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填料在橡膠產品的作用及用量
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填料在橡膠產品的作用及用量

  • 分類:行業動態
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  • 發布時間:2014-05-30 15:13
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【概要描述】橡膠工業大量使用填料作配合劑,其用量僅次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠,不僅能提高橡膠制品的強度,而且能改善膠料的加工性能,并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能,可延長制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠,主要起填充增容作用,某些品種也兼有隔離、脫?;蛑淖饔??! ∠鹉z產品對填料的要求  1一般要求 ?。?)補強填料粒子表面要有強的化學活性,能與橡膠產生良好的結合,能改善硫化

填料在橡膠產品的作用及用量

【概要描述】橡膠工業大量使用填料作配合劑,其用量僅次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠,不僅能提高橡膠制品的強度,而且能改善膠料的加工性能,并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能,可延長制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠,主要起填充增容作用,某些品種也兼有隔離、脫?;蛑淖饔??! ∠鹉z產品對填料的要求  1一般要求 ?。?)補強填料粒子表面要有強的化學活性,能與橡膠產生良好的結合,能改善硫化

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詳情
  橡膠工業大量使用填料作配合劑,其用量僅次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠,不僅能提高橡膠制品的強度,而且能改善膠料的加工性能,并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能,可延長制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠,主要起填充增容作用,某些品種也兼有隔離、脫?;蛑淖饔?。
  橡膠產品對填料的要求
  1一般要求
 ?。?)補強填料粒子表面要有強的化學活性,能與橡膠產生良好的結合,能改善硫化膠的力學性能、耐老化性能和粘合性能。非補強填料粒子表面呈化學惰性,和橡膠不產生化學結合,不影響硫化膠的力學性能及耐候性、耐酸堿性和耐水性。
 ?。?)有較高的化學純度,細度要均勻,對橡膠有良好的濕潤性和分散性。
 ?。?)不易揮發,無臭、無味、無毒,有較好的貯存穩定性。
 ?。?)用于白色、淺色和彩色橡膠制品的填料,還要求不污染,不變色。
 ?。?)價廉易得。
  2-性能要求
 ?。?)細度:一般說,補強填料顆粒越細,比表面積越大,和橡膠接觸面積也越大,補強效果越好。非補強填料顆粒越細,加入橡膠后混煉效果越好。但必須分散均勻,如分散不均勻,即使顆粒很細,混煉效果亦不好。
 ?。?)顆粒形狀與晶型:填料顆粒形狀以球形較好,片形或針形填料在硫化膠拉伸時容易產生定向排列,導致永久變形增大,抗撕裂性能降低。補強填料中炭黑和白炭黑為無定形,其他填料也有結晶型的。比如硅微粉雖與白炭黑化學成分均為二氧化硅,但前者為結晶型,后者為無定型。結晶型填料又分為異軸結晶和等軸結晶兩種。同軸結晶x、y、z三軸相似,各向同性。異軸結晶x、y、z三軸有顯著差異,各向異性在常用非金屬礦物填料中,陶土、石墨、硅藻土屬異軸結晶系。碳酸鈣為等軸結晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡膠制品,不宜用異軸結晶系物質作補強填料。
 ?。?)表面性質:粉體填料混入橡膠,其粒子被橡膠分子包圍,粒子表面被橡膠濕潤的程度對補強效能有很大影響。不易濕潤的顆粒,在橡膠中不易分散,容易結團,降低其補強效能。這種狀況可以通過添加某些有助于增加濕潤的物質得以改善。例如補強效能很小的碳酸鈣,加入脂肪酸后,降低了表面張力,增加了濕潤程度,提高了補強效果。
  炭黑是橡膠的主要補強填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量揮發分和水分。在炭黑生產過程中,其表面吸附或結合了少量羧基、醌基、酚基、內酯基等化學基團。過去曾經認為炭黑的補強效能僅取決于其粒徑(比表面積)大小及結構性,而與其表面的化學性質無關。近年來大量研究結果表明,炭黑粒子表面的化學基團在混煉過程中能與橡膠起化學反應,使結合膠增加,進而增進了硫化膠的力學性能和耐老化性能。
  白炭黑粒子表面化學基團與炭黑完全不同。氣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):.
  氣相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈堿性。呈酸性會遲延硫化速度,呈堿性則會加快硫化速度。白炭黑表面微孔多,吸濕性強,對補強不利。用硅烷偶聯劑對其表面進行改性處理,能克服其弊端,改善其補強性能。對非金屬礦物粉體填料進行表面改性處理,也有很好的應用效果。
  3、填料在橡膠產品中的用量
  在橡膠產品中,填料是用量僅次于于生膠(天然橡膠和合成橡膠)的第二大原材料。在產品配方中,如以生膠用量為100計,補強填料用量約為50,非補強填料用量約為25,這是對各類橡膠產品總和而言。具體到每一種產品,有的填料用量甚至超過橡膠,有的則低于總和平均量。以主要產品配方為例,生膠為100份。
  輪胎--胎面炭黑用量40~50份?;旧喜挥梅茄a強填料,或用少量陶土。內胎膠中可用20份左右的陶土或碳酸鈣。
  膠帶--炭黑用量25~45份。碳酸鈣可用于各部件,用量10~113份。碳酸鎂可用于平帶封口膠和邊膠漿,用量分別為40份、50份。硫酸鋇用于平帶擦貼膠,用量為25份。
  膠管--炭黑用量15~45份。碳酸鈣用量33~128份,陶土用量20~50份,碳酸鎂用量25份,輸酸堿膠管中還用硫酸鋇30份。
  膠鞋--黑色鞋底炭黑用量50份,超細活性碳酸鈣(白艷華)50份,陶土40份,白色鞋底白碳黑用量55份,超細碳酸鈣15份,鈦白粉2份。
  膠布制品--碳酸鈣和陶土可用于各類膠布制品,用量30~150份,硫酸鋇用于氣密膠布,用量為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。碳酸鈣可用20份。
  密封制品--油封可用白炭黑70份。密封條用炭黑25份,碳酸鈣10份,耐油真空密封用陶土30份,炭黑40份。隔膜用炭黑15份,碳酸鈣54份。
  膠乳制品--膠乳手套可用硫酸鋇10~15份或碳酸鈣5份,海綿膠乳配方中可用滑石粉20份,氯丁乳膠絲配方中可用陶土2~3份,多孔模型膠乳配方中可用陶土100份,或碳酸鈣100~300份。
  從上述實例可以看出,在各類橡膠產品中大量使用補強填料和非補強填料,不同產品使用填料類型和品種不同,其用量相差很大。實際使用時要根據橡膠制品的性能要求進行配方設計,選擇膠種,加入補強填料以改善力學性能,加入非補強填料改善加工性能,降低生產成本。通過硫化體系和防護體系的調整使配方優化。這是生產優質橡膠產品的基礎。
  除了上述列舉的碳酸鈣、陶土、硫酸鋇和滑石粉外,還有許多天然無機礦物粉體材料也可以用作橡膠填料,如含碳酸鎂的白云石,含硅酸鈣的硅灰石,含硫酸鹽的重晶石、石膏,含無定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土)、石棉、葉蠟石、煤矸石、油頁巖、粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。橡膠制品生產廠家可以根據產品性能要求和價格選用不同的填料,通過配方試驗確定其最佳配用量。

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