Beli ogljik je bel anorganski dodatek z določenimi ojačitvenimi lastnostmi, ki lahko nadomesti ogljik za ojačitev gumijastih materialov pri proizvodnji gumijastih izdelkov, zlasti belih, svetlih ali barvnih gumijastih izdelkov. Uporaba belega ogljika pri proizvodnji terenskih pnevmatik, inženirskih pnevmatik, radialnih pnevmatik itd. izboljša celovito delovanje avtomobilskih pnevmatik in poveča prevožene kilometre pnevmatik.
1. Vloga belega saj v pnevmatikah
Dodajanje belega sajnega ogljika pri proizvodnji pnevmatik lahko zmanjša kotalni upor pnevmatik, zmanjša porabo goriva in znatno izboljša odpornost proti zdrsu ter varnost pnevmatik. Raziskave so pokazale, da lahko zamenjava sajnega ogljika z belim sajnim ogljikom učinkovito zmanjša Painejev učinek gumijastega materiala, pa tudi tangento kota izgube tangente δ pri visokih temperaturah, s čimer se izboljša kotalni upor pnevmatik. Uporaba tekalne plasti iz belega sajnega ogljika lahko zmanjša kotalni upor za 20 % in zaostajanje pnevmatike za približno 50 %, s čimer se prihrani več kot 3 % goriva.
Po dodatku belega saj v formulo tekalne plasti pnevmatike se različne lastnosti pnevmatike znatno izboljšajo; zlasti v ravnovesju med odpornostjo proti obrabi pnevmatike, oprijemom na mokri podlagi in kotalnim uporom.
2. Nezadostna uporaba belega saj v pnevmatikah
Ko se beli ogljeni črni material uporablja za ojačanje gumijastih pnevmatik, je zaradi majhne površine stika njegova afiniteta z gumo slaba; zlahka se aglomerira in ne omogoča disperzije med mešanjem; med procesom vulkanizacije pride do zakasnjenega učinka vulkanizacije, zaradi česar lahko zlahka reagira z drugimi komponentami. Beli ogljeni črni material je nagnjen k adsorpciji drugih koordinacijskih sredstev, kar ne omogoča disperzije; zlahka dehidrira in tvori skupine silicijevega oksida, kar ne omogoča vezave; strukturno utrjevanje povzroči povečanje viskoznosti med skladiščenjem. Zato bi morali proizvajalci pnevmatik sprejeti določene ukrepe za izboljšanje učinka uporabe belega ogljenega črnega črnega materiala.
3. Metode za izboljšanje učinka dodajanja belega saj v pnevmatike
V dejanski proizvodnji lahko uporaba modifikatorjev prilagodi učinek dodajanja belega saj v pnevmatikah, pri čemer so glavna vezivna sredstva, pri čemer se pogosteje uporabljajo silanska vezivna sredstva. Siloksi skupina v silanskem vezivnem sredstvu ima reaktivnost z anorganskimi snovmi, medtem ko ima organska funkcionalna skupina reaktivnost ali združljivost z organskimi snovmi. Ko se silansko vezivno sredstvo nahaja med anorganskim in organskim vmesnikom, se lahko tvori vezna plast organske matrike silanskega vezivnega sredstva anorganske matrice.