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    技术知识

    填料在橡胶产品的作用及用量

    人气:发表时间:2016-12-09

    橡胶产品对填料的要求
     
    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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。
    (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18luck新利全网-全能版下载,和橡胶接触面积也越大18luck新利全网-全能版下载,补强效果越好。非补强填料颗粒越细18luck新利全网-全能版下载,加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀18luck新利全网-全能版下载,即使颗粒很细18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅18luck新利全网-全能版下载,但前者为结晶型,后者为无定型18luck新利全网-全能版下载。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18luck新利全网-全能版下载,各向异性在常用非金属矿物填料中18luck新利全网-全能版下载,陶土、石墨18luck新利全网-全能版下载、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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载、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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载18luck新利全网-全能版下载。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。
     
    318luck新利全网-全能版下载、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18luck新利全网-全能版下载,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?18luck新利全网-全能版下载;旧喜挥梅遣骨刻盍?,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18luck新利全网-全能版下载18luck新利全网-全能版下载,用量10~113份。碳酸镁可用于平带封口胶和边胶浆18luck新利全网-全能版下载,用量分别为40份18luck新利全网-全能版下载、50份18luck新利全网-全能版下载。硫酸钡用于平带擦贴胶,用量为25份。
     
    胶管――炭黑用量15~45份18luck新利全网-全能版下载。碳酸钙用量33~128份18luck新利全网-全能版下载,陶土用量20~50份18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,超细活性碳酸钙(白艳华)50份18luck新利全网-全能版下载,陶土40份,白色鞋底白碳黑用量55份18luck新利全网-全能版下载,超细碳酸钙15份,钛白粉2份18luck新利全网-全能版下载。
     
    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18luck新利全网-全能版下载。白炭黑可用30份,陶土可用35份。碳酸钙可用20份18luck新利全网-全能版下载。
     
    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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载。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18luck新利全网-全能版下载,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18luck新利全网-全能版下载、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18luck新利全网-全能版下载,如含碳酸镁的白云石18luck新利全网-全能版下载,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)18luck新利全网-全能版下载、石棉、叶蜡石、煤矸石、油页岩、粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。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18luck新利全网-全能版下载。


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