填料在橡胶中的应用

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常用填料在橡胶产品的作用及用量选择

常用填料在橡胶产品的作用及用量选择

常用填料在橡胶产品的作用及用量选择
1.硅石粉:硅石粉是一种常用的填料,它具有增加硬度、耐磨性和耐
热性的作用。

其用量一般在10%-40%,具体用量要根据橡胶制品的用途和
性能要求来确定。

2.碳黑:碳黑是一种常用的黑色填料,它可以提高橡胶制品的耐磨性、耐候性和导电性。

碳黑的用量一般在10%-30%之间,不同颜色的碳黑其用
量也会有所不同。

3.石墨:石墨是一种耐高温、耐腐蚀的填料,它可以提高橡胶制品的
耐热性和耐化学性。

石墨的用量一般在5%-15%之间。

4.金属填料:金属填料如铜粉、铝粉等可以提高橡胶制品的导电性和
导热性。

其用量一般在5%-20%之间。

5.纤维填料:纤维填料如尼龙纤维、玻璃纤维等可以增加橡胶制品的
强度和耐撕裂性。

纤维填料的用量一般在5%-10%之间。

6.硅胶:硅胶是一种具有优异的耐热性和耐寒性的填料,它可以提高
橡胶制品的耐高低温性。

硅胶的用量一般在10%-30%之间。

填料的用量选择主要要考虑到橡胶制品的用途和性能要求。

一般来说,填料的用量越高,橡胶制品的硬度和强度就会越高,但弹性和屈服强度会
降低。

因此,需要根据具体的情况来选择填料的用量,以达到最佳的性能
和成本效益。

总的来说,填料在橡胶产品中具有多种作用,可以改善橡胶制品的性能,降低成本,提高生产效率。

填料的选择和用量的确定需要综合考虑橡
胶制品的用途和性能要求,以及填料的特性和成本等因素。

橡胶增大硬度方法

橡胶增大硬度方法

橡胶增大硬度方法
橡胶是一种重要的材料,广泛应用于工业、建筑、交通、医疗等领域。

然而,橡胶的硬度往往会影响其使用效果和寿命。

为了解决这个问题,我们可以采取以下方法来增大橡胶的硬度:
1. 添加填料:在橡胶中加入一定量的填料,如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙等,可以有效地增大橡胶的硬度。

填料的数量和种类可以根据实际需要进行调整。

2. 使用热处理:通过热处理的方法可以改变橡胶的分子结构,使其硬度增大。

这种方法需要在一定温度和时间范围内进行,具体的参数需要根据橡胶的种类和用途来确定。

3. 采用交联剂:交联剂可以将橡胶的分子链连接起来,形成三维网络结构,从而增加橡胶的硬度和强度。

常用的交联剂有硫化剂、过氧化物、辐射等。

4. 改变混炼工艺:混炼工艺对橡胶的硬度和性能有着重要的影响。

通过改变混炼工艺中的参数,如加入时间、温度、转速等,可以改变橡胶的硬度和性能。

总之,选择合适的方法来增大橡胶的硬度,可以提高其使用寿命和效果。

在实际应用中,需要根据具体情况来选择最适合的方法。

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石墨在橡胶中的作用

石墨在橡胶中的作用

石墨在橡胶中的作用
石墨在橡胶中的作用主要有以下几个方面:
1. 增强橡胶的机械性能:石墨作为一种优秀的填料材料,可以增加橡胶的刚度和强度,提高橡胶制品的硬度和耐磨性。

石墨填料能够在橡胶中形成一个骨架结构,增加橡胶的抗拉强度和耐久性。

2. 提高橡胶的导热性:石墨具有良好的导热性能,可以提高橡胶制品的导热性,使其更好地散热。

这对于一些需要散热的橡胶制品,如轮胎、密封件等是非常重要的。

3. 改善橡胶的摩擦性能:石墨的添加可以减少橡胶制品的摩擦系数,降低摩擦阻力,提高橡胶制品的耐磨性和耐腐蚀性。

4. 提高橡胶的导电性:石墨是一种电导体,加入适量的石墨可以使橡胶具有一定的导电性能。

这对于一些需要导电的橡胶制品,如电缆护套等是非常有益的。

总体来说,石墨在橡胶中的添加可以改善橡胶的机械性能、导热性能、摩擦性能和导电性能,使其更加适用于不同的应用领域。

硅灰石在橡胶中的作用

硅灰石在橡胶中的作用

硅灰石在橡胶中的作用
硅灰石是一种无机短纤维功能填料,在橡胶中通常扮演增量填充剂和增强剂的角色。

其主要作用如下:
1. 改善橡胶的机械性能:硅灰石可以显著提高橡胶的拉伸强度、抗撕裂强度和耐磨性等物理性能。

2. 提高热稳定性:硅灰石具有优良的耐热性,可以提高橡胶的热稳定性和耐老化性,延长其使用寿命。

3. 增加硬度:硅灰石填充后的橡胶硬度会有所提高。

4. 降低生产成本:硅灰石是一种相对廉价的无机填料,其在橡胶中的使用可以有效降低生产成本。

5. 改善加工性能:硅灰石具有良好的分散性和亲有机性,可以改善橡胶的加工性能,使橡胶更易于成型和加工。

6. 提高电绝缘性:硅灰石填充后的橡胶,其电绝缘性会得到一定的提高。

石蜡在橡胶和塑料制品中的应用

石蜡在橡胶和塑料制品中的应用

石蜡在橡胶和塑料制品中的应用石蜡是一种由石油炼制而成的蜡状物质,其化学性质稳定、不易氧化、不溶于水,是一种常用的添加剂。

在橡胶和塑料制品中,石蜡的应用非常广泛,能够改善材料的性能、降低成本,提高其质量和竞争力。

一、石蜡在橡胶中的应用橡胶中常用的填料有炭黑、硅灰石、白炭黑等,这些填料的使用可以增加橡胶的强度、耐磨性和耐高温性等方面的性能。

但是添加这些填料会使橡胶的粘度变大、流动性变差,不利于加工。

而石蜡的使用则能够很好地解决这个问题。

首先,石蜡可以起到润滑剂的作用,使填料与橡胶之间的摩擦减小,从而提高材料的流动性,便于加工。

其次,石蜡可以改善橡胶的加工性能,防止应力裂纹的产生,提高成品率。

此外,石蜡还能增加橡胶的柔韧性、延展性和耐寒性,提高橡胶的耐候性和抗氧化性能。

二、石蜡在塑料中的应用塑料制品中常用的填料有钙粉、滑石粉、炭黑等,这些填料可以减低塑料的成本、提高硬度及力学性能。

但它们的使用也会导致塑料的流动性变差,加工性能变差,而且还会影响产品的透明度和光泽度。

石蜡的使用对上述问题有很好的解决作用。

首先,石蜡是一种低分子量的蜡状物,能够填充塑料分子的空隙,形成光滑且强化的表面,从而提高了外观质量、耐磨性能、光泽度。

其次,石蜡的润滑作用可以降低塑料颗粒之间的摩擦,提高塑料的流动性,便于加工。

此外,石蜡还能够改善塑料的抗冲击性、耐老化性和耐候性等性能。

三、石蜡的不同类型石蜡的种类繁多,按照不同的炼制方法和成分,可分为合成石蜡、液体石蜡、微晶石蜡和蒸镀石蜡等。

不同种类的石蜡在橡胶和塑料制品中的应用略有不同。

合成石蜡是一种由乙烯通过催化剂反应合成的人造蜡,其分子量相对较低,黏度小,易流动,可作为塑料和橡胶中的润滑剂、抗氧化剂和防静电剂等。

液体石蜡通常是一种具有高度分子化合物结构的液态物质,常用于橡胶加工过程中的润滑剂,能够改善橡胶的加工流动性。

微晶石蜡具有中等分子量和中等的晶格结构,适用于制造油墨、蜡烛、化妆品、食品等产品。

硅藻土等填料在氟橡胶中的应用

硅藻土等填料在氟橡胶中的应用

硅藻土等填料在氟橡胶中的应用硅藻土是一种天然的矿物材料,由于其多孔性、高比表面积以及化学稳定性等优良性能,已经被广泛应用于各个领域。

在橡胶制品中,硅藻土的应用越来越广泛,特别是在氟橡胶中的应用。

氟橡胶具有优异的耐热性、耐酸碱性和耐腐蚀性等特性,能够在极端环境下保持其弹性性能。

它被广泛应用于航空航天、工业制造和汽车制造等领域。

然而氟橡胶的使用寿命有时受到填料的限制。

因此,选择合适的填料具有重要的意义。

硅藻土等填料在氟橡胶中的应用主要有以下几个方面:1. 提高氟橡胶的强度和硬度硅藻土等填料可以增加氟橡胶的硬度和强度,从而提高其耐磨性和耐压性。

这种填料可以通过改变硅藻土的孔隙结构和颗粒大小来调节橡胶的物理性能。

硅藻土填料比其他填料更适用于氟橡胶,因为它能够更好地吸附氟橡胶的胶体,从而提高了其抗拉强度和耐磨性。

2. 提高氟橡胶的耐热性硅藻土等填料具有良好的耐热性,可以提高氟橡胶的耐热性。

在高温下,硅藻土能够减缓氟橡胶材料的老化和劣化,从而延长其使用寿命。

硅藻土填料还能够减少氟橡胶的热膨胀系数和热导率,从而避免氟橡胶在高温下发生热裂。

3. 提高氟橡胶的耐腐蚀性硅藻土等填料可在氟橡胶中起到一定的抑制腐蚀的效果。

在氟橡胶中添加硅藻土,可以防止氟橡胶因长时间接触酸、碱和有机溶剂而发生腐蚀,从而提高了氟橡胶的使用寿命。

4. 降低氟橡胶的成本与其他填料相比,硅藻土等填料价格较低且比重轻,可以降低氟橡胶的成本,并且可提高生产效益。

除了硅藻土,氟橡胶中还可以添加炭黑、纳米氧化铝等填料。

但是,硅藻土的优点在于其化学稳定性好、吸附能力强、耐热性能出色,可以在不影响橡胶性能的情况下提高填料的质量和成本性能比。

总之,在氟橡胶中添加硅藻土等填料具有重要的应用价值。

硅藻土与氟橡胶的适配性好、使用效果明显,可以提高氟橡胶的物理性质和化学稳定性,降低成本,增加生产效益,广泛应用于飞机、汽车、石油化工等重要领域。

橡胶中碳酸钙使用量比例

橡胶中碳酸钙使用量比例

橡胶中碳酸钙使用量比例橡胶制品中的碳酸钙是一种常用的填充剂,可以提高橡胶制品的物理性能和加工性能。

在橡胶中添加适量的碳酸钙可以增加硬度、强度和耐磨性,降低成本,并且对环境友好。

然而,碳酸钙使用量的比例需要根据不同的橡胶制品和应用来确定。

一般来说,橡胶制品中碳酸钙的使用量比例在5%至30%之间。

具体的比例取决于橡胶制品的要求和使用环境,以下是几个常见的应用场景:1. 橡胶密封件:在橡胶密封件中添加适量的碳酸钙可以提高密封件的硬度和耐磨性,延长使用寿命。

一般来说,碳酸钙的使用量比例在10%至20%之间。

2. 橡胶管道:橡胶管道通常需要具备一定的硬度和耐压性能。

适量添加碳酸钙可以增加管道的硬度和强度,提高耐压能力。

一般来说,碳酸钙的使用量比例在10%至30%之间。

3. 橡胶轮胎:橡胶轮胎需要具备较高的耐磨性、抗老化性和抗裂性能。

适量添加碳酸钙可以提高轮胎的硬度、强度和耐磨性,延长使用寿命。

一般来说,碳酸钙的使用量比例在20%至30%之间。

4. 橡胶地板:橡胶地板需要具备较高的耐磨性、抗滑性和抗污性能。

适量添加碳酸钙可以提高地板的硬度和耐磨性,减少滑倒事故的发生。

一般来说,碳酸钙的使用量比例在10%至20%之间。

需要注意的是,虽然添加适量的碳酸钙可以改善橡胶制品的性能,但过高的使用量会导致橡胶变脆,降低弹性和韧性。

因此,在确定碳酸钙使用量比例时,需要综合考虑橡胶制品的性能要求和使用环境。

碳酸钙的粒径和分散性也会对橡胶制品的性能产生影响。

较细的碳酸钙粒径可以提高填充效果和加工性能,但过细的颗粒易使橡胶制品出现斑点。

因此,在选择碳酸钙填料时,需要根据具体情况综合考虑。

总结起来,橡胶制品中碳酸钙的使用量比例是根据不同的应用场景和要求来确定的。

合理的使用量比例可以提高橡胶制品的物理性能和加工性能,降低成本,并且对环境友好。

因此,在橡胶制品的生产中,需要根据实际情况选择适当的碳酸钙使用量比例,以达到最佳的效果。

功能纳米粉体填料在橡胶中的作用

功能纳米粉体填料在橡胶中的作用

功能纳米粉体填料在橡胶中的作用(功能纳米颗粒)是指颗粒尺寸小于100nm的微粒,由于其可调控物质的结构,从而可制成具有特别性能的功能材料,表面效应和体积效应是纳米颗粒的基本特征。

橡胶工业的进展与纳米材料的使用有紧密的联系,橡胶工业最早利用纳米(炭黑)加强,而层状纳米填料(高岭土、滑石、云母、膨润土)和纤维状纳米填料(纳米级凹凸棒、(碳纳米管)、纳米氧化铝等)则是常用的橡胶纳米填料,木质素也可作为高分子聚合物的一种特别的有机橡胶填料。

量子效应、小尺寸效应及大比表面原子效应使得纳米材料具有一些特别的光、电、磁、热等性能。

很多纳米填料不仅可以加强橡胶,还能给与橡胶纳米复合材料一些新的功能,为功能橡胶制品的进展起了紧要作用。

纳米复合材料指通过适当的制备方法将纳米填料均匀地分散于基质(橡胶、树脂、金属等)中所形成的一种含有纳米尺寸填料的复合体系材料。

在现实应用中,纳米材料很少直接单独使用,大多数以纳米复合材料的形式被利用。

在橡胶材料中引入纳米功能的高分子结构,可提高材料的模量、尺寸稳定性、热变形温度等,起到加强、增韧的作用,同时还可给与橡胶纳米复合材料其他特定的功能,而使其可以作为功能橡胶使用。

一、功能纳米填料在橡胶中的作用功能纳米填料具有提高橡胶力学性能、改善橡胶加工性能以及给与橡胶某种特别功能(防震、导电、阻燃等)的特点。

1.1加强橡胶力学性能用纳米填充剂加强橡胶的性能时,加强剂的粒径是第一要素,同时其表面活性和结构也是特别紧要的因素。

较多的表面活性中心有利于纳米粒子与基质的结合,二者结合得越紧密,相容性越好,则橡胶性能的改善效果更佳。

纳米填料的结构对橡胶的加强效果有肯定的影响,纳米填料粒子加强橡胶有肯定的临界粒径,当粒径在肯定范围内时,具有较高细度的纳米粒子对橡胶有较好的加强效果,并不受化学成分影响。

讨论表明,当粉体粒径小至100nm时,粒子对橡胶的加强效果发生突变,有明显的加强作用,粉体材料的元素构成并不影响该性质,元素构成只是影响其加强橡胶的程度。

亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用

亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用

亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑是一种具有亲水性的炭黑颗粒,它在橡胶工业中有着广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域:提高橡胶制品的抗磨性能亲水白炭黑可以作为填料添加到橡胶制品中,提高其抗磨性能。

炭黑具有高比表面积和微米级的颗粒尺寸,通过与橡胶相互作用,增加了橡胶制品的抗磨损能力。

增强橡胶制品的抗紫外线性能橡胶制品在户外环境中容易受到紫外线的损伤。

亲水白炭黑的加入可以有效地改善橡胶制品的抗紫外线性能,并延长其使用寿命。

提高橡胶制品的耐候性亲水白炭黑能够提高橡胶制品的耐候性,使其更能够抵抗氧化、热老化以及环境中的化学物质侵蚀。

这使得橡胶制品能够在恶劣的工作环境中长期稳定运行。

亲水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的加工性能,提高橡胶的流动性和成型能力。

这对于生产大型橡胶制品,如轮胎等,具有重要意义。

疏水白炭黑在橡胶中的应用疏水白炭黑是一种具有疏水性的炭黑颗粒,它在橡胶工业中也有着重要的应用。

以下是一些主要的应用领域:提高橡胶制品的耐油性能疏水白炭黑可以与橡胶相互作用,增加橡胶制品的疏水性,从而提高其耐油性能。

这在一些需要承受油污染或与液体油接触的橡胶制品中非常关键。

增强橡胶制品的抗溶胀性能疏水白炭黑的加入能够改善橡胶制品的抗溶胀性能。

橡胶制品在接触溶剂或液体时容易发生溶胀,导致性能下降。

疏水白炭黑的引入可以减少橡胶与液体的相互作用,提高其抗溶胀性能。

提高橡胶制品的保温性能疏水白炭黑可以作为绝热材料添加到橡胶制品中,提高其保温性能。

疏水性使其能够阻碍热量和水分的传递,使橡胶制品具有更好的保温效果。

疏水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的耐化学性能,提高其对化学物质的抵抗能力。

这对于一些需要与酸、碱等化学物质接触的橡胶制品来说非常重要。

以上是亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的一些主要应用及其详细讲解。

这些应用使得亲水白炭黑和疏水白炭黑成为橡胶工业中不可或缺的材料,为橡胶制品的性能提升和扩展应用领域提供了重要的支持。

补强填料金刚素在橡胶中的应用研究

补强填料金刚素在橡胶中的应用研究
技 实 业 股 份 有 限 公 司 产 品 ; 黑 , 号 N6 0和 炭 牌 6
N3 5 天 津海 豚炭 黑有 限公 司产 品 。 7,
1 2 主 要 设 备 和 仪 器 .
1 5 . 7 L本 伯 里 密 炼 机 , 国 法 雷 尔 公 司 产 英
品 ; 一6 A 型 开 炼 机 , 海 橡 胶 机 械 厂 产 品 ; XK 1 0 上 M2 0 0 E型 门尼粘 度仪 , 北京 友 深 电子 仪器 有 限公 司产 品 ; — 3型 无 转 子 硫 化 仪 , 京 环 峰 化 工 MR C 北 机 械 实验 厂 产 品 ; 2 0 M 型万 能材 料 试 验 机 , AI7 0 中国台湾 高铁 科 技 股 份 有 限公 司 产 品 ; C — R C I型
橡胶 动态 切割 试 验 机 , 北京 万 汇 一 方 科 技发 展 有 限公 司产 品 ; 自动化 透气性 测试 仪 , 北京 化工 大学 自行研 发仪 器 。 13 配方 及混 炼工 艺 . 13 1 N . . R基本 配 方及 工艺
且 金 刚 素 增 量 替 代 炭 黑 可 以 降 低 含 胶 率 , 于 对
用量 。
作者 简 介 : 晋 钧 ( 9 9 ) 女 , 川 宁 南 县 人 , 京 橡 胶 工 颜 17 一 , 四 北 业研 究设 计 院 工程 师 , 士 , 硕 主要 从 事 高 分 子 材 料 的 研 究 。
5 硬 脂 酸 3 硫 黄 , ,
25 促进剂 D ., M
工 艺 : 照 GB T 3 8 . 8 0 7 炭 黑 第 参 / 7 0 1 —2 0 《 1部分 : 天然橡胶 ( 8 在 NR) 的鉴 定 方 法 》 采 用 中 ,
企 业 降 本增 效 也 具 有 积 极 意 义 。本 工 作 采 用 金 刚 素作 为 补 强 填 料 等 量 完 全 替 代 炭 黑 N6 0用 6 于 NR和 S R基本 配 方 , 察 胶 料 的 基 本 性 能 , B 考 并 采用 金 刚 素 部 分 替 代 炭 黑 N3 5应 用 于 替 代 炭 黑 N6 0应 用 于 轮 部 6

炭黑在橡胶里面的增强机理

炭黑在橡胶里面的增强机理

炭黑在橡胶里面的增强机理
炭黑作为一种常见的填料,可以在橡胶中起到很好的强化作用。

其主
要机理如下:
1.提高界面粘附力:炭黑表面的亲疏水性能能够吸附橡胶分子,增强
炭黑与橡胶的相互作用力,促进颗粒与橡胶基质之间的粘附,从而增强复
合材料的力学性能。

2.增加形态刚度:炭黑颗粒的硬度和刚度远高于橡胶分子,可以有效
地增加橡胶的形态刚度,提高材料的弹性模量和强度。

3.促进硫化反应:炭黑表面含有丰富的活性基团,能够吸附橡胶分子,增加其接受硫醇羟基的能力,促进橡胶与硫醇发生交联反应,从而增强材
料的耐热性和耐磨性。

4.增加热导率:炭黑颗粒的导热性能良好,能够有效地增加橡胶复合
材料的导热性能,提高材料的热稳定性和抗老化性能。

综上所述,炭黑作为一种重要的橡胶填料,能够改善橡胶材料的力学
性能、耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等方面的性能,广泛应用于橡胶工业中。

硫酸钙_石膏_填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙_石膏_填料在橡胶中的应用综述

硫酸钙(石膏)填料在橡胶中的应用综述黄明杰,张晓莹( 荆门市磊鑫石膏制品有限公司,湖北荆门448000)摘要: 橡胶制品早已成为国际贸易重要的大宗商品,在世界市场上,橡胶产品已形成了以轮胎为中心,以工业、建筑用品为重点,涉及胶鞋、胶布等日用制品以及医疗卫生、文化体育等各大类的产品群体。

随着橡胶应用领域的扩展,无机填料在橡胶工业中的地位越来越突出。

本文简单地介绍了硫酸钙填料在橡胶中的应用。

关键词: 硫酸钙,石膏,填料,橡胶TQ 330. 1 + 2中图分类号:Application and Summary of Calcium Su l fat e( G yp s um) Filler in Rubb erHUANG Ming-jie,ZHANG X i ao-yi ng( J i ngmen City Leixin Gypsum Product Co. Ltd. ,J i ngmen 448000,H ubei,Chi na)A b s t ract:Rubber products have become an i m por tant commodity for i nternat i o nal trade. I n the wor l d market,rubber products have been formed as cent er i ng on t i r e,focus i ng on i ndus t r i al,bui l di ng s uppl i es,i n r el at i on to rubber shoes,adhes i ve and other dai l y-use products and health,culture,sports and var i ous types of products. The i nor ganic filler in rubber i ndus t r y i s more and more pr om i nent as ext ens i on of the appl i cat i on of rubber. This paper s i mply in- troduces the appl i cat i on of calcium sulfate filler in r ubber.Key word s:calcium s ul fate,gyps um,f ill er,r ubber海关总署公布的2012 年全国进口重点商品量值数据显示,2012 年,我国累计进口天然橡胶218 万吨,较2011 年( 210 万吨) 高出了3. 6% 。

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用研究

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用研究

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用
研究
氟橡胶是一种高性能橡胶,具有出色的耐高温、耐化学品、耐油腐蚀、氧化稳定性及电绝缘性等性能,被广泛应用于化工、汽车、航天等领域。

然而,氟橡胶制品往往存在着明显的成本问题,因此需要通过填料改性来降低成本和提高性能。

硅藻土是一种天然的无机高分子材料,其汽水吸附性能、表面积和离子交换容量较高,因此具有很好的改性应用前景。

本文研究了硅藻土、云母、碳黑、摩擦炭等不同填料在氟橡胶中的应用,分别研究了它们对氟橡胶物理性能和力学性能的影响。

结果表明,硅藻土和云母对氟橡胶的耐油性、耐热性、拉伸性及硬度都有一定的改善,其中硅藻土的效果更加显著。

而碳黑和摩擦炭的加入对氟橡胶的物理性能和力学性能影响不明显,主要起到了填充物和稀释剂的作用。

另外,还研究了硅藻土改性氟橡胶在长期热水、石油、酸、碱等各种介质中的使用寿命和机械性能,实验证明硅藻土改性氟橡胶具有良好的综合性能和较长的使用寿命。

总之,该研究揭示了硅藻土在氟橡胶中的应用前景,为氟橡胶的改性及应用提供了新思路和技术支持。

常用橡胶配合剂分类与作用

常用橡胶配合剂分类与作用

常用橡胶配合剂分类与作用常用橡胶配合剂可以分为增塑剂、抗氧剂、防老剂、二硫化物促进剂、分散剂等几类。

它们在橡胶制品的加工过程中起到了至关重要的作用。

增塑剂是一类用于增加橡胶柔软度和延展性的配合剂。

它可以降低橡胶的硬度,提高其柔韧性和可塑性,使橡胶产品具有更好的弹性和韧性。

常见的增塑剂有石蜡、石油沥青、合成橡胶软化剂等。

抗氧剂的作用是延缓橡胶老化过程,保持橡胶制品的性能。

橡胶在长时间使用或暴露在氧气、日光等环境条件下会发生老化,导致性能下降。

抗氧剂可以抑制氧气的直接接触和氧化反应,延缓橡胶的老化速度。

常见的抗氧剂有硫酚类、硝基酚类、二苯胺类等。

防老剂是一类用于保护橡胶制品不受紫外线辐射和高温氧化的配合剂。

它可以有效地抑制橡胶的老化反应,延长橡胶制品的使用寿命。

常见的防老剂有二硫化四甲基、硫醚类、过氧化物等。

二硫化物促进剂是一类用于促进橡胶硫化反应的配合剂。

橡胶在加硫过程中,需要添加一定量的硫化剂和促进剂来促进硫化反应的进行。

二硫化物促进剂可以加速橡胶的硫化速度,提高硫化效果,使橡胶制品具有更好的物理机械性能。

常见的二硫化物促进剂有硫醇类、硫脲类、硫代字茂类等。

分散剂是一类用于橡胶和填料分散的配合剂。

填料在橡胶中起到增强剂、增稠剂和填充剂的作用,但是填料的分散性很重要。

分散剂能够将填料均匀分散在橡胶中,提高橡胶制品的机械性能和加工性能。

常见的分散剂有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。

除了这些常用的橡胶配合剂,还有一些其他的配合剂也具有重要的作用。

例如,促进剂能够加速橡胶的加硫反应;防焦剂能够防止橡胶在加热过程中产生焦炭;硫化剂能够将橡胶转变为耐热、耐寒和耐化学腐蚀的弹性体;填充剂能够提高橡胶制品的物理力学性能和耐磨性。

总的来说,常用橡胶配合剂在橡胶制品的加工过程中起到了至关重要的作用。

它们可以提高橡胶制品的柔韧性、耐老化性、硬度和机械性能,延长橡胶制品的使用寿命,提高产品质量。

云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子

云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子

云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子云母是一种具有层状结构的矿物,主要包括硅酸铝钾、铝镁铁等成分。

它具有优异的物理和化学性质,因此被广泛应用于橡胶工业中。

云母的层间结构使其具有优异的薄片状特点,可以有效地改善橡胶的机械强度、耐热性和耐磨性。

云母还具有很好的增韧性和抗折性,能够增加橡胶制品的强度和硬度。

云母在橡胶中的应用主要有两种形式,一种是以氧化铝为主要成分的云母粉体,另一种是以云母纤维为主要成分的云母纤维素。

云母粉体主要用于增强硫化橡胶的力学性能,改善制品的抗拉强度、弹性模量和硬度。

云母纤维素则主要用于增强硫化橡胶的抗撕裂性能和耐热性能,使橡胶制品具有更好的抗裂能力和耐用性。

云母粉体在橡胶中的应用可以通过填充增强或粒子复合两种方式进行。

填充增强是将云母粉体加入到橡胶中作为填充剂,通过填充效应来增强橡胶的力学性能。

云母粉体具有较高的比表面积和较好的相容性,能够与橡胶基体良好地相互作用,提高橡胶的力学强度和耐磨性。

粒子复合是将云母粉体与橡胶基体形成复合材料的一种方式,通过云母粉体与橡胶基体之间的互相作用来改善橡胶的物理和力学性能。

云母粉体可以通过改变其加入量和分布来调节橡胶的性能,例如,适量的云母粉体能够提高橡胶的硬度和强度,而过多的云母粉体则可能导致橡胶的延展性和弯曲性变差。

滑石粉是一种由氢氧化镁和氢氧化铝组成的矿石,具有较好的耐热性、耐磨性和电绝缘性能。

滑石粉在橡胶中的应用主要是通过填充增强的方式进行,类似于云母粉体的应用。

滑石粉的细小颗粒结构使其能够填充在橡胶基体中,提高橡胶的机械强度和耐磨性。

滑石粉还具有很好的吸湿性和抗裂性能,能够增加橡胶制品的耐用性和耐候性。

同时,滑石粉的高熔点和低导热系数使其具有优异的耐热性能,在高温环境下仍能保持较好的物理和力学性能。

总之,云母和滑石粉是橡胶中常用的补强填料。

它们能够提高橡胶的力学性能、耐热性能和耐磨性能,使橡胶制品具有更好的强度、耐用性和耐候性。

聚乙烯蜡在橡胶中的应用

聚乙烯蜡在橡胶中的应用

聚乙烯蜡在橡胶中的应用聚乙烯蜡(Polyethylene Wax)是一种低分子量的聚乙烯,通常具有高熔点、低粘度和良好的耐磨性能,因此常用于橡胶中作为添加剂,以提高橡胶的加工性能和性能稳定性。

下面将详细介绍聚乙烯蜡在橡胶中的应用。

一、聚乙烯蜡的种类聚乙烯蜡按其加工方法的不同,可以分为液态聚乙烯蜡、粉末聚乙烯蜡和颗粒状聚乙烯蜡三种类型。

其中,液态聚乙烯蜡通常用于涂料、油墨等领域;粉末聚乙烯蜡主要用于塑料、印刷油墨等领域;颗粒状聚乙烯蜡则主要用于橡胶、涂料、油墨等领域。

二、聚乙烯蜡在橡胶中的作用1. 提高橡胶的加工性能将聚乙烯蜡作为添加剂加入到橡胶中,可以有效地降低橡胶的粘度和内聚力,提高橡胶的流动性和可塑性,从而使橡胶的加工性能得到改善。

同时,聚乙烯蜡对橡胶的热稳定性和耐磨性也有一定的提高作用。

2. 提高橡胶的性能稳定性橡胶在制备过程中易受到氧化、老化等环境因素的影响,从而导致橡胶性能的下降。

而聚乙烯蜡的加入可以有效地防止橡胶的老化和氧化,使橡胶的性能得到稳定保持。

3. 降低橡胶的成本相对于其它添加剂,聚乙烯蜡的价格较为便宜,因此将聚乙烯蜡作为添加剂加入到橡胶中,可以有效地降低橡胶的成本,提高橡胶的经济性。

1. 橡胶加工助剂聚乙烯蜡可以作为一种优良的橡胶加工助剂,广泛用于轮胎、橡胶管、皮带等橡胶制品的生产中。

在橡胶加工过程中,加入适量的聚乙烯蜡可以有效地提高橡胶的加工性能和稳定性,从而保证橡胶制品的品质和性能。

2. 橡胶填料聚乙烯蜡也可以作为一种优良的橡胶填料,在橡胶中起到增加硬度、提高耐磨性等作用。

同时,聚乙烯蜡还可以促进橡胶填料与其它填料的分散和结合,从而提高橡胶的整体性能。

3. 橡胶密封剂聚乙烯蜡可以作为一种优良的橡胶密封剂,广泛用于汽车、机械、建筑等领域。

在橡胶密封剂中,聚乙烯蜡可以有效地提高橡胶的耐磨性、耐油性和耐高温性能,从而保证橡胶密封剂的使用寿命和性能。

四、总结聚乙烯蜡作为一种优良的添加剂,在橡胶制品的生产中发挥着重要的作用。

橡胶配方中常用的无机填料

橡胶配方中常用的无机填料

橡胶配方中常用的无机填料在橡胶制品的配方中,常常需要添加无机填料来提高材料的性能和降低成本。

无机填料主要包括颜填料、天然填料和合成填料等,下面将介绍一些常用的无机填料。

1.炭黑:炭黑是一种重要的无机填料,在橡胶制品中广泛应用。

它具有高比表面积、良好的增强效果、耐磨性和耐老化性等特点。

炭黑可用于改善橡胶制品的强度、耐磨性、抗拉伸性和防裂性能。

2.沉降白云母:沉降白云母是一种天然填料,主要由云母矿石加工而来。

它具有低密度、优异的物理性能和化学稳定性,可用于提高橡胶制品的加工性能、增加硬度和减少热导率。

3.晶体石英:晶体石英是一种高硬度的无机填料,具有良好的化学稳定性和高温稳定性。

晶体石英可用于改善橡胶制品的硬度、强度和耐磨性能。

4.钙碳酸盐:钙碳酸盐是一种常见的无机填料,包括重质碳酸钙和轻质碳酸钙。

它们具有低硬度、高比表面积和良好的耐热性能,可用于改善橡胶制品的加工性能、增加硬度和强度。

5.铝硅酸盐:铝硅酸盐是一种耐高温的无机填料,主要包括蛭石和蛇纹石等。

它们具有低热导率、良好的耐磨性和化学稳定性,可用于提高橡胶制品的热稳定性和耐磨性能。

6.硅酸钠:硅酸钠是一种常用的无机填料,具有低硬度、良好的增强效果和耐磨性能。

硅酸钠可用于改善橡胶制品的强度、硬度和耐磨性能。

7.氧化锌:氧化锌是一种重要的无机填料,在橡胶制品中广泛应用。

它具有良好的增强效果、耐热性和耐老化性能。

氧化锌可用于提高橡胶制品的硬度、耐磨性、抗拉伸性和耐裂性。

8.硫化锌:硫化锌是一种常用的无机填料,具有增强效果和良好的耐老化性能。

硫化锌可用于提高橡胶制品的硬度、耐磨性和抗老化性能。

除了以上提到的无机填料,还有一些其他的无机填料常用于橡胶配方中,如纳米二氧化硅、硫酸钙、氧化铁等。

这些填料都有各自的特点和应用范围,可以按照具体的要求进行选择和搭配,并通过调整配方,以满足橡胶制品的性能要求和经济成本。

云母粉在橡胶中的阻尼作用

云母粉在橡胶中的阻尼作用

云母粉在橡胶中的阻尼作用
云母粉是一种常用的橡胶填料,可以大大提高制品的强度,补强效果能达到或接近使用白炭黑的水平;提高制品的尺寸稳定性,耐应力开裂性,增强制品的韧性,防老化、抗龟裂,增强制品的耐磨性能;赋予制品优良的耐酸碱性、阻燃及抗腐蚀特性,提高制品的耐热性能,降低收缩率、翘曲率等。

在橡胶阻尼材料中,云母粉也是一种重要的填料。

使用云母粉比使用碳酸钙作填料的阻尼材料的阻尼性能好,且随着云母粉粒径的增大,尼材料的玻璃化转变温域变宽,材料对温度的敏感程度降低。

橡胶的增强措施

橡胶的增强措施

橡胶的增强措施橡胶是一种重要的工业原材料,在各个领域都有广泛的应用。

然而,由于其本身的特性,橡胶在某些方面还存在一些不足,例如低抗拉强度、低硬度和低耐磨性等。

为了克服这些不足,人们采取了一系列的增强措施,以提高橡胶的力学性能和耐久性。

本文将介绍几种常见的橡胶增强措施。

1. 添加填料一种常见的橡胶增强措施是添加填料。

填料可以增加橡胶的硬度、强度和耐磨性。

常用的填料有碳黑、硅灰和石墨等。

碳黑是最常用的填料,它不仅可以增加橡胶的硬度,还可以提高其抗撕裂性能和耐磨性。

硅灰则可以增加橡胶的强度和硬度,同时也改善了其热稳定性。

石墨填料能够提高橡胶的导电性和热导率,同时增加橡胶的强度和硬度。

2. 添加增塑剂添加增塑剂也是一种常见的橡胶增强措施。

增塑剂可以提高橡胶的可塑性和延展性,增加其拉伸强度和韧性。

常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯(phthalate)和环氧树脂等。

邻苯二甲酸酯增塑剂非常常见,它能够使橡胶更加柔软,并且提高其耐磨性和耐寒性。

环氧树脂是一种高性能增塑剂,它可以显著提高橡胶的强度、刚度和耐磨性。

3. 进行交联处理为了增强橡胶的力学性能和耐久性,常常需要进行交联处理。

交联是指将橡胶分子中的一些链断裂,形成新的化学键,从而使橡胶成为3D网络结构。

这可以显著提高橡胶的抗拉强度、弹性模量和热稳定性。

交联处理的方法有热交联、化学交联和辐射交联等。

热交联是最常见的方法,它通过加热橡胶与硫磺反应,形成交联结构。

化学交联则是通过引入交联剂,如过氧化物,使橡胶分子发生化学反应交联。

辐射交联是通过高能射线照射橡胶,使其分子间形成交联结构。

4. 结合增强纤维另一种常见的橡胶增强措施是结合增强纤维。

增强纤维可以作为橡胶增强的骨架,能够提高橡胶的抗拉强度和刚度。

常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。

玻璃纤维是最常用的增强纤维,它可以显著提高橡胶的抗拉强度和耐磨性。

碳纤维具有很高的强度和刚度,能够显著提高橡胶的力学性能。

天然纤维填料及其对橡胶性能的影响

天然纤维填料及其对橡胶性能的影响

橡胶参考资料2019年天然纤维填料及其对橡胶性能的影响符㊀尧㊀编译㊀㊀近年来,寻找和应用新自然资源在化工领域是一个重要的课题.这些资源往往只是副产品,拥有价格优势.自然资源的例子有木质素㊁淀粉㊁纤维素等.纤维素是自然界中最丰富的可再生生物物质材料,也是植物细胞壁的主要成分.纤维素几乎是取之不尽㊁用之不竭的高分子原料,具有优良的结构和性能.纤维素大分子是由重复DG葡萄糖链节组成的亲水性线性生物大分子,具有良好的生物降解和增强性能.纤维素的高聚合度和许多潜在的化学改性方法也使它成为化学工业和橡胶制品有吸引力的材料.然而,用于橡胶制品时,其微纤维(微米级)或晶须(纳米级)类别是首选的.纤维素纤维在橡胶共混物中具有潜在的应用潜力,主要用作填料,因为它们具有优良的环保特性,而且在橡胶复合材料中拥有多种纤维增强技术.将浆粕用于橡胶复合材料需要进行改性.用于橡胶复合材料的浆粕纤维应该是疏水性的,因此它应该具有较高的水稳定性和对橡胶基体的亲和性.这些性能可以简单通过纤维素纤维表面乙酰化来实现.乙酰化是一种最有意义的反应之一,它能将木质纤维素纤维接枝到聚合物基体上.可用硫酸做催化剂,在无溶剂体系中,将浆粕纤维在室温下用乙酸酐进行乙酰化反应.可用F T I R 光谱法研究酯化反应对浆粕结构的影响.用扫描电镜观察纤维结构变化,用接触角法测定纤维的疏水/亲水性能.浆粕纤维的酯化反应通过乙酰基取代羟基来降低其亲水性.乙酰化反应可以在均相或非均相条件进行,有没有溶剂都可以.无溶剂是首选方法,因为溶剂溶解反应物,同时降低反应速率.此外,使用溶剂使潜在技术复杂化,增加了工艺过程.如上所述,乙酰化反应很容易通过F T I R光谱法研究.可通过3300c m-1㊁1740c m-1㊁1366c m-1和1215~1230c m-1处的强吸收谱研究乙酰化浆粕.浸润性或表面能变化可以通过测量接触浸润角来测量.可以用各种液体来测定由乙酰化浆粕制成的基材的表面能.然而,这种测量并不涉及乙酰化纤维的尺寸稳定性.本文研究了三种纤维素粉体与表面相关的性能及其对填充共混胶最终性能的影响.主要目的是从橡胶共混物的硫化特性和物理机械性能的角度确定最佳填充量.填料用量范围为10~50份,并将其填充橡胶共混物的性能与未填充参考试样进行了对比.所获得的结果揭示了在实际橡胶共混物中应用所选填料的可能性.1㊀实验1.1㊀材料本研究中使用的木质纤维素是由斯洛伐克G r e e n c e l l s.r.o提供的粉状浆粕GW400F.粉末浆粕是由B u k o c e l a.s公司K r a f t浆粕纤维干法生产.浆粕的物理与化学性能:纤维素含量99.5%,湿度小于7%,视密度70g/L~90g/L,灰分(850ħ,4h)最大0.5%,颜色为白色,水抽出物p H值为6ʃ1,筛分试验(S T N E NI S O4610)>100μm最多5%.<32μm最少25%.以商标名为S K N3375的丁腈橡胶(丙烯腈含量31~35%)制备共混胶.除了加工助剂和硫化体系成分外,胶料含有三种不同含量的纤维素.填料填充量变化范围10~50份.混炼胶在实验室B r a b e n d e r密炼机上两步混炼.第一步是混炼橡胶与加工助剂和填料,第二步加入硫化剂.硫化胶拉伸强度按照现行技术标准,使用Z W I C K R O E L L/Z2.5设备,在实验室温度下以速度500m m/m i n进行测试.03第49卷㊀㊀第4期㊀㊀㊀㊀天然纤维填料及其对橡胶性能的影响1.2㊀浆粕乙酰化无溶剂,用硫酸做催化剂,在非均相条件下进行纤维与乙酸酐的乙酰化反应.制备了两批总重500g以上的样品.第一批用200g纤维素粉和600c m3乙酸酐与2c c m硫酸制备.第二批用300g纤维素粉和600c m3乙酸酐与2c c m硫酸制备.反应时间为15m i n.添加液体(乙酸酐和硫酸)的体积不足以获得粘性材料.纤维只被液相浸渍.乙酰化在室温(25ħ)下进行不同的时间,偶尔手动混合.加入3L水终止反应,产物在搅拌器中混合约2m i n.样品(A C C)在干燥器中以70ħ加压干燥至湿度为5%.1.3㊀浆粕的等离子体处理样品在C e s k eB u d e j o v i c e南波西米亚大学应用物理与技术学院的粉末等离子体设备中处理.等离子体处理采用微波低压等离子体放电,功率500W,100P a气压,O2/A r/空气混合气体流量100m/s,HMM S O蒸汽中保持90m i n.1.4㊀红外光谱采用傅里叶变换红外光谱法(F T I R)研究反应条件对浆粕纤维化学结构的影响.我们使用E x c a l i b u rF T S3000M X F T I R分光光度计获取F T I R光谱.仪器的波谱范围是7800~400c m-1.仪器按空气校准.整个测试采用A T R全衰减反射技术进行.1.5㊀接触角测量用S e e S y s t e m(配备S e e S o f t w a r e6.0程序)进行水滴接触角测量.先将产品放在双面胶带上,用沙漏压紧,在光学显微镜下检查,保证覆盖胶带的整个表面,制备样品.在样品上滴下作为试验液体的水滴.1个试样重复4次测试.由于胶带会影响测量的浸润效果,所以我们对片状试样进行了进一步测试.这些片状试样是在压力机上以恒压20M P a加压制备.试样直径为13m m.也用这种方法制备了测定水中溶胀能力的片状试样.1.6㊀溶胀动力学溶胀度是测试的下一个参数.使用的设备有电脑和p u c i.e x e程序㊁E D K93㊁4感应式尺寸传感器和放在稳定容器中的测量容器.该设备通常用于测试木材的溶胀能力.水为溶胀液体.将压制的试样置于传感器下,记录其厚度,在试样上浇注水时,每秒记录一次变化.用该程序监测厚度随时间的相对变化(%)和绝对(m m)变化.取在1000s时的溶胀值进行比较.2㊀结果与讨论不同类型浆粕的测试结果列于表1.结果表明,天然纤维素粉具有与氩等离子体处理的A R C 纤维素粉非常类似的特性.相比之下,乙酰化纤维素的所有参数都与天然纤维素不同.表1㊀各类浆粕的特性N C A C C A R C 接触角,ʎ417349相对溶胀(t=1000s),%11586130在3300c m-1处的最大吸收率0.03180.02410.0322在1730c m-1处的最大吸收率0.00470.04200.0047在1220c m-1处的最大吸收率0.01580.05890.0158图1㊀浆粕样品的F T I R光谱F T I R光谱(图1)通过乙酰的最大信号谱带特性进行评价.在3000~3500c m-1之间的吸收峰是O H键合的纤维素键.这个区域用来比较O H基是否减少,是否被乙酰基取代.3000至2800c m-1范围是饱和烃,即C H和C H2基团.在约为1650c m-1处的区域中的峰归属于吸收的水.在约1430c m-1范围内的峰属于纤维素的C H2基团.O H基除了在3000~3500c m-1范围内还包括波长为1335c m-1处的峰.C-O键在1170~1100c m-1之间,最后一个特征区域是纤维素芳香核(898c m-1)中的C=C键和环振动.乙酰基浆粕的结构变化由乙酰基的三个特征峰证实.图谱显示乙酰化后在1730(C=O)㊁1360和1220(C-H键-O(C=O)-C H中C-H键弯曲振动和乙酰基中C-O键伸展振动)波数附近13橡胶参考资料2019年发生强烈的吸附变化.由浸泡在水中的试样片测试了浆粕的溶胀动力学.为了便于比较,我们取1000s 时的溶胀值.从图2可以看出,由等离子体处理的粉末纤维素溶胀能力最大.天然纤维素值较低,乙酰化浆粕溶胀能力最小.图2㊀浆粕相对溶胀动力学图3㊀填料含量对N B R 胶料最佳硫化时间的影响从图3可以明显看出,与无填料的参考样品相比,所有含天然填料的胶料的最佳硫化时间t c 90缩短.对于纤维素(A C C )和(A R C )下降更为明显.还记录了随着A R C 用量的增加,N B R 胶料最佳硫化时间的变化.在含有天然纤维素(N C )的胶料中,最佳硫化时间随填料含量的增加而减少.加入乙酰化纤维素后N B R 硫化胶的最佳硫化时间缩短,但随着填料含量的增加,t c 90值在小范围内波动.胶料物理机械性能如图4和图5所示.与参考试样相比,N B R 硫化胶的拉伸强度随A C C 和A R C 纤维素用量的增加呈下降趋势,如表2所示.对于NB R 硫化胶,加入最多20份天然纤维素(NC )填料可获得最高的拉伸强度,30份填料的胶料拉伸强度最小.如图5所示,对于所有类型的纤维素填料拉断伸长率都随用量的增加而线性下降,只有当填图4㊀填料含量对N B R硫化胶拉伸强度的影响图5㊀填料含量对N B R 硫化胶拉断伸长率的影响料含量为10份时,拉断伸长率才比参考样品高.天然填料在N B R 基体中的均匀性较差,可能是其物理机械性能恶化的原因.3㊀结论结果表明,纤维素粉经乙酰化改性后,纤维素表面性质发了明显的变化,呈疏水性.乙酰化改性与未改性的纤维素相比明显影响溶胀能力.氩气和HM D S O 等离子体处理不引起表面能和溶胀的显著变化.研究结果表明,随着天然填料在橡胶中含量的增加,物理机械性能下降.其原因可能与天然填料的结构和纤维素(C )表面羟基有关,这些羟基倾向于形成分子内和分子间氢键,导致在橡胶基体中形成填料聚集体和团聚体,这在很大程度上导致了性能恶化.橡胶基体与填料粒子之间的弱相互作用和粘附性是天然填料在所测试橡胶体系中不能作为补强填料的另一个原因.结果表明,在纤维素含量较低的情况下(最高20份)胶料的性能较好.为了提高橡胶基体和天然填料粒子的相容性和粘附性,应开发有效的改性方法,以便更广泛地利用这些材料.参考文献:1㊀Št e f a nŠu t y 等,K .G .K .,V o l .71,N o .5(2018),26~2923。

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橡胶工业大量使用填料作配合剂,其用量仅次于橡胶耗用量。

补强填料用于橡胶,不仅能提高橡胶制品的强度,而且能改善胶料的加工性能,并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能,可延长制品的使用寿命。

非补强填料用于橡胶,主要起填充增容作用,某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。

1、一般要求
(1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。

非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。

(2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。

(3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。

(4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。

(5)价廉易得。

2、性能要求
(1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。

非补强填料颗粒越细,加入橡胶后混炼效果越好。

但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。

(2)颗粒形状与晶型:填料颗粒形状以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。

补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。

比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。

结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。

同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。

异轴结晶x、y、z三轴有显著差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。

碳酸钙为等轴结晶系。

要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。

(3)表面性质:粉体填料混入橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。

不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,容易结团,降低其补强效能。

这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。

例如补强效能很小的碳酸钙,加入脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,提高了补强效果。

炭黑是橡胶的主要补强填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量挥发分和水分。

在炭黑生产过程中,其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。

过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性,而与其表面的化学性质无关。

近年来大量研究结果表明,炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应,使结合胶增加,进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。

白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。

气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH,沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH):。

气相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。

呈酸性会迟延硫化速度,呈碱性则
会加快硫化速度。

白炭黑表面微孔多,吸湿性强,对补强不利。

用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理,能克服其弊端,改善其补强性能。

对非金属矿物粉体填料进行表面改性处理,也有很好的应用效果。

3、填料在橡胶产品中的用量
在橡胶产品中,填料是用量仅次于于生胶(天然橡胶和合成橡胶)的第二大原材料。

在产品配方中,如以生胶用量为100计,补强填料用量约为50,非补强填料用量约为25,这是对各类橡胶产品总和而言。

具体到每一种产品,有的填料用量甚至超过橡胶,有的则低于总和平均量。

以主要产品配方为例,生胶为100份。

轮胎――胎面炭黑用量40~50份。

基本上不用非补强填料,或用少量陶土。

内胎胶中可用20份左右的陶土或碳酸钙。

胶带――炭黑用量25~45份。

碳酸钙可用于各部件,用量10~113份。

碳酸镁可用于平带封口胶和边胶浆,用量分别为40份、50份。

硫酸钡用于平带擦贴胶,用量为25份。

胶管――炭黑用量15~45份。

碳酸钙用量33~128份,陶土用量20~50份,碳酸镁用量25份,输酸碱胶管中还用硫酸钡30份。

胶鞋――黑色鞋底炭黑用量50份,超细活性碳酸钙(白艳华)50份,陶土40份,白色鞋底白碳黑用量55份,超细碳酸钙15份,钛白粉2份。

胶布制品――碳酸钙和陶土可用于各类胶布制品,用量30~150份,硫酸钡用于气密胶布,用量为11份。

模型制品――炭黑用量40~75份。

白炭黑可用30份,陶土可用35份。

碳酸钙可用20份。

密封制品――油封可用白炭黑70份。

密封条用炭黑25份,碳酸钙10份,耐油真空密封用陶土30份,炭黑40份。

隔膜用炭黑15份,碳酸钙54份。

胶乳制品――胶乳手套可用硫酸钡10~15份或碳酸钙5份,海绵胶乳配方中可用滑石粉20份,氯丁乳胶丝配方中可用陶土2~3份,多孔模型胶乳配方中可用陶土100份,或碳酸钙100~300份。

从上述实例可以看出,在各类橡胶产品中大量使用补强填料和非补强填料,不同产品使用填料类型和品种不同,其用量相差很大。

实际使用时要根据橡胶制品的性能要求进行配方设计,选择胶种,加入补强填料以改善力学性能,加入非补强填料改善加工性能,降低生产成本。

通过硫化体系和防护体系的调整使配方优化。

这是生产优质橡胶产品的基础。

除了上述列举的碳酸钙、陶土、硫酸钡和滑石粉外,还有许多天然无机矿物粉体材料也可以用作橡胶填料,如含碳酸镁的白云石,含硅酸钙的硅灰石,含硫酸盐的重晶石、石膏,含无定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土)、石棉、叶蜡石、煤矸石、油页岩、
粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。

其中矽比科的S-75纳米高岭土取材于享誉全球最好的优质高岭土的产区美国乔治亚州,具有纯度高,比表面大,片状完整的硬质优质高岭土,其广泛用于橡胶行业替代部分炭黑,具有良好的商业及环境保护价值。

橡胶制品生产厂家可以根据产品性能要求和价格选用不同的填料,通过配方试验确定其最佳配用量。

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