以及添加量對(duì)產(chǎn)品性能提升有何效果和益處。

氣相二氧化硅是通過(guò)硅的鹵化物在氫氧火焰中高溫水解反應(yīng)得到一種納米級(jí)無(wú)定形二氧化硅粉體。它具有高純度和粒徑分布窄的特點(diǎn)，原生粒子的粒徑通常在7-40nm之間，比表面積從90 m2/g到450m2/g不等，而經(jīng)過(guò)改性處理后的氣相二氧化硅，種類(lèi)更加繁多，功能更趨全面，這些特性賦予了氣相二氧化硅優(yōu)越的補(bǔ)強(qiáng)、增稠、觸變、防流掛、防沉降、消光以及絕緣等特性。

在氟硅橡膠應(yīng)用中，氣相二氧化硅可作為補(bǔ)強(qiáng)填料進(jìn)行使用，可以顯著提高氟硅橡膠的機(jī)械強(qiáng)度。其高比表面積和納米級(jí)的粒徑使得它能夠與氟硅橡膠分子形成良好的結(jié)合，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效限制了橡膠分子鏈的形變，從而提高了氟硅橡膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等機(jī)械性能。同時(shí)由于氣相二氧化硅自身硬度較高，與氟硅橡膠結(jié)合后，能夠提高氟硅橡膠的表面硬度，從而增強(qiáng)其耐磨性。

實(shí)驗(yàn)顯示，在氟硅橡膠中加入20%和24%的疏水型氣相二氧化硅HB-620，在壓片和硫化后制成的啞鈴狀膠片，其拉伸強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度均有大幅度的增強(qiáng)。其中，24%添加量的氟硅橡膠較20%其拉伸強(qiáng)度提高了160%，斷裂伸長(zhǎng)率提高了25%。

在硅橡膠的應(yīng)用中，由于硅橡膠分子鏈相對(duì)較柔軟，力學(xué)性能有限。氣相二氧化硅具有納米級(jí)的粒徑和巨大的比表面積，能與硅橡膠分子鏈通過(guò)物理吸附和化學(xué)鍵合等作用形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，起到類(lèi)似 “橋梁” 和 “錨固” 的作用，從而顯著提高硅橡膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能。同時(shí)，還能增強(qiáng)器耐候性、提高其阻燃性和熱穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)顯示，在高溫硫化硅橡膠中，添加20%、25%、30%的親水型氣相二氧化硅HL-200, 在制作成樣片后，其力學(xué)性能同樣得到極大增強(qiáng)，通過(guò)萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試，25%添加量的高溫膠拉伸強(qiáng)度較20%提升了66%，30%添加量的高溫膠拉伸強(qiáng)度較25%提升了25%，在添加量增加基礎(chǔ)上，增加的數(shù)值有所降低。

在硬度測(cè)試中，添加20%、25%、30%親水型氣相二氧化硅的高溫硫化硅橡膠的硬度數(shù)值分別為49、57和68，25%添加量的高溫膠硬度較20%提升了16%，30%添加量的硬度較25%提升了19%，在添加量增加基礎(chǔ)上，提升的幅度卻開(kāi)始增加。

可見(jiàn)氣相二氧化硅在橡膠和硅橡膠領(lǐng)域應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)，顯著提高橡膠機(jī)械性能、耐磨性、加工性能和熱穩(wěn)定性等，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有力支持。但是在實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和探究中，要注意相關(guān)的添加量控制，分散性的改善和表面處理產(chǎn)品運(yùn)用，從而發(fā)揮橡膠制品在新能源汽車(chē)、機(jī)械設(shè)備、石油化工和航空航天等領(lǐng)域優(yōu)異性能。