Resumen

En la industria del neumático, el negro de humo está siendo sustituido por la sílice como relleno en los últimos tiempos debido al desarrollo de los "neumáticos verdes". La sílice precipitada amorfa en combinación con un agente de acoplamiento de silano como relleno en los compuestos de la banda de rodadura puede suponer un ahorro de combustible del 3% al 4% en comparación con un neumático cuya banda de rodadura esté fabricada con compuestos con negro de humo. Esto supone una reducción del 20% de la resistencia a la rodadura y, en consecuencia, menores emisiones de gases de efecto invernadero. 

Por otro lado, el arroz es uno de los cultivos alimentarios más importantes que genera alrededor de un 22% en peso de cáscara durante su molienda, un material que se utiliza principalmente como combustible para la generación de energía, dando lugar a cenizas. La ceniza de cascarilla de arroz (RHA) contiene más del 70% de sílice en forma amorfa. En este trabajo evaluamos el efecto de sustituir el negro de humo por RHA en una formulación básica de banda de rodadura. Se analizaron las propiedades mecánicas, dinámicas y la morfología de los compuestos.

INTRODUCCIÓN

Carbon black ha sido el relleno más ampliamente utilizado en compuestos de caucho. Sin embargo, en la industria de neumáticos ha sido reemplazado por sílice en las últimas décadas debido al desarrollo de "neumáticos verdes", que tienen menor resistencia a la rodadura, así como mejor resistencia al desgaste (durabilidad) y agarre en mojado (seguridad).

Cuando el neumático se deforma bajo el peso del vehículo durante el movimiento, una parte de la energía mecánica disponible para girar las ruedas se almacena elásticamente mientras que otra parte se disipa como calor (pérdida de histéresis). Esta energía perdida resulta en un mayor consumo de combustible. La resistencia a la rodadura (RR) se puede definir como la energía mecánica convertida en calor por un neumático que se mueve sobre una unidad de distancia en la carretera. Esta energía perdida está relacionada con las propiedades viscoelásticas de los compuestos de caucho, desempeñando un papel especial los polímeros y rellenos utilizados en el compuesto de la banda de rodadura.

El uso de sílice precipitada amorfa en combinación con un agente de acoplamiento de silano como relleno en los compuestos de la banda de rodadura puede resultar en ahorros de combustible de aproximadamente 3% a 4%, en comparación con un neumático cuyas bandas de rodadura están hechas solo con carbono negro. Esto significa una reducción del 20% en la resistencia a la rodadura y, en consecuencia, menores emisiones de gases de efecto invernadero. 

• Materias:Análisis mecánico Propiedades mecánicas Microscopia electrónica Análisis térmico
• Subjects:Mechanical analysis Mechanical properties Electron microscopy Thermal analysis
• Palabras claves:Análisis térmico-mecánico dinámico; Propiedades mecánicas; Ceniza de cáscara de arroz; Resistencia a la rodadura; Microscopía electrónica de barrido
• Keywords:Dynamic mechanical thermal analysis; Mechanical properties; Rice husk ash; Rolling resistance; Scanning electron microscopy