Ảnh trừu tượng - Tấm cao su thiên nhiên

Sản xuất thương mại các loại silica kết tủa đầu tiên diễn ra trong năm 1948. Ở thời điểm này, cao su thiên nhiên vừa mới mất đi vị trí là vật liệu đàn hồi chính trong sử dụng thương mại. Trên một vài phương diện, đây là hoàn cảnh thuận lợi cho việc nghiên cứu, sử dụng silica trong cao su thiên nhiên.

So với than đen, sử dụng  silica trong cao su thiên nhiên làm giảm tính kháng mài mòn một ít nhưng độ bền xé cao, chịu nhiệt và kết dính với vải sợi, kim loại là tốt hơn. Khi sử dụng hệ kết mạng hiệu quả và xử  lý bề mặt silica tốt, sẽ làm giảm sự hình thành các liên kết mạng polysulfide, dẫn đến giá trị biến dạng dư sau khi nén giảm, bằng với khi sử dụng than đen. Ngoài ra, từ đường cong ứng suất – biến dạng, mô-đun của hỗn hợp dùng silica ở độ giãn dài 300% thấp hơn. Điều này là do tính kết dính silica-polymer thấp, do bề mặt ưa nước của silica. Giải pháp cho vấn đề này, cũng như sự giảm sút tính kháng mài mòn, là biến tính bề mặt silica bằng silane hoặc dùng các hệ kết mạng không kẽm.

Cần chú ý thêm, ở hàm lượng chất độn thấp (khoảng 40 phr), độ nhớt Mooney của hỗn hợp cao su dùng silica và than đen khác biệt ít. Tuy nhiên, ở hàm lượng chất độn cao hơn, độ nhớt hỗn hợp silica sẽ tăng nhiều và có khuynh hướng tăng sự sinh nhiệt và biến dạng dư nên yêu cầu sự hóa dẻo thêm nữa.

Tham khảo từ tài liệu Compounding Precipitated Silica in Elastomers, Norman Hewitt, William Andrew, 2007, trang 25 – 27
(vtp-vlab-caosuviet)

Cao su thiên nhiên vẫn là một loại cao su kỹ thuật quan trọng