Silîkaya barîyayîdi pîşesaziya lastîkê de dagirkerek xurtkirinê ya girîng e. Taybetmendiyên wê yên cûrbecûr bi bandorkirina têkiliya navrûyî bi matrîksa lastîkê, belavbûn û taybetmendiyên mekanîkî yên lastîkê re, nerasterast an rasterast bandorê li berxwedana şikestinê ya lastîkê dikin. Li jêr, ji taybetmendiyên sereke dest pê dike, em mekanîzmayên bandora wan li ser berxwedana şikestinê ya lastîkê bi berfirehî analîz dikin:
1.Rûbera Taybetî (BET)
Rûbera rûbera taybetî yek ji taybetmendiyên bingehîn ên silîkayê ye, ku rasterast rûbera têkiliya wê bi lastîkê re nîşan dide û kapasîteya wê ya xurtkirinê nîşan dide, bandorek girîng li ser berxwedana li hember şikestinê dike.
(1) Bandora erênî: Di nav rêzek diyarkirî de, zêdekirina rûbera taybetî (mînak, ji 100 m²/g heta 200 m²/g) rûbera têkiliya navbera rûberê di navbera silîka û matrîksa lastîkî de zêde dike. Ev dikare bi rêya "bandora lengerkirinê" hêza girêdana navbera rûberê zêde bike, berxwedana lastîkî ya li hember deformasyonê û bandora xurtkirinê baştir bike. Di vê nuqteyê de, hişkbûna lastîkî, hêza kişandinê û hêza çirandinê zêde dibe. Di dema aşînê de, ji ber zexta herêmî ya zêde, ew kêmtir meyla veqetandina materyalê dike, ku dibe sedema başbûnek girîng di berxwedana aşînê de.
(2) Bandora neyînî: Ger rûbera taybetî pir mezin be (mînak, ji 250 m²/g derbas bibe), hêzên van der Waals û girêdana hîdrojenê ya di navbera perçeyên silîkayê de xurt dibin, bi hêsanî dibin sedema kombûnê (bi taybetî bêyî dermankirina rûberê), û dibe sedema kêmbûnek tûj a belavbûnê. Kombûn di nav lastîkê de "xalên kombûna stresê" çêdikin. Di dema aşînê de, şikestin bi tercîhî li dora kombûnan çêdibe, berevajî vê yekê berxwedana aşînê kêm dike.
Encam: Rêjeyek rûbera taybetî ya çêtirîn heye (bi gelemperî 150-220 m²/g, li gorî celebê lastîkê diguhere) ku tê de belavbûna û bandora xurtkirinê hevseng in, di encamê de berxwedana li hember şikestinê ya çêtirîn çêdibe.
2. Mezinahiya Particle û Belavkirina Mezinahiyê
Mezinahiya perçeyên sereke (an jî mezinahiya agregatê) û belavbûna silîkayê bi bandorkirina yekrengiya belavbûnê û têkiliya navrûyî bi awayekî nerasterast bandorê li berxwedana aşînê dike.
(1) Mezinahiya Partîkan: Mezinahiya parîkan a biçûktir (bi gelemperî bi rûbera taybetî re bi awayekî erênî têkildar in) bi rûberên taybetî yên mezintir û bandorên xurtkirinê yên bihêztir re têkildar in (wek jor). Lêbelê, mezinahiya parîkan a pir biçûk (mînak, mezinahiya parîka seretayî < 10 nm) enerjiya kombûnê di navbera parîkan de bi girîngî zêde dike, û zehmetiya belavbûnê bi girîngî zêde dike. Ev di şûna wê de dibe sedema kêmasiyên herêmî, û berxwedana li hember şikestinê kêm dike.
(2) Belavkirina Mezinahiya Partîkan: Silîkaya bi belavbûneke teng a mezinahiya partîkan di nav lastîkê de bi awayekî yekrengtir belav dibe, ji "xalên qels" ên ku ji hêla partîkên mezin (an kombûnan) ve çêdibin dûr dikeve. Ger belavbûn pir fireh be (mînak, partîkên hem 10 nm û hem jî ji 100 nm jortir dihewîne), partîkên mezin dibin xalên destpêkirina lixwekirinê (bi tercîhî di dema lixwekirinê de lixwe dibin), ku dibe sedema kêmbûna berxwedana li hember lixwekirinê.
Encam: Silîkaya bi mezinahiya perçeyên piçûk (ku bi rûbera taybetî ya çêtirîn re li hev dike) û belavbûna teng ji bo zêdekirina berxwedana li hember şikestinê sûdmendtir e.
3.Structure (Nirxa Vegirtinê ya DBP)
Pêkhateya wê tevliheviya şaxkirî ya agregatên silîka nîşan dide (ku bi nirxa vegirtina DBP-ê ve tête diyar kirin; nirxa bilindtir pêkhateyeke bilindtir nîşan dide). Ew bandorê li ser pêkhateya torê ya lastîkê û berxwedana wê ya li hember deformasyonê dike.
(1) Bandora erênî: Silîkaya bi avahiyek bilind agregatên sê-alî yên şaxkirî çêdike, ku di nav lastîkê de "toreke îskeletî" ya qalindtir diafirîne. Ev yek elastîkbûn û berxwedana lastîkê ya li hember zextê zêde dike. Di dema şikestinê de, ev tor dikare hêzên bandora derveyî tampon bike, westandina ji ber deformasyona dubarekirî kêm bike, bi vî rengî berxwedana şikestinê baştir bike.
(2) Bandora neyînî: Avahiya pir zêde bilind (vegirtina DBP > 300 mL/100g) bi hêsanî dibe sedema tevliheviya di navbera agregatên silîkayê de. Ev dibe sedema zêdebûnek berbiçav a vîskozîteya Mooney di dema tevlihevkirina lastîkê de, herikîna pêvajoyê ya nebaş, û belavbûna neyeksan. Deverên bi avahiyên pir zêde yên herêmî dê ji ber kombûna stresê zûtir lixwekirinê bibînin, berevajî vê yekê berxwedana li hember şikestinê kêm dike.
Encam: Avahiya navîn (vegirtina DBP 200-250 mL/100g) ji bo hevsengkirina pêvajoykirinê û berxwedana li hember aşînê guncawtir e.
4. Naveroka Hîdroksîla Rûyê (Si-OH)
Grûpên sîlanol (Si-OH) yên li ser rûyê sîlîkayê di bandorkirina lihevhatina wê bi lastîkê re girîng in, û bi rêya hêza girêdana navrûyî nerasterast bandorê li berxwedana aşînasyonê dikin.
(1) Bê dermankirin: Rêjeya hîdroksîlê ya pir zêde (> 5 kom/nm²) bi hêsanî dibe sedema kombûna dijwar di navbera perçeyan de bi rêya girêdana hîdrojenê, ku di encamê de belavbûna nebaş e. Di heman demê de, komên hîdroksîlê lihevhatina wan bi molekulên lastîkî re nebaş e (bi piranî ne-polar), ku dibe sedema girêdana navrûyî ya qels. Di dema aşînê de, silîka meyla veqetandina ji lastîkî heye, ku berxwedana aşînê kêm dike.
(2) Bi Maddeya Girêdana Sîlanê Hatiye Dermankirin: Madeyên girêdanê (mînak, Si69) bi komên hîdroksîl re reaksiyonê dikin, kombûna navbera perçeyan kêm dikin û komên ku bi lastîkê re hevaheng in (mînak, komên merkapto) didin nasîn, û hêza girêdana navbera rûyan zêde dikin. Di vê nuqteyê de, "lengerkirina kîmyewî" di navbera silîka û lastîkê de çêdibe. Veguhestina stresê yekreng dibe, û di dema lixwekirinê de îhtîmala qelişîna navbera rûyan kêmtir dibe, ku berxwedana li hember aşînê bi girîngî baştir dike.
Encam: Pêdivî ye ku rêjeya hîdroksîlê navîn be (3-5 kom/nm²), û divê bi dermankirina ajana girêdana sîlanê re were hevber kirin da ku girêdana rûyî herî zêde bibe û berxwedana li hember aşînê baştir bibe.
5. Nirxa pH
Nirxa pH-ê ya silîkayê (bi gelemperî 6.0-8.0) bi giranî bi awayekî nerasterast bandorê li berxwedana li hember aşınanê dike, bi bandorkirina li ser pergala vulkanîzasyona lastîkê.
(1) Zêde Asîdî (pH < 6.0): Çalakiya lezkerên vulkanîzasyonê asteng dike, rêjeya vulkanîzasyonê dereng dixe, û heta dibe ku bibe sedema vulkanîzasyona netemam û dendika girêdana xaçerêyî ya nebaş di lastîkê de. Lastîka bi dendika girêdana xaçerêyî ya kêm xwedî taybetmendiyên mekanîkî yên kêmkirî ye (mînak, berxwedana kişandinê, hişkbûn). Di dema aşînê de, ew meyldarê deformasyona plastîk û windabûna materyalê ye, ku di encamê de berxwedana li hember aşînê xirab dibe.
(2) Zêde Alkalîn (pH > 8.0): Dibe ku vulkanîzasyonê bilez bike (bi taybetî ji bo lezkerên tiyazolê), bibe sedema vulkanîzasyona destpêkê ya pir zû û girêdana neyeksan (girêdana zêde ya herêmî an jî girêdana kêm). Deverên girêdana zêde şikestî dibin, deverên girêdana kêm xwedî hêzek kêm in; her du jî dê berxwedana li hember şikestinê kêm bikin.
Encam: Ji bo vulkanîzasyona yekreng, bêalî heta hinekî asîdî (pH 5.0-7.0) guncawtir e, taybetmendiyên mekanîkî yên lastîkê misoger dike û berxwedana li hember şikestinê baştir dike.
6. Naveroka Nepakiyê
Neqirêjiyên di silîkayê de (wek îyonên metalî yên wekî Fe³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, an xwêyên reaksiyonê nekirine) dikarin bi zirara avahiya lastîkî an jî bi destwerdana vulkanîzasyonê berxwedana li hember aşînê kêm bikin.
(1) Îyonên Metalî: Îyonên metalên veguhêz ên wekî Fe³⁺ pîrbûna oksîdatîf a lastîkê katalîze dikin, û şikestina zincîra molekulî ya lastîkê zûtir dikin. Ev dibe sedema kêmbûna taybetmendiyên mekanîkî yên materyalê bi demê re, û berxwedana li hember şikestinê kêm dike. Ca²⁺, Mg²⁺ dikarin bi ajanên vulkanîzasyonê yên di lastîkê de reaksiyonê bikin, destwerdanê bikin li vulkanîzasyonê û dendika girêdana xaçerêyî kêm bikin.
(2) Xwêyên Çareserker: Rêjeya zêde ya xwêyên nepak (mînak, Na₂SO₄) şilbûna silîkayê zêde dike, û di dema pêvajoya lastîkê de dibe sedema çêbûna bilbilan. Ev bilbil kêmasiyên navxweyî diafirînin; di dema aşînê de, şikestin li van deverên kêmasiyan dest pê dike, û berxwedana aşînê kêm dike.
Encam: Ji bo kêmkirina bandorên neyînî li ser performansa lastîkê, divê rêjeya nepakiyê bi tundî were kontrol kirin (mînak, Fe³⁺ < 1000 ppm).
Bi kurtasî, bandorasilîkaya barkirîLi ser berxwedana aşınanê ya lastîkê, bandora hevnerî ya gelek taybetmendiyan derdikeve holê: Rûbera taybetî û mezinahiya perçeyan kapasîteya xurtkirina bingehîn diyar dikin; avahî bandorê li aramiya tora lastîkê dike; komên hîdroksîl ên rûberê û pH girêdana navrû û yekrengiya vulkanîzasyonê rêk dixin; di heman demê de qirêjî bi zirara avahiyê performansê xirab dikin. Di sepanên pratîkî de, divê tevlîheviya taybetmendiyan li gorî celebê lastîkê were çêtirîn kirin (mînak, pêkhateya pêlava lastîkê, sealant). Mînakî, pêkhateyên pêlava lastîkê bi gelemperî silîka bi rûbera taybetî ya bilind, avahiya navîn, qirêjiyên kêm, û bi dermankirina ajana girêdana sîlanê re têne hev kirin da ku berxwedana aşınanê herî zêde bikin.
Dema şandinê: 22ê Tîrmehê-2025