橡胶工艺学_橡胶补强与填充体系

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填充可起到增大体积，降低成本， 改善加工工艺性能，如减少半成品收 缩率、提高硫化胶硬度。
常用的有陶土，碳酸钙，滑石粉等。
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2.填料的分类:
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第二节 炭黑的品种与性质
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一.品种及分类:
ASTM D1765 (Rubber Standards) Standard Classification System for Carbon Blacks Used in Rubber Products
1.补强与填充的重要性:
橡胶工业用的补强剂是炭黑和白炭黑。 炭黑可以使橡胶的强度提高约10倍。
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炭黑对橡胶的补强效果
胶种 SBR
未补强
炭黑补强
的拉伸强度/MP 的拉伸强度/MP
a
a
2.5-3.5
20-26
NBR
2.0-3.0
20-27
EPDM
3.0-6.0
18-25
wk.baidu.comBR
8.0-10.0
18-25
NR
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⑷.新工艺炭黑
第二代炭黑，由原炉法炭黑生产工 艺改进。补强性比相应传统炭黑高一个 等级。在比表面相同的条件下，耐磨性 提高了20％－55％。分布较窄，表面较 光滑。N375,N339,N352,N234,N299等均 为新工艺炭黑。
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Ⅱ.按作用分
硬质炭黑: 粒径在40nm以下，补强性能高 的炭黑，如超耐磨，中超耐磨，高耐磨炭 黑等。
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炉法炭黑的比较
方法 气炉法 油炉法
原料
只使用气态烃 如：天然气
只使用液态烃 如：柴重油
转化率 28％～37％。 40％～75％。
共同特点：含氧量小（约1％），呈
碱性，灰分较多（0.2％－0.6％）
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⑶.热裂法炭黑：
在已预热的反应炉（1200－1400 ℃）内，将天然气或乙炔在隔绝空气 条件下使其裂解而制得的炭黑。转化 率30－47％，炭黑粒子粗大，补强性 低，含氧量低（不到0.2％），含碳量 达99％以上。
原料为甲烷为主的天然气，故又称为 天然气槽法炭黑或瓦斯槽法炭黑。槽 法炭黑转化率大约为5％。特点是含 氧量大（约3％），呈酸性，灰分较 少（低于0.1％），现已很少使用。
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⑵.炉法炭黑：
这是炭黑的主要品种。采用气态 烃，液态烃或混合作为原料，供以适 量的空气，在反应炉内高温下燃烧， 生成的炭黑悬浮在烟气中，经冷却后 收集。
1. Scope
1.1 This classification system covers the classification of rubber-grade carbon blacks by the use of a four-character nomenclature system. The first character gives some indication of the influence of the carbon black on the rate of cure of a typical rubber compound containing the black. The second character gives information on the average surface area of the carbon black. The last two characters are assigned arbitra 1.2 All rubber-grade carbon blacks for which a number is currently assigned at the tim of publication of this classification system are listed in Table 1 together with some of their typical properties. ASTM classification numbers (“N” or “S” designation) not listed in Table 1 have either been withdrawn or are not currently assigned. The use o inactive or unassigned N or S designations is prohibited until such a time as the designation is officially reactivated or assigned by Subcommittee D24.41 1.3 The values stated in SI units are to be regarded as standard. No other units of measurement are included in this standard. 1.4 This standard does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of reg6ulatory limitations prior to use.
软质炭黑: 粒径在40nm以上，补强性能低 的炭黑，如半补强炭黑，热裂法炭黑等。
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Ⅲ.按ASTM标准分类
我国80年代开始采用美国ASTM1765-81 分类命名法。
由四位数码组成，第一个符号为N或S， 代表硫化速度。N表示正常硫化速度， S表示硫化速度慢。
Ⅰ.按制造方法分
接触法炭黑 炉法炭黑 热裂法炭黑 新工艺炭黑
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⑴.接触法炭黑:
把原料气燃烧的火焰同温度较低的 收集面接触，使不完全燃烧的炭黑 冷却并附着在收集面上，再加以收 集。
包括槽法炭黑，滚筒法炭黑和圆盘 炭黑。
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槽法炭黑是以天然气为原料，通过特 别的火嘴，使炭黑沉积在槽钢表面， 并加以收集。