Cauchos
Rellenos reforzantes
Negro de carbón
La gran mayoría de los estudios de postratamiento con negro de humo se han realizado para aumentar la resistencia/calidad del refuerzo. Por tanto, las modificaciones químicas que se han probado están fuertemente ligadas a las diferentes teorías previstas para el refuerzo. En la década de 1960, la interacción entre el negro de carbón y el elastómero se consideraba el resultado de un enlace químico entre las funciones ácidas de la superficie y los restos alcalinos del caucho natural. Se han realizado muchos estudios para aumentar la actividad del negro de humo por oxidación superficial: oxígeno a altas temperaturas, H2O2, ozono, ácido nítrico. El tipo de oxidación utilizado determina el número y el tipo de funciones obtenidas; Es interesante subrayar que tales modificaciones químicas se utilizan a escala industrial para negros de humo especiales (tintas, pigmentos). A principios de la década de 1980, Danneberg propuso el mecanismo de deslizamiento molecular y los postratamientos se volvieron hacia el injerto químico de cadenas poliméricas en la superficie del negro de humo. Más recientemente, la necesidad de compuestos de baja histéresis ha reactivado los estudios de modificación química. Se han propuesto muchos procesos de modificación: funcionalización, recubrimiento superficial de negro de humo por sílice y alúmina Sílices El uso de sílice en mezclas de caucho no puede considerarse nuevo en absoluto, porque esta carga se ha utilizado en formulaciones de caucho desde principios del siglo XX. Las sílices no son rellenos de refuerzo en el sentido correcto, porque las mezclas reforzadas con sílice exhiben propiedades mecánicas mucho más bajas, particularmente considerando el módulo de rotura y la resistencia a la abrasión. Por tanto, las sílices no se utilizaron como rellenos de refuerzo, sino principalmente en asociación con el negro de humo. Dos avances importantes han transformado este producto de instalación en un relleno de refuerzo que puede lograr todas las propiedades de mezclas de negro de humo con, además, una histéresis disminuida de gran interés para las aplicaciones de neumáticos. El primer paso lo dio Wolff en la década de 1970, quien propuso un agente de acoplamiento de silano específico, el TESPT. El segundo paso ocurrió en la década de 1990 con la patente de Rauline, que introdujo el uso de sílice de precipitación específica, elastómeros y condiciones de mezcla para lograr el refuerzo.
Sílices precipitados
Los sílices utilizados como cargas de refuerzo se obtienen principalmente por precipitación. El proceso consiste básicamente en la preparación de un vidrio de sílice mediante fusión alcalina de arena pura y una sal alcalina. Luego, este vidrio se solubiliza en agua a alta temperatura y se precipita con ácido. A continuación, la suspensión de sílice obtenida se filtra, se lava y se seca. Para obtener sílices reforzantes, se debe tener mucho cuidado en las recetas de precipitación (para obtener pequeños objetos rígidos) y las condiciones de secado (para mantener una alta dispersabilidad). También es interesante subrayar que las sílices se pueden modificar químicamente muy fácilmente mediante dopaje o injerto de especies durante o al final de su preparación.
Sílices de pirólisis
Las sílices de pirólisis (Fumed silicas) se obtienen por oxidación a alta temperatura de SiH4 o otros precursores de hidruro de metilo (SiHMe3, SiH2Me2 ···)
n SiH4 + 2n O2 → n SiO2 + 2n H2O
Al salir del horno, las sílices pirogénicas se obtienen en forma esponjosa, y por su alta temperatura de formación presentan una morfología muy estable y pocos silanoles superficiales en comparación con las sílices de precipitación. Esto confiere una alta dispersabilidad y reactividad a las sílices de pirólisis pero, debido a su precio más elevado, rara vez se utilizan en la industria del caucho. Nuevos rellenos de refuerzo Muy recientemente, se han realizado muchos estudios para identificar nuevos sistemas de refuerzo. Estos sistemas son similares a los compuestos de sílice y se caracterizan por el uso de un agente de acoplamiento para unir químicamente las cadenas de elastómero a la superficie del relleno. Se han patentado muchos sistemas de refuerzo: oxihidróxido y óxido de alúmina, óxidos de titanio y nitruro/carburo de silicio