橡胶的补强和填充体系.ppt

填粗是橡胶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。含有填料的橡胶是一种多相材料。填料能赋与橡胶许多宝
贵的性能。例如,大幅度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,降低成本等作用。
.何谓补强与填充?
补强:在橡胶中加入一种物质后,使硫化胶的耐磨性、抗
撕袈强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高
的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。
填充:在橡胶中加入一种物质后,能够提高橡胶的体积,
降低橡胶制品的成本,改善加工工艺性能,而又不明显影响
橡胶制品性能的行为。凡具有这种能力的物质称之为填充剂
、碳酸钙、滑石
粉、硅铝炭黑等。
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当然,对某一种填料往往是两种作用兼有,其中一种作用为
主,例如陶土加到SBR中,主要是填充作用,但也有一定的
补强作用
5愚
二、填料的分类
橡胶工业****惯把补强作用的炭黑等称为补强剂,把基本无补强作用的无机
填料称为填充剂,这是按作用分类。填料按不同方法分类如下
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按作用分,补强剂炭黑、白炭黑、某些超细无机填料等
填充剂陶土、碳酸钙等
按颜色分/澳色炭黑
非黑色大多数无机填料
填料
有机炭黑、果壳粉、软木粉、木质素、煤粉、树脂等
按来源分
无机陶土、碳酸钙、硅铝炭黑
按形状分粒状炭黑及绝大多数无机填料
纤维状石棉、短纤维、碳纤维、金属品须等
(一)炭黑的分类
1、按制法分
炉法炭黑:这是炭黑的主要品种,釆用油或天然气为原料,在1300
1650°的反应炉中反应,炉顶有冷水喷淋。反应到所需程度,其产物再经
袋滤、粉碎、造粒、磁选等后处理得到炭黑炉法炭黑的特点是含氧量少(约
1%),量碱性,灰分较多。
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槽法炭黑:这种炭黑釆用铁槽生产。即是使其原料燃烧的火焰从喷嘴喷出到
铁槽底部,不完全燃烧的碳在底部集积,刮下后经一系列后处理而制得炭黑。
转化率大约5%。特点是含氧量大(平均可达3%,呈酸性,灰分较少。
热裂法炭黑:在空心火砖砌成的大型立式炉中,天然气在1200-1400°C下隔
绝空气使其裂解而制得的炭黑。转化率30%-47%。炭黑粒子粗大,补强性
低,含氧量低(%),含碳量达99%以上
新工艺炭黑:第二代炭黑,由原炉法炭黑生产工艺改进。新工艺炭黑补强性
比相应传统炭黑高一个等级。新工艺炭黑的聚集体较均匀,分布较窄,着色
强度比传统的高十几个单位,形态较开放。表面较光滑,表面焦油物质较多。
新工艺炭黑很快地在大范围内应用。N375、N339、N351、N234、N299
等均为新工艺炭黑
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2、按作用分类:
硬质炭黑:粒径在40nm以下,补强性高的炭黑,如超耐磨、中超耐磨、
高耐磨炭黑等。
软质炭黑:粒径在40nm以上,补强性低的炭黑,如半补强炭黑,热烈法
炭黑等。
—81标准分类
该分类方法由四位数码组成一个炭黑的代号(名称)。第一位是英文字码,
有N和S两个,代表硫化速度。若是N,,代表
硫化速度慢。第二位数字从0到9共10个数字,代表0个系列炭黑的平均粒
径范围。例如0代表炭黑平均粒径范围在1-|0nm这一系列的炭黑,9代表
炭黑平均粒径范围在20500nm这一系列的炭黑。详见表3
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夜3-2AsTM的爰展分类命名法
第一位字码
數字平均径范围/m代号平均粒径/m美文名称缩
中文名
N10
19
超耐磨炉是
ISAF
中超耐囈炉渊
HAF
乌时妒黑
S3DD
EPC
易混槽黑
N或s
细粒子如柔
通用炉黑
SRE
半补绳灼黑
N850
细粒子热裂法炭黑
中粒子热裂法黑
表3—2代号中第三、四位都是数字,
牌号间的区别。例如,N330炭黑就是一种硫化速度正常(也就是炉法生产的
平均粒径范围在26-30nm内这个系列中的典型炭黑;N347是这个系列中高
结构的炭黑;N326是这个系列中的低结构炭黑;N339是这个系列中的新工
艺炭黑。它们的共同特点均有N3,后面两位数宇表明该系列中不同的规格。
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表3-3元机填料的分类
张酸盐类
瓏酸盐类
金氧化物类
共他类
广埙居
礅酸钙
硫酸钡
ZnO
阻燃材料
碳醜
粉
炭黑
云石粉
滑石粉
GaTco:
Zns 28i
A〔H)
云母粉
石膏积
导电及蔗性
灰石粉
硅幕十粉