রাবারের বৈশিষ্ট্যের উপর রাবারের কার্বন কালো প্রভাব

প্রাকৃতিক রাবার এবং সাধারণ সিন্থেটিক রাবার, এর বিশুদ্ধ ভালকানাইজড রাবারের কম ব্রেকিং শক্তি এবং কোন পরিধান প্রতিরোধের নেই, তাই এটির কোন শিল্প ব্যবহারের মান নেই। যাইহোক, কার্বন ব্ল্যাক যোগ করার পরে, ভালকানিজেটের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করা হয়েছে, যেমন বর্ধিত কঠোরতা, মডুলাস, ব্রেকিং এনার্জি, ব্রেকিং স্ট্রেন্থ, টিয়ার রেজিস্ট্যান্স, ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উন্নত পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদি। রাবার প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্যের উপর একটি বড় প্রভাব, যেমন কার্বন কালো কণার আকার, গঠন স্তর এবং ডোজ, যা রাবার প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্য এবং ভালকানিজেট বৈশিষ্ট্যের উপর দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে।

বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব সম্পর্কে কথা বলার জন্য একটি উদাহরণ হিসাবে styrene-butadiene রাবার নিন।

(1) সময় এবং বিচ্ছুরণ মিশ্রণ

কার্বন ব্ল্যাকের কণার আকার যত ছোট হবে, বিচ্ছুরণের ক্ষমতা তত কম হবে, অসমভাবে ছড়িয়ে দেওয়া তত সহজ হবে এবং পণ্যের কার্যকারিতা খারাপ হবে, তাই এটি লক্ষ করা উচিত।

কার্বন ব্ল্যাক এবং রাবার মেশানোর প্রাথমিক পর্যায়ে, তথ্য অনুসারে, এটি একটি কোলয়েডাল অবস্থায় (আড়াই মিনিট) ছড়িয়ে পড়েছিল এবং হালকা সংক্রমণের অধীনে বাদামী দেখায়। যখন মিশ্রণ চলতে থাকে, তখন আরও কার্বন কালো একটি আঠালো অবস্থায় ছড়িয়ে পড়ে (3 মিনিট)। অর্থাৎ, সবচেয়ে কম মেশানোর সময় যা ভালকানিজেটের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে) যখন মিশ্রণের সময় আট মিনিট পর্যন্ত বাড়ানো হয়, মিশ্র রাবার একটি মসৃণ পৃষ্ঠ দেখায়। যদি মিশ্রণের সময় খুব বেশি হয় বা তাপমাত্রা খুব বেশি হয়, তাহলে কার্বন ব্ল্যাক গঠন বৃদ্ধির সাথে ঝলসানোর সময় কমে যায়।

পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কার্বন ব্ল্যাক কণার টুকরো এবং অন্তর্ভুক্তি, বিশেষ করে শক্ত অন্তর্ভুক্তির কারণে ট্রেড ত্রুটিপূর্ণ। additives শেষে, যখন deforming, স্ট্রেস ঘনত্ব প্রথম গঠিত হয়, এবং voids গঠিত হয়, ফাটল ফলে। , এবং আরও সম্প্রসারণ (অর্থাৎ, ফাটল বৃদ্ধি) অবশেষে প্রসার্য ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

যদি বিচ্ছুরণ ভাল হয়, তবে এটি এমন নয় কারণ ছিঁড়ে যাওয়া প্রান্তটি নিষ্ক্রিয় (আস্তিক) এবং চাপের বিচ্ছুরণের ফলাফল। একটি অভিন্ন এবং ভাল বিচ্ছুরণ প্রাপ্ত করার জন্য, মিশ্রণ অবস্থার খুব গুরুত্বপূর্ণ. উচ্চ সান্দ্রতা সহ রাবার যৌগ রাখতে, মিশ্রণের তাপমাত্রা খুব বেশি কৃপণ হওয়া উচিত নয় এবং শেষে সফ্টনার যোগ করা উচিত, অন্যথায় বিচ্ছুরণ প্রভাব খারাপ হবে, বিশেষ করে মাঝারি এবং সুপার ফার্নেস কালো জন্য। নিম্ন কাঠামোর আগে এটি যোগ করার উদ্দেশ্য হল সান্দ্রতা বাড়ানো, যাতে রাবারের যৌগটিতে যথেষ্ট শিয়ার স্ট্রেস রয়েছে তা নিশ্চিত করা, যাতে অন্তর্ভুক্তি টুকরোগুলির সাথে মিশ্রিত কার্বন কালো সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া যায়, তাই দ্বিতীয় মিশ্রণটি এর চেয়ে ভাল। প্রথম মিশ্রণ.

কার্বন ব্ল্যাকের বিচ্ছুরণের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে, সাধারণভাবে, কার্বন ব্ল্যাক ভালকানিজেটের কর্মক্ষমতা পরিবর্তনগুলি হল: প্রসার্য শক্তি হ্রাস পায়, ফ্র্যাকচার এবং প্রসারণ বৃদ্ধি পায়, জল-দীর্ঘায়ু আকার হ্রাস পায়, ট্যান হ্রাস পায় এবং ক্যালোরিফিক মান হ্রাস পায়, মুনির নির্ভুলতা হ্রাস পায়, প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়, পরিধান হ্রাস পায়, ফাটল বৃদ্ধি ধীর হয়, টিয়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হয়, কঠোরতা হ্রাস পায় এবং ডাই ফুলে যাওয়া হ্রাস পায়।

(2) সান্দ্রতা সমস্যা

কার্বন কালোর মৌলিক বৈশিষ্ট্য রাবার যৌগের মুনির সান্দ্রতাকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, কম্পাউন্ডিং ডোজ মেশানো অবস্থার মতোই। কণার আকার যত ছোট হবে, মুনির সান্দ্রতা তত বেশি হবে, গঠন তত বেশি হবে এবং ডোজ তত বেশি হবে, যা সেই অনুযায়ী মুনির সান্দ্রতা বাড়াতে পারে। উপরন্তু, কার্বন ব্ল্যাক জেলের বৃদ্ধির কারণে উচ্চ তাপমাত্রায় গাঁথুন মুনির সান্দ্রতা উন্নত করতে পারে এবং উপযুক্ত পরিমাণে অপারেটিং তেল যোগ করার পরে, কার্বন ব্ল্যাকের বিচ্ছুরণ ডিগ্রি উন্নত করা যেতে পারে এবং মুনির সান্দ্রতাও বাড়ানো যেতে পারে, কিন্তু অপারেটিং তেলের পরিমাণ খুব বড়। এটি মুনির সান্দ্রতা হ্রাস করার প্রভাব রয়েছে।

ফিলিং সান্দ্রতা সম্পর্কে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বেশিরভাগ লোকেরা এটি আইনস্টাইন সান্দ্রতা সমীকরণের সাথে প্রকাশ করেছেন:

এখানে সান্দ্রতা জি কার্বন ব্ল্যাক ফিলারের ভলিউম ভগ্নাংশের (অর্থাৎ আয়তনের ঘনত্ব) সাথে একটি রৈখিক সম্পর্ক রয়েছে। এটি লক্ষ করা উচিত যে এই সমীকরণটি শুধুমাত্র নিষ্ক্রিয় কার্বন কালোর ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, সক্রিয় কার্বন কালোর ক্ষেত্রে নয়, বা গ্রাফিটাইজড কার্বন কালো (নিষ্ক্রিয়, কিন্তু কাঠামোগত) ক্ষেত্রে নয়।

মেশানোর সময় বাঁধাই আঠালো (যেমন কার্বন ব্ল্যাক জেল) গঠনের কারণে কী হয়, যাকে সেকেন্ডারি এফেক্টও বলা হয়। এটি কার্বন কালো কাঠামোর বৃদ্ধির কারণে (যেমন উচ্চ কাঠামো) যা বাঁধাই রাবার বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। মিশ্রণের সময় রাবারের যান্ত্রিক ক্ষতির কারণে, ফ্রি র‌্যাডিকেল তৈরি হয় এবং কার্বন কালো পৃষ্ঠের সক্রিয় গ্রুপের সাথে মিলিত হয়। অতএব, এটা বিশ্বাস করা হয় যে বাঁধাই রাবারের উপর কাঠামোর প্রভাব অবশ্যই সম্পর্কিত। কার্বন কালো পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃহত্তর কার্যকলাপের সাথে যুক্ত, যা আয়তনের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক, তাই আইনস্টাইন সমীকরণটি গুফ ーーগোল্ড সমীকরণে বিকশিত হয়:

কার্বন ব্ল্যাক গঠনের বৃদ্ধির কারণে, যৌগিক রাবারের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, ফলে মিশ্রণের সময় শিয়ারিং ক্রিয়া বৃদ্ধি পায়, যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি খরচ করে, যা রাবার মুক্ত র্যাডিকেলের ঘনত্ব বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে, এর ফলে প্রচুর পরিমাণে বাঁধাই রাবার তৈরি হয়, যা আরও সান্দ্রতা বাড়ায়। , scorch আরো ত্বরান্বিত হয়.