Silica roobka ka da'aywaa buuxin muhiim ah oo xoojiya warshadaha caagga. Sifooyinkeeda kala duwan si dadban ama si toos ah ayay u saameeyaan iska caabbinta xoqidda ee caagga iyagoo saameeya isdhexgalka wejiga ee matrix-ka caagga, kala firdhinta, iyo sifooyinka farsamada ee caagga. Hoos, laga bilaabo sifooyinka muhiimka ah, waxaan si faahfaahsan u falanqeynaynaa farsamooyinka ay ku leeyihiin iska caabbinta xoqidda caagga:
1. Bedka Dusha Gaarka ah (BET)
Bedka dusha sare ee gaarka ah waa mid ka mid ah sifooyinka ugu muhiimsan ee silica, oo si toos ah uga tarjumaya aagga xiriirka leh awoodda caagga iyo xoojinta, taasoo si weyn u saameysa iska caabbinta xoqidda.
(1) Saamayn togan: Meel gaar ah gudahood, kordhinta aagga dusha sare ee gaarka ah (tusaale ahaan, laga bilaabo 100 m²/g ilaa 200 m²/g) waxay kordhisaa aagga taabashada ee u dhexeeya silica iyo matrix-ka caagga ah. Tani waxay kor u qaadi kartaa xoogga isku xidhka wejiga iyada oo loo marayo "saamaynta xidhitaanka," iyadoo hagaajinaysa iska caabbinta caagga ee isbeddelka iyo saamaynta xoojinta. Waqtigan xaadirka ah, adkaanta caagga, xoogga jiidista, iyo xoogga jeexjeexa ayaa kordha. Inta lagu jiro xirashada, way yar tahay u nugul tahay kala-goynta walxaha sababtoo ah cadaadiska maxalliga ah ee xad-dhaafka ah, taasoo horseedaysa horumar weyn oo ku yimaada iska caabbinta xoqidda.
(2) Saamayn xun: Haddii aagga dusha sare ee gaarka ah uu aad u weyn yahay (tusaale ahaan, ka badan 250 m²/g), xoogga van der Waals iyo isku xidhka haydarojiin ee u dhexeeya walxaha silica ayaa xoogeysta, taasoo si fudud u keenta isku-ururin (gaar ahaan iyada oo aan la daweyn dusha sare), taasoo horseedaysa hoos u dhac weyn oo ku yimaada kala-baxa. Agglomerates waxay sameeyaan "dhibco uruurinta walbahaarka" gudaha caagga. Inta lagu jiro xirashada, jabka wuxuu u janjeeraa inuu si gaar ah uga dhaco agagaarka agglomerates-ka, taasoo si liddi ku ah u yareynaysa iska caabbinta xoqidda.
Gunaanad: Waxaa jira baaxad dusha sare ah oo gaar ah oo ugu habboon (badanaa 150-220 m²/g, oo ku kala duwan nooca cinjirka) halkaas oo kala firdhinta iyo saameynta xoojinta ay isku dheelitiran yihiin, taasoo keenta iska caabinta xoqidda ugu fiican.
2. Cabbirka iyo Qaybinta Cabbirka Walxaha
Cabbirka walxaha aasaasiga ah (ama cabbirka guud) iyo qaybinta silica si dadban ayay u saameeyaan iska caabbinta xoqidda iyagoo saameeya isku-midnimada kala-firdhinta iyo isdhexgalka wejiga.
(1) Cabbirka Walxaha: Cabbirrada walaxaha yaryar (badanaa si togan ula xiriira aagga dusha sare ee gaarka ah) waxay u dhigmaan meelaha dusha sare ee gaarka ah iyo saamaynta xoojinta xooggan (sida kor ku xusan). Si kastaba ha ahaatee, cabbirrada walaxaha aadka u yar (tusaale ahaan, cabbirka walaxaha aasaasiga ah < 10 nm) waxay si weyn u kordhiyaan tamarta isku-darka ee u dhaxaysa walaxyada, taasoo si weyn u kordhinaysa dhibka kala-fidinta. Taas beddelkeeda tani waxay keentaa cillado maxalli ah, taasoo yaraynaysa iska caabbinta xoqidda.
(2) Qaybinta Cabbirka Walxaha: Silica oo leh qaybin cabbir yar oo walxaha ah ayaa si isku mid ah ugu fidsan caag, iyadoo ka fogaanaysa "dhibco daciif ah" oo ay sameeyaan walxo waaweyn (ama isku-dhafan). Haddii qaybintu aad u ballaaran tahay (tusaale ahaan, oo ka kooban walxo 10 nm ah iyo wixii ka sarreeya 100 nm), walxaha waaweyn waxay noqdaan meelaha bilowga ah ee xirashada (si gaar ah u duugoobaya inta lagu jiro xoqidda), taasoo horseedaysa iska caabinta xoqidda oo yaraata.
Gunaanad: Silica oo leh cabbir yar oo walxaha ah (oo la jaanqaadaya aagga dusha sare ee ugu habboon) iyo qaybinta cidhiidhiga ah ayaa faa'iido badan u leh kor u qaadista iska caabbinta xoqidda.
3. Qaab-dhismeedka (Qiimaha nuugista DBP)
Qaab-dhismeedku wuxuu ka tarjumayaa kakanaanta laamaha ee isku-darka silica (oo lagu garto qiimaha nuugista DBP; qiimaha sare wuxuu muujinayaa qaab-dhismeed sare). Waxay saamaysaa qaab-dhismeedka shabakadda cinjirka iyo iska caabbinta isbeddelka.
(1) Saamayn togan: Silica oo leh qaab-dhismeed sare waxay samaysaa isku-darka saddex-geesoodka ah ee laamood leh, taasoo abuurta "shabakad qalfoof" oo cufan oo ku jirta caagga. Tani waxay kor u qaadaysaa dabacsanaanta cinjirka iyo iska caabbinta isku-dhafka cadaadiska. Inta lagu jiro xoqidda, shabakaddani waxay kaydin kartaa xoogagga saameynta dibadda, iyadoo yaraynaysa daalka oo ay keento isbeddel soo noqnoqda, taasoo hagaajinaysa iska caabbinta xoqidda.
(2) Saamayn taban: Qaab-dhismeed aad u sarreeya (nuugista DBP > 300 mL/100g) si fudud ayuu u sababaa isku-xidhnaan dhex marta walxaha silica. Tani waxay horseedaa koror weyn oo ku yimaada isku-dhafka Mooney inta lagu jiro isku-darka caagga, socodka farsamaynta oo liita, iyo kala-firdhinta aan sinnayn. Meelaha leh qaab-dhismeedyada maxalliga ah ee aadka u cufan waxay la kulmi doonaan xirasho degdeg ah oo ay ugu wacan tahay feejignaanta walbahaarka, taasoo si kale u dhimaysa iska caabbinta xoqidda.
Gunaanad: Qaab-dhismeed dhexdhexaad ah (nuugista DBP 200-250 mL/100g) ayaa ku habboon isku dheellitirka habka wax-soo-saarka iyo iska caabbinta xoqidda.
4. Waxyaabaha ku jira Dusha sare ee Hydroxyl (Si-OH)
Kooxaha silanol (Si-OH) ee dusha sare ee silica ayaa fure u ah saameynta ku habboonaanta cinjirka, iyagoo si dadban u saameeya iska caabbinta xoqidda iyada oo loo marayo xoogga isku xidhka wejiga.
(1) Aan la daweyn: Waxyaabaha hydroxyl-ka ee aadka u sarreeya (> 5 kooxood/nm²) si fudud ayay u horseedaan isku-ururin adag oo u dhaxaysa walxaha iyada oo loo marayo isku-xidhka haydarojiin, taasoo keenta kala-firdhis liidata. Isla mar ahaantaana, kooxaha hydroxyl waxay leeyihiin is-waafajin liidata oo ay la leeyihiin molecules-ka caagga ah (badanaa aan ahayn kuwo ka soo horjeeda), taasoo keenta isku-xidhnaan daciif ah oo dhexmara wejiga. Inta lagu jiro xirashada, silica waxay u nugul tahay inay ka go'do cinjirka, taasoo yaraynaysa iska caabbinta xoqidda.
(2) Lagu daaweeyay Wakiilka Isku-xidhka Silane: Wakiilada isku-xidhka (tusaale ahaan, Si69) waxay la falgalaan kooxaha hydroxyl, iyagoo yareynaya isku-xidhka walxaha dhexdooda waxayna soo bandhigayaan kooxo la jaanqaadaya caagga (tusaale ahaan, kooxaha mercapto), iyagoo xoojinaya xoogga isku-xidhka wejiga. Waqtigan xaadirka ah, "ku-xidhka kiimikada" wuxuu ka samaysan yahay silica iyo caagga. Wareejinta cadaadiska ayaa isu beddesha mid isku mid ah, diirka wejigana wuu yar yahay inta lagu jiro xirashada, taasoo si weyn u hagaajinaysa iska caabbinta xoqidda.
Gunaanad: Waxyaabaha ku jira Hydroxyl waa inay ahaadaan kuwo dhexdhexaad ah (3-5 kooxood/nm²), waana in lagu daraa daawaynta wakiilka isku xidhka silane si loo kordhiyo isku xidhka wejiga loona hagaajiyo iska caabbinta xoqidda.
Qiimaha 5.pH
Qiimaha pH ee silica (badanaa 6.0-8.0) wuxuu si dadban u saameeyaa iska caabbinta xoqidda isagoo saameynaya nidaamka dildilaaca caagga ah.
(1) Asiidh xad dhaaf ah (pH < 6.0): Waxay joojisaa dhaqdhaqaaqa dardar-geliyeyaasha qaloocinta, iyadoo dib u dhigaysa heerka qaloocinta, waxayna xitaa horseedi kartaa qaloocin aan dhammaystirnayn iyo cufnaan isku-xidhnaan oo aan ku filnayn oo ku jirta caagga. Cinjirka oo leh cufnaan isku-xidhnaan oo hooseeya wuxuu leeyahay sifooyin farsamo oo yaraaday (tusaale ahaan, xoogga laalaadinta, adkaanta). Inta lagu jiro xirashada, wuxuu u nugul yahay isbeddelka balaastikada iyo luminta walxaha, taasoo keenta iska caabin liidata oo xoqidda ah.
(2) Xad-dhaaf ah oo Alkaline ah (pH > 8.0): Waxay dedejin kartaa vulcanization (gaar ahaan dedejiyayaasha thiazole), taasoo keenta vulcanization bilowga ah oo aad u degdeg badan iyo isku-xidhnaan aan sinnayn (isku-xidhka maxalliga ah ama isku-xidhka hoose). Meelaha isku-xidhka badan waxay noqdaan kuwo jajaban, meelaha isku-xidhka hoose waxay leeyihiin xoog yar; labaduba waxay yareyn doonaan iska caabbinta xoqidda.
Gunaanad: Dhexdhexaad ilaa aashito yar (pH 5.0-7.0) ayaa aad ugu habboon fidinta isku midka ah, hubinta sifooyinka farsamada ee cinjirka iyo hagaajinta iska caabbinta xoqidda.
6. Waxyaabaha Wasakhda ah
Wasakhda ku jirta silica (sida ayoonnada birta ah sida Fe³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, ama cusbooyinka aan falcelinta lahayn) waxay yareyn karaan iska caabbinta xoqidda iyagoo waxyeelleynaya qaab-dhismeedka cinjirka ama faragelinaya dildilaaca.
(1) Ionnada Birta: Ionnada birta ah ee kala-guurka ah sida Fe³⁺ waxay kiciyaan gabowga oksaydhka ee caagga ah, iyagoo dardar gelinaya xoqidda silsiladda molecular-ka ee caagga ah. Tani waxay horseeddaa burbur ku yimaada sifooyinka farsamada ee agabka waqti ka dib, taasoo yaraynaysa iska caabbinta xoqidda. Ca²⁺, Mg²⁺ waxay la falgeli kartaa wakiilada vulcanizing ee ku jira caagga, iyagoo faragelinaya vulcanization waxayna yareynayaan cufnaanta isku-xidhka.
(2) Cusbo Milmi kara: Cusbo aad u badan oo wasakh ah (tusaale ahaan, Na₂SO₄) waxay kordhisaa hygroscopicity-ga silica, taasoo keenta sameynta xumbo inta lagu jiro farsamaynta cinjirka. Xumbadaani waxay abuuraan cillado gudaha ah; inta lagu jiro xirashada, cilladdu waxay u janjeertaa inay ka bilaabato goobaha cilladaha, taasoo yaraynaysa iska caabbinta xoqidda.
Gunaanad: Waxyaabaha wasakhda ah waa in si adag loo xakameeyaa (tusaale ahaan, Fe³⁺ < 1000 ppm) si loo yareeyo saameynta xun ee waxqabadka caagga.
Marka la soo koobo, saameyntasilica soo daatayiska caabbinta xoqidda caagga waxay ka dhalataa saameynta isku-dhafka ah ee sifooyinka badan: Bedka dusha sare iyo cabbirka walxaha gaarka ah waxay go'aamiyaan awoodda xoojinta aasaasiga ah; qaab-dhismeedku wuxuu saameeyaa xasilloonida shabakadda caagga; kooxaha dusha sare ee hydroxyl iyo pH waxay nidaamiyaan isku-xidhka wejiga iyo isku-dhafka vulcanization; halka wasakhdu ay hoos u dhigto waxqabadka iyagoo waxyeeleynaya qaab-dhismeedka. Codsiyada wax ku oolka ah, isku-darka sifooyinka waa in loo hagaajiyaa iyadoo loo eegayo nooca caagga (tusaale ahaan, isku-dhafka taayirka, shaabadeeye). Tusaale ahaan, isku-dhafka taayirka waxay caadi ahaan doortaan silica oo leh bedka dusha sare ee gaarka ah, qaab-dhismeedka dhexdhexaadka ah, wasakhda hoose, iyo isku-darka daaweynta wakiilka isku-xidhka silane si loo kordhiyo iska caabbinta xoqidda.
Waqtiga boostada: Luulyo-22-2025