सफेद कार्बन ब्लैक एक सफेद अकार्बनिक योजक है जिसमें विशिष्ट सुदृढ़ीकरण गुण होते हैं। यह रबर उत्पादों, विशेष रूप से सफेद, हल्के या रंगीन रबर उत्पादों के उत्पादन में रबर सामग्री को सुदृढ़ करने के लिए कार्बन ब्लैक के स्थान पर उपयोग किया जा सकता है। ऑफ-रोड टायरों, इंजीनियरिंग टायरों, रेडियल टायरों आदि के उत्पादन में सफेद कार्बन ब्लैक का उपयोग ऑटोमोटिव टायरों के समग्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने और टायरों की माइलेज बढ़ाने में सहायक होता है।
1. टायरों में सफेद कार्बन ब्लैक की भूमिका
टायर निर्माण में सफेद कार्बन ब्लैक मिलाने से टायर का रोलिंग प्रतिरोध कम हो सकता है, ईंधन की खपत घट सकती है और टायर की फिसलन प्रतिरोधकता और सुरक्षा प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है। शोध से पता चला है कि कार्बन ब्लैक को सफेद कार्बन ब्लैक से बदलने पर रबर सामग्री का पेन प्रभाव और उच्च तापमान पर हानि कोण (टैन) δ प्रभावी रूप से कम हो जाता है, जिससे टायरों का रोलिंग प्रतिरोध बेहतर होता है। पूरी तरह से सफेद कार्बन ब्लैक ट्रेड कंपाउंड के उपयोग से रोलिंग प्रतिरोध 20% और टायर लैग प्रदर्शन लगभग 50% तक कम हो सकता है, जिससे 3% से अधिक ईंधन की बचत होती है।
टायर के ट्रेड फॉर्मूले में सफेद कार्बन ब्लैक मिलाने के बाद, टायर के विभिन्न गुणों में उल्लेखनीय सुधार होता है; विशेष रूप से टायर के घिसाव प्रतिरोध, गीली सतह पर पकड़ और रोलिंग प्रतिरोध के संतुलन में।
2. टायरों में सफेद कार्बन ब्लैक का अपर्याप्त उपयोग
रबर टायरों को मजबूत बनाने के लिए जब सफेद कार्बन ब्लैक का उपयोग किया जाता है, तो इसके छोटे इंटरफ़ेस क्षेत्र के कारण रबर के साथ इसकी आत्मीयता कम होती है; यह आसानी से गुच्छे बना लेता है, जिससे मिश्रण के दौरान इसका फैलाव मुश्किल हो जाता है; वल्कनीकरण प्रक्रिया के दौरान, इसमें विलंबित वल्कनीकरण प्रभाव होता है, जो अन्य घटकों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया कर सकता है। सफेद कार्बन ब्लैक अन्य समन्वय एजेंटों को सोखने के लिए प्रवण होता है, जो फैलाव के लिए अनुकूल नहीं है; यह आसानी से निर्जलित होकर सिलिकॉन ऑक्साइड समूह बना लेता है, जो बंधन के लिए अनुकूल नहीं है; संरचनात्मक कठोरता के कारण भंडारण के दौरान इसकी चिपचिपाहट बढ़ जाती है। इसलिए, टायर निर्माताओं को सफेद कार्बन ब्लैक का उपयोग करते समय इसके अनुप्रयोग प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए कुछ उपाय करने चाहिए।
3. टायरों में सफेद कार्बन ब्लैक मिलाने के प्रभाव को बेहतर बनाने के तरीके
वास्तविक उत्पादन में, टायरों में सफेद कार्बन ब्लैक के प्रभाव को समायोजित करने के लिए संशोधकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से मुख्य है युग्मन एजेंट, और सिलान युग्मन एजेंट सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। सिलान युग्मन एजेंटों में सिलॉक्सी समूह अकार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाशील होता है, जबकि कार्बनिक कार्यात्मक समूह कार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाशीलता या अनुकूलता प्रदर्शित करता है। जब सिलान युग्मन एजेंट अकार्बनिक और कार्बनिक इंटरफेस के बीच होता है, तो कार्बनिक मैट्रिक्स और सिलान युग्मन एजेंट के बीच एक बंधन परत बन सकती है।