Comment le kaolin affecte les propriétés mécaniques du caoutchouc

Actuellement, les principales charges utilisées dans le caoutchouc synthétique sont le noir de carbone, le noir de carbone blanc, le silicate, le carbonate, les composés métalliques, etc. Avec la demande croissante en matière de protection de l'environnement, le coût de production du noir de carbone et du noir de carbone blanc a augmenté. La recherche d'alternatives au noir de carbone et au noir de carbone blanc est une orientation de développement importante pour l'industrie du caoutchouc.

La Chine est riche en ressources minérales de kaolin, avec 267 gisements minéraux prouvés ainsi que 2,91 milliards de tonnes de réserves prouvées. Le processus de production du kaolin est simple et à faible coût. Le caoutchouc naturel possède d'excellentes propriétés physiques et chimiques. Le remplissage du caoutchouc naturel avec du kaolin peut mieux développer les ressources en Chine et maximiser les applications du caoutchouc naturel.

Li Xiaoqing et al. ont étudié les propriétés mécaniques des composites de caoutchouc renforcés au kaolin. Les résultats expérimentaux montrent que :

(1) Avec l'augmentation de la charge de kaolin, la dureté Shore A du caoutchouc augmente, la résistance à la traction, la contrainte de traction 100%, la contrainte de traction 200% et le taux de rebond diminuent ; lorsque 90 parties de kaolin sont appliquées, la densité du caoutchouc atteint son maximum. Lorsque 50 parties de kaolin sont appliquées, la résistance à la déchirure atteint son maximum. En même temps, lorsque les performances de rebond sont réduites, il a toujours un taux de rebond élevé, ce qui apporte plus de valeur de développement et d'application.

(2) La dureté Shore maximale du caoutchouc renforcé au kaolin est de 52 degrés. Comparé aux recherches sur les composites de caoutchouc naturel chargés de noir de carbone et de noir de carbone blanc menées par Bai Yang et al et aux recherches de Ji Chunmei sur le caoutchouc naturel renforcé au noir de carbone, dont la dureté est de 60 à 70, la dureté du caoutchouc naturel chargé au kaolin est inférieure à celle du caoutchouc chargé au noir de carbone blanc et au noir de carbone.

(3) Dans les recherches de Peng Qianqian sur le renforcement du caoutchouc styrène-butadiène avec du noir de carbone blanc, il a été démontré que la résistance à la déchirure est de 30 à 36 kn/M ; la résistance à la traction est de 14,7 à 15,8 MPa ; la contrainte de traction constante du 100% est de 1,1 à 3,7 MPa. En comparaison, on a constaté que la résistance à la déchirure du caoutchouc naturel renforcé avec du kaolin est proche de celle du caoutchouc styrène-butadiène renforcé avec du noir de carbone blanc, tandis que la résistance à la traction et la contrainte de traction constante du 100% sont bien supérieures à cela.

(4) Yao Binbin a constaté que le taux de rebond du caoutchouc naturel renforcé avec du noir de carbone blanc était de 46%-48% ; Hu Baoli et al ont constaté que le taux de rebond du noir de carbone blanc renforcé avec du noir de carbone blanc était de 49%~58%. Après comparaison, il montre que même lorsque 110 parties de kaolin sont appliquées, le caoutchouc renforcé a toujours une élasticité élevée et le taux de rebond atteint 64%. Les performances de rebond peuvent être améliorées en remplissant le caoutchouc avec du kaolin, et par conséquent des produits en caoutchouc à haute élasticité peuvent être fournis pour les domaines industriels.