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高嶺土在橡膠補強填充劑中的應用

時間:2014-05-14 10:24:59

作者:世邦機器

橡膠補強填充劑:炭黑是目前較常用的橡膠補強填充劑。隨著復合材料科學的發(fā)展,無機物經(jīng)適當處理后代替炭黑作為橡膠補強填充劑,不僅可以降低原料成本,節(jié)約資源,而且有利于擴大原料來源,合理利用資源。煤系高嶺土是煤炭開采過程中產(chǎn)生的廢棄物,其中有些煤系高嶺土通過高嶺土加工設備,高嶺土加工技術可看成是硅酸鹽礦物和類似于炭黑的有機碳質(zhì)物組成的復合體,通過相對富集、超細粉碎、表面改性處理等方法,可將其代替通用炭黑作為橡膠的補強填充劑。

趙鳴以煤系高嶺土為主要原料制得一種橡膠填充劑,用它制備了膠片,對填充后的橡膠進行了應用性能研究。結果表明,用于天然橡膠時,當粒度小于400目時,具有較好的補強作用,其主要性能指標類似于通用炭黑,可以部分等量替換炭黑作為橡膠的補強填充劑,取代量在20%〜25%之間。結果還表明,擠出膨脹比隨填充劑用量的增加而變小,隨剪切速率的增大而增大。這可能是因為當填充量增加時,單位體積中不受“束縛”可參與變形的橡膠鏈段減少,從而導致膨脹比下降。另外,當填充量增加時,扭矩會增大,使得填料在同樣的變形量下填充NR膠料中的變形比純膠大。而且礦粉填充劑的內(nèi)聚能較大,膠料的黏度隨填充量變化而變化,當添加量超過30份時(膠用量為100份),分散性下降明顯,對膠料的應用性能影響較大。礦粉填充的NR膠料可視為切應力變稀的非牛頓流體,填充量越大,膠料的黏度越大,非牛頓性越顯著,對膠料的加工性能影響越大。孟祥玲對比了橡膠管原配方[NR(天然膠)40份,SBR(丁苯膠)30份,氧化鋅5份,硬脂酸2份,促進劑M1份,防老劑4010NA1份,高耐磨炭黑30份,輕鈣50份,硫黃20份]和新配方(以500目高嶺土等量替代50份輕鈣)的硫化膠性能指標。結果表明,將高嶺土和輕鈣混合使用,膠料的物性指標有所改善,隨著高嶺土用量加大,各項指標又有所下降,但全部符合標準規(guī)定的指標。高嶺土細度(目數(shù))越高,其補強性越好,性能優(yōu)于輕鈣。在膠管膠料中可大量添加高嶺土與輕鈣配合使用,也可單獨使用高嶺土作為填充劑,并且在混煉、成型時容易加工,節(jié)省動力消耗。500目的高嶺土價格與輕鈣價格比較接近,可大量使用500目以下高嶺土作為膠料填充劑,能降低膠料成本,從而提高經(jīng)濟效益。

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