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橡胶制品补强填充体系助剂
发布时间:2020-12-17 19:54
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补强剂和填充剂在橡胶加工中形成了一个体系,总称为填料,意思就是填充橡胶分子间空隙的材料。在橡胶制品中加入一种物质后,可使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高。凡具有这种作用的物质称为补强剂。填料是橡胶制品工业的主要原料之一,属粉体材料。填料用量相当大,几乎与橡胶本身用量相当,能赋与橡胶许多宝贵的性能。例如,大幅提高橡胶的力学性能,使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能;使橡胶具有好的加工性能,降低成本。在橡胶中加入填料能够提高橡胶的体积,降低橡胶制品的成本,改善胶料加工工艺性能,对橡胶制品性能几乎没有影响。
按填料在橡胶中的作用可分为补强性和增容性填料,前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能,称为补强剂,如炭黑等;后者主要作用是增加橡胶的容积,降低含胶率,降低成本,称为填充剂或增容剂,如碳酸钙CaCO3、陶土等。炭黑有五大类型,40 余种的品种。常用品种有:超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF),通用炉黑(GPF)。在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点,能与橡胶分子起化学作用,生成强固的化学键,这种化学键能沿着炭黑粒子表面滑动,最终产生两种补强效应:一是当橡胶受力作用时产生变形,分子链的滑动能吸收外力的冲击,起缓冲作用;二是使应力分布均匀。这两种效应的结果能使橡胶的强度增强,耐龟裂,从而起补强作用。另外,还有一种白炭黑,化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质,常用于制造浅色橡胶制品。 
橡胶制品补强填充体系助剂包括炭黑、白炭黑、金属氧化物、无机盐、树脂等。主要有炭黑、白炭黑、无机补强剂和填充剂以及有机补强剂和填充剂。ACM 是非结晶性橡胶,纯生胶的机械强度仅有2MPa 左右,必须进行补强才可以使用。试验证明,ACM 胶料采用高耐磨炭黑、快压出炭黑、半补强炭黑和喷雾炭黑较好。通常,随着炭黑粒子变细和补强性能的提高,压缩变形也变大。ACM不宜使用酸性补强填充剂,如槽法炭黑和气相法白炭黑等。在典型的橡胶配方中,由于填充剂价廉易得,通常以大剂量添加到主体材料橡胶中,以其庞大的体积和用量增加胶料的体积和重量,从而降低胶料的单位成本。为此,选材时一般考虑天然矿材,经过加工粉碎、研磨到一定细度后投入使用。补强树脂又名补强增硬树脂,用在需要高硬度、高定伸以及因增加炭黑过多而较难生产的胶料中。南京曙光化工厂生产一系列的硅烷偶联剂,用于处理白炭黑等含硅原子的填料。福建师大生产的铝酸酯偶联剂用于处理碳酸钙、粉煤灰等无机填料。山西省化工研究所生产的铭钛复合偶联剂系固体蜡状物质,用于处理滑石、碳酸钙等无机填料。

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