導讀

橡膠工業中炭黑主要起補強作用，滑石粉則更多地用于填充，當兩者同時在橡膠中出現時，滑石粉+炭黑的組合還能夠起到協同作用，提高的橡膠的各方面性能。

橡膠補強填充劑

補(bu)強填充(chong)劑是橡(xiang)(xiang)膠(jiao)工業的(de)主(zhu)要原料之一。它能(neng)(neng)賦予(yu)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)磁性(xing)(xing)、導電性(xing)(xing)、阻燃性(xing)(xing)等許(xu)多寶貴的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也能(neng)(neng)大幅度提高橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)，改(gai)善(shan)(shan)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)制品的(de)使用(yong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，延長使用(yong)壽命，并能(neng)(neng)改(gai)善(shan)(shan)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)，降低生產成本。

用(yong)于橡膠工(gong)業的補強(qiang)劑主要是炭黑、白(bai)炭黑、硅酸(suan)鹽、碳酸(suan)鹽、金(jin)屬(shu)氧化物和某些有機物。他們的主要作用(yong)是明顯的提高橡膠的拉伸強(qiang)度、撕(si)裂(lie)強(qiang)度、定(ding)伸應力(li)、耐磨損等性能。

用于(yu)橡(xiang)膠工業的填充(chong)劑主(zhu)要有無機(ji)填料，如滑石粉、陶土(tu)、碳酸鈣、凹凸(tu)棒土(tu)以及金屬氧(yang)化物和氫氧(yang)化物等。主(zhu)要可起到增大體積(ji)、降低成本、改善橡(xiang)膠加工性能的作用。

1.炭黑補強劑

炭黑由(you)(you)烴類化合物經不完全(quan)燃(ran)燒或熱裂解制成(cheng)(cheng)，主要(yao)由(you)(you)碳元素組成(cheng)(cheng)，以(yi)近似球體的膠體原生粒(li)子及聚集體的形式存在(zai)，外(wai)觀呈黑色粉(fen)末狀。一般(ban)加工成(cheng)(cheng)直徑1~2mm的粒(li)狀產(chan)品使用。

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炭(tan)(tan)(tan)黑是橡(xiang)膠(jiao)工業(ye)中(zhong)主要的(de)(de)補(bu)強(qiang)劑，是僅次于(yu)生膠(jiao)的(de)(de)第二大(da)橡(xiang)膠(jiao)材料(liao)。目前，全世界炭(tan)(tan)(tan)黑消耗量90%以上用于(yu)橡(xiang)膠(jiao)工業(ye)。炭(tan)(tan)(tan)黑在(zai)膠(jiao)料(liao)中(zhong)的(de)(de)分(fen)散程(cheng)度影響其補(bu)強(qiang)性(xing)能。實驗(yan)表明，隨著炭(tan)(tan)(tan)黑分(fen)散率(lv)的(de)(de)提(ti)高(gao)，膠(jiao)料(liao)的(de)(de)定伸(shen)(shen)應力、門尼黏度下降，拉(la)(la)伸(shen)(shen)強(qiang)度和拉(la)(la)斷(duan)伸(shen)(shen)長率(lv)增加，裂口增長減慢。因(yin)此(ci)，提(ti)高(gao)炭(tan)(tan)(tan)黑在(zai)膠(jiao)料(liao)中(zhong)的(de)(de)分(fen)散程(cheng)度是確保(bao)膠(jiao)料(liao)質(zhi)地均勻和制品性(xing)能優(you)異的(de)(de)關鍵。

2.滑石粉填充劑

滑石(shi)(shi)粉是(shi)一種天(tian)然片狀(zhuang)礦物(wu)。純滑石(shi)(shi)粉是(shi)由兩個二氧化硅片間夾(jia)有(you)一水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)片所組(zu)成(cheng)的含水(shui)(shui)硅酸鎂(mei)(mei)，具有(you)薄片狀(zhuang)形(xing)態(tai)。

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滑石粉結構

薄片狀滑石粉

滑石粉作(zuo)為填(tian)(tian)料填(tian)(tian)充有機高分子材料，可(ke)改(gai)善(shan)制品(pin)的(de)剛性(xing)(xing)、尺寸(cun)穩定性(xing)(xing)、潤滑性(xing)(xing)，可(ke)防止高溫蠕變，減少對成型機械的(de)磨損，可(ke)使聚合物在(zai)通過填(tian)(tian)充提(ti)高硬(ying)度與抗蠕變性(xing)(xing)的(de)同時，還可(ke)使聚合物的(de)耐熱沖擊強度提(ti)高，可(ke)改(gai)善(shan)塑料的(de)成型收(shou)縮率、制品(pin)的(de)彎曲彈(dan)性(xing)(xing)模量及拉伸屈服(fu)強度。  

滑石粉+炭黑協同作用

在炭黑(hei)補強膠(jiao)料內使用(yong)滑石粉，可以(yi)(yi)改善膠(jiao)料的性(xing)能，提高(gao)制品的品質。滑石粉+炭黑(hei)對(dui)膠(jiao)料的影(ying)響具(ju)體表(biao)現為以(yi)(yi)下7點：

1.流變性能

往炭黑膠料中(zhong)加入滑石粉,其結果(guo)是(shi)膠料粘度(du)得以降低(di)，進而提高模內(nei)流動性，減少擠(ji)出(chu)物回縮量(liang)，有利于改善(shan)壓延性能，并降低(di)生熱量(liang)。

2.補強性

滑石粉并不僅(jin)僅(jin)是一種填(tian)充(chong)劑(ji)(ji)，它更(geng)是一種補強劑(ji)(ji)。實驗表明，在許多炭黑彈性(xing)體膠料中添加滑石粉，會(hui)出(chu)現(xian)彈性(xing)體的拉斷伸(shen)長(chang)率因滑石粉而增大(da)的現(xian)象。

3.耐切割/撕裂性

用刀(dao)片切割一拉(la)伸(shen)試(shi)樣(yang)表(biao)明，滑石粉使彈性體的(de)韌性和耐(nai)用性得到極大的(de)提高。在(zai)相對較低的(de)伸(shen)長率(<)下，炭黑補強(qiang)試(shi)樣(yang)便徹底(di)斷裂，而滑石粉補強(qiang)試(shi)樣(yang)則(ze)可繼續(xu)拉(la)伸(shen)。

滑(hua)石(shi)粉是一(yi)種工業產品,為(wei)(wei)硅酸(suan)鎂(mei)鹽類(lei)礦物(wu)滑(hua)石(shi)族滑(hua)石(shi),主要(yao)成分為(wei)(wei)含(han)水(shui)硅酸(suan)鎂(mei),經粉碎后,用鹽酸(suan)處理,水(shui)洗,干燥而成,

用(yong)刀片割口來(lai)模擬使用(yong)過程中的損壞

4.熱性能

滑石粉(fen)可以改善(shan)熱老化性(xing)(xing)能。對于承受諸如(ru)發動機罩內較高溫度的橡膠(jiao)制(zhi)品，這(zhe)一性(xing)(xing)能具有(you)十(shi)分(fen)重要(yao)的意義。

5.低透氣性

滑石粉可以降(jiang)低炭黑膠料的滲透性，因為薄片狀形態(tai)可對(dui)氣體和液體的擴散構成障礙(ai)。目前被用(yong)于(yu)輪(lun)胎內襯層以降(jiang)低空氣的透過率。

6.耐候性

滑石粉(fen)可(ke)減(jian)少炭黑膠(jiao)料增塑劑(ji)的(de)揮發，由此賦予的(de)熱(re)穩(wen)定性和(he)耐候(hou)性，從而(er)延長制品(pin)的(de)使用壽(shou)命(ming)。它可(ke)以(yi)限制副產物遷移到表面，減(jian)少其虹彩般(ban)噴霜以(yi)及泛黃，并提高汽車窗(chuang)密(mi)封(feng)條的(de)灰度等級。

7.分散助劑

滑石粉是(shi)一種炭黑補強輪胎胎面膠(jiao)料的(de)分散助劑，它可改善炭黑及其他(ta)配合劑的(de)分散性(xing)，使混煉時間縮短20%。為了(le)保持膠(jiao)料的(de)耐(nai)磨損(sun)/磨耗性(xing)，滑石粉的(de)配合量應限(xian)定在5份以內(nei)。