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高岭土对橡胶补强填充剂的影响作用

时间:2014-05-07 10:16:33

作者:世邦机器

橡胶补强填充剂:炭黑是目前较常用的橡胶补强填充剂。随着复合材料科学的发展,无机物经适当处理后代替炭黑作为橡胶补强填充剂,不仅可以降低原料成本,节约资源,而且有利于扩大原料来源,合理利用资源。煤系高岭土是煤炭开采过程中通过高岭土加工技术产生的废弃物,其中有些煤系高岭土可以看成是硅酸盐矿物和类似于炭黑的有机碳质物组成的复合体,通过相对富集、高岭土粉碎机超细粉碎、表面改性处理等方法,可将其代替通用炭黑作为橡胶的补强填充剂。

赵鸣以煤系高岭土为主要原料制得一种橡胶填充剂,用它制备了胶片,对填充后的橡胶进行了应用性能研究。结果表明,用于天然橡胶时,当粒度小于400目时,具有较好的补强作用,其主要性能指标类似于通用炭黑,可以部分等量替换炭黑作为橡胶的补强填充剂,取代量在20%〜25%之间。结果还表明,挤出膨胀比随填充剂用量的增加而变小,随剪切速率的增大而增大。这可能是因为当填充量增加时,单位体积中不受“束缚”可参与变形的橡胶链段减少,从而导致膨胀比下降。另外,当填充量增加时,扭矩会增大,使得填料在同样的变形量下填充NR胶料中的变形比纯胶大。而且矿粉填充剂的内聚能较大,胶料的黏度随填充量变化而变化,当添加量超过30份时(胶用量为100份),分散性下降明显,对胶料的应用性能影响较大。矿粉填充的NR胶料可视为切应力变稀的非牛顿流体,填充量越大,胶料的黏度越大,非牛顿性越显著,对胶料的加工性能影响越大。胶料硫化时,矿粉填充剂有明显的活化作用,和炭黑填充的NR胶料的硫化特性基本相同。

孟祥玲对比了橡胶管原配方[NR(天然胶)40份,SBR(丁苯胶)30份,氧化锌5份,硬脂酸2份,促进剂M1份,防老剂4010NA1份,高耐磨炭黑30份,轻钙50份,硫黄20份]和新配方(以500目高岭土等量替代50份轻钙)的硫化胶性能指标。结果表明,将高岭土和轻钙混合使用,胶料的物性指标有所改善,随着高岭土用量加大,各项指标又有所下降,但全部符合标准规定的指标。高岭土细度(目数)越高,其补强性越好,性能优于轻钙。在胶管胶料中可大量添加高岭土与轻钙配合使用,也可单独使用高岭土作为填充剂,并且在混炼、成型时容易加工,节省动力消耗。500目的高岭土价格与轻钙价格比较接近,可大量使用500目以下高岭土作为胶料填充剂,能降低胶料成本,从而提高经济效益。

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