ربڑ کی خصوصیات پر ربڑ کاربن سیاہ کا اثر

قدرتی ربڑ اور عام مصنوعی ربڑ، اس کے خالص ولکنائزڈ ربڑ میں کم توڑنے کی طاقت ہوتی ہے اور کوئی پہننے کی مزاحمت نہیں ہوتی، لہذا اس کی کوئی صنعتی استعمال کی قدر نہیں ہے۔ تاہم کاربن بلیک شامل کرنے کے بعد ولکینیزاٹ کی خصوصیات کو بہتر بنایا گیا ہے، جیسے سختی میں اضافہ، موڈولس، توانائی توڑنا، طاقت توڑنا، آنسو مزاحمت، تھکاوٹ کی مزاحمت، اور بہتر پہننے کی مزاحمت وغیرہ۔ ربڑ کی خصوصیات میں یہ بہتری کاربن بلیک ربڑ پروسیسنگ خصوصیات پر بہت اثر انداز ہوتا ہے، جیسے کاربن بلیک پارٹیکل سائز، ساخت کی سطح اور خوراک، جو ربڑ پروسیسنگ خصوصیات اور ولکینیزٹ خصوصیات پر بہت اثر انداز ہوتی ہیں۔

مختلف خصوصیات پر اثرات کے بارے میں بات کرنے کے لئے ایک مثال کے طور پر اسٹائرین بوٹاڈین ربڑ کو لیں۔

(1) وقت اور پھیلاؤ کا اختلاط

کاربن بلیک کے ذراتی سائز جتنا چھوٹا ہوگا، پھیلنے کی صلاحیت اتنی ہی کم ہوگی، غیر مساوی طور پر منتشر ہونا اتنا ہی آسان ہوگا اور مصنوعات کی کارکردگی خراب ہوگی، لہذا یہ نوٹ کیا جانا چاہئے۔

اعداد و شمار کے مطابق کاربن بلیک اور ربڑ کے اختلاط کے ابتدائی مرحلے میں اسے کولائیڈل حالت (ڈھائی منٹ) میں منتشر کیا گیا اور ہلکی ٹرانسمیشن کے تحت بھورا نظر آیا۔ جب اختلاط جاری رہا تو زیادہ کاربن کالا کولائیڈل حالت (3 منٹ) میں منتشر ہو گیا۔ یعنی سب سے مختصر اختلاط کا وقت جو ولکینیزٹ کی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے) جب اختلاط کا وقت آٹھ منٹ تک بڑھایا جاتا ہے تو مخلوط ربڑ ایک ہموار سطح دکھاتا ہے۔ اگر اختلاط کا وقت بہت لمبا ہو یا درجہ حرارت بہت زیادہ ہو تو کاربن سیاہ ساخت میں اضافے کے ساتھ جھلسنے کا وقت کم ہو جاتا ہے۔

تجربات سے پتہ چلا ہے کہ کاربن سیاہ ذرات کے ٹکڑوں اور شمولیت کی وجہ سے ٹریڈ ناقص ہے، خاص طور پر سخت شمولیت. اضافوں کے آخر میں، جب مطلع کیا جاتا ہے، تناؤ کا ارتکاز سب سے پہلے بنتا ہے، اور خالی جگہیں بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں دراڑیں پڑجاتی ہیں۔ اور مزید توسیع (یعنی دراڑ کا اضافہ) آخر کار تناؤ کی ناکامی کا باعث بنتی ہے۔

اگر پھیلاؤ اچھا ہے تو ایسا نہیں ہے کیونکہ پھٹنے کا کنارہ پاسیویٹیڈ (سست) ہے اور تناؤ کے پھیلاؤ کا نتیجہ ہے۔ یکساں اور اچھے پھیلاؤ کے حصول کے لئے اختلاط کے حالات بہت اہم ہیں۔ ربڑ کے مرکب کو زیادہ چپچپاہٹ کے ساتھ رکھنے کے لئے، اختلاط درجہ حرارت زیادہ کنجوس نہیں ہونا چاہئے، اور آخر میں نرم کرنے والے کو شامل کیا جانا چاہئے، ورنہ پھیلاؤ کا اثر خراب ہوجائے گا، خاص طور پر درمیانی اور سپر فرنس سیاہ کے لئے۔ کم ڈھانچے سے پہلے اسے شامل کرنے کا مقصد چپچپاہٹ کو بڑھانا ہے، تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جاسکے کہ ربڑ کے مرکب میں کافی شیر دباؤ ہو، تاکہ شمولیت کے ٹکڑوں کے ساتھ ملا ہوا کاربن سیاہ یکساں طور پر منتشر ہو سکے، لہذا دوسرا اختلاط پہلے اختلاط سے بہتر ہے۔

کاربن بلیک کے پھیلاؤ کی حد میں اضافے کے ساتھ، عمومی طور پر، کاربن بلیک ولکینیزٹ کی کارکردگی میں تبدیلیاں یہ ہیں: تناؤ کی طاقت کم ہو جاتی ہے، فریکچر اور لمبائی میں اضافہ ہوتا ہے، پانی کی لمبی عمر کی شکل کم ہو جاتی ہے، ٹین کم ہو جاتا ہے، اور کیلوریفک قدر کم ہو جاتی ہے، مونی کی درستگی کم ہو جاتی ہے، مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، پہننے میں کمی آتی ہے، دراڑ کی نشوونما سست ہو جاتی ہے، آنسو کی مزاحمت کو بہتر بنایا جاتا ہے، سختی کو کم کیا جاتا ہے، اور مرنے کا پھول ناجاتا ہے۔

(2) چپچپاہٹ کا مسئلہ

کاربن بلیک کی بنیادی خصوصیات ربڑ کے مرکب کی مونی چپچپاہٹ کو متاثر کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر، مرکب خوراک اختلاط کی حالتوں کے برابر ہے۔ ذرات کا سائز جتنا چھوٹا ہوتا ہے، مونی چپچپاہٹ جتنی زیادہ ہوتی ہے، ساخت جتنی زیادہ ہوتی ہے اور خوراک جتنی بڑی ہوتی ہے، اس کے مطابق مونی چپچپاہٹ میں اضافہ کر سکتی ہے۔ اس کے علاوہ زیادہ درجہ حرارت پر گوندھنے سے کاربن بلیک جیل میں اضافے کی وجہ سے مونی چپچپاہٹ میں بہتری آ سکتی ہے اور مناسب مقدار میں آپریٹنگ آئل شامل کرنے کے بعد کاربن بلیک کے پھیلاؤ کی ڈگری کو بہتر بنایا جا سکتا ہے اور مونی چپچپاہٹ میں بھی اضافہ کیا جا سکتا ہے لیکن آپریٹنگ آئل کی مقدار بہت زیادہ ہے۔ اس کا اثر مونی چپچپاہٹ کو کم کرنے کا ہے۔

بھرنے کی چپچپاہٹ کے بارے میں، حالیہ برسوں میں زیادہ تر لوگوں نے آئنسٹائن چپچپاہٹ مساوات کے ساتھ اس کا اظہار کیا ہے:

یہاں چپچپاہٹ جی کاربن بلیک فلر کے حجم کسر (یعنی حجم ارتکاز) کے ساتھ ایک لکیری تعلق ہے. یہ بات قابل لحاظ ہے کہ یہ مساوات صرف غیر فعال کاربن سیاہ فاموں پر لاگو ہوتی ہے، نہ کاربن سیاہ فاموں کو فعال کرنے پر، نہ ہی گریفائیٹ شدہ کاربن سیاہ فاموں (غیر فعال، بلکہ ساختی) پر۔

کلید اختلاط کے دوران بائنڈنگ گلو (جیسے کاربن بلیک جیل) کی تشکیل کی وجہ سے ہے، جسے ثانوی اثر بھی کہا جاتا ہے۔ یہ کاربن سیاہ ڈھانچے (جیسے اعلی ڈھانچے) کے اضافے کی وجہ سے ہے جو بائنڈنگ ربڑ کے اضافے کا باعث بنتا ہے۔ اختلاط کے دوران ربڑ کو میکانیکی نقصان کی وجہ سے، فری ریڈیکلز پیدا ہوتے ہیں اور کاربن سیاہ سطح فعال گروپوں کے ساتھ مل کر. لہذا، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ باندھنے والے ربڑ پر اسٹرکچرنگ کے اثرات کا تعلق ہونا چاہئے۔ کاربن بلیک سطح کا علاقہ زیادہ سرگرمی سے وابستہ ہے، جو حجم کے مربع کے متناسب ہے، لہذا آئنسٹائن مساوات GufhーーGold مساوات میں ارتقا ء کرتی ہے:

کاربن کالے ڈھانچے میں اضافے کی وجہ سے مرکب ربڑ کی چپچپاہٹ بڑھ جاتی ہے جس کے نتیجے میں اختلاط کے دوران شیرنگ کی کارروائی میں اضافہ ہوتا ہے جس سے بڑی مقدار میں توانائی خرچ ہوتی ہے جس کی وجہ سے ربڑ فری ریڈیکلز کے ارتکاز میں اضافہ ہوتا ہے جس کے نتیجے میں بڑی مقدار میں بائنڈنگ ربڑ پیدا ہوتا ہے جس سے چپچپاہٹ میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔ ، جھلس نے مزید تیز کر دیا ہے.