[이론] 실리카란??

 

실리카는 카본 블랙과 함께 중요한 보강제로 사용되고 있다.이러한 실리
카는 모든 형태의 금속 실리케이트를 총칭하는 경우도 있으나 일반적으로 규
소 산화물에 국한된 명칭이며,이는 이산화규소뿐만 아니라 결정 구조상4～6
개의 산소 원자로 둘러싸인 모든 형태의 규소 산화물을 지칭하는 것이다.실
제 실리카를 사용한 타이어의 성능은 카본블랙을 사용한 경우에 비해 회전저
항의 감소로 인한 저연비와 젖은 노면에서의 조종이 우수한 반면,높은 재료
비,배합 공정율 증가,가공속도 저하 등의 단점을 가지고 있다고 알려져 있
다.
실리카는 표면에 많은 하이드록실(-OH)그룹을 가진다.이로 인해 5～7%
의 수분을 결합 또는 흡착하고 있으며 높은 극성도와 친수성을 띄고 있다.따
라서 강한 충전제-충전제 상호결합에 의해 고무와의 상용성이 저하되며,수소
결합에 의한 극성 물질의 흡착과 재응집 반응이 야기되면서 컴파운드의 점도
가 상승하게 된다.또한 실리카를 함유한 미가황 고무는 점도가 상승하고 분
산성이 현저히 감소하는 등의 단점을 갖고 있다.이러한 특성은 고무 컴파운
드와 실리카 사이의 낮은 분산력을 야기하게 된다.실리카와 고무와의 상용성
을 향상시키기 위한 일반적인 방법은 실란 커플링제로 실리카의 표면을 처리
하거나 고무에 커플링제를 직접 혼합하여 고무와 실리카 사이의 화학결합이
이루어지도록 하는 것이다.실란 커플링제를 이용한 경우 실리카 표면의 -OH
기와 반응하여 실리카의 표면성질을 친수성에서 소수성으로 바꾸어 고무 내
분산성을 향상시킨다.고무 분자의 이중결합과 화학적으로 결합하여 배합고무
의 모듈러스를 증가시키지만,배합과정 중 황 결합이 분해되어 고무분자와 반
응하므로 배합온도의 상승을 억제해야하고 두단계로 나누어 배합해야 하므로
생산성이 낮아진다.또한 배합이나 가황 중 알코올이 생성되어 배합고무의 균
일성을 저하시키고 작업환경이 나빠진다.이러한 단점을 보완하기 위해서는
실리카의 비표면적을 크게하고,친수성인 표면을 고무와의 상용성이 향상되도
록 물리,화학적 방법으로 개질시켜야 한다.

 

포스팅이 유익하셨다면, 추천(로그인 필요없음) 한번 꾸욱!!

1초의 선택이 더 좋은 포스팅을 만듭니다!!