橡膠產(chǎn)品對填料的要求有哪些?
來(lái)源:深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發(fā)布日期:2016-07-12 瀏覽次數:1456
橡膠工業(yè)大量使用填料作配合劑,其用量?jì)H次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠,不僅能提高橡膠制品的強度,而且能改善膠料的加工性能,并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能,可延長(cháng)制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠,主要起填充增容作用,某些品種也兼有隔離、脫?;蛑?zhù)色的作用。
橡膠產(chǎn)品對填料的要求:
1、性能要求
(1)表面性質(zhì):粉體填料混入橡膠,其粒子被橡膠分子包圍,粒子表面被橡膠濕潤的程度對補強效能有很大影響。不易濕潤的顆粒,在橡膠中不易分散,容易結團,降低其補強效能。這種狀況可以通過(guò)添加某些有助于增加濕潤的物質(zhì)得以改善。例如補強效能很小的碳酸鈣,加入脂肪酸后,降低了表面張力,增加了濕潤程度,提高了補強效果。
白炭黑粒子表面化學(xué)基團與炭黑完全不同。氣相法白炭黑表面含有硅醇基Si—OH,沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si—OH及Si<(OH):。
氣相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈堿性。呈酸性會(huì )遲延硫化速度,呈堿性則會(huì )加快硫化速度。白炭黑表面微孔多,吸濕性強,對補強不利。用硅烷偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行改性處理,能克服其弊端,改善其補強性能。對非金屬礦物粉體填料進(jìn)行表面改性處理,也有很好的應用效果。
炭黑是橡膠的主要補強填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量揮發(fā)分和水分。在炭黑生產(chǎn)過(guò)程中,其表面吸附或結合了少量羧基、醌基、酚基、內酯基等化學(xué)基團。過(guò)去曾經(jīng)認為炭黑的補強效能僅取決于其粒徑(比表面積)大小及結構性,而與其表面的化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。近年來(lái)大量研究結果表明,炭黑粒子表面的化學(xué)基團在混煉過(guò)程中能與橡膠起化學(xué)反應,使結合膠增加,進(jìn)而增進(jìn)了硫化膠的力學(xué)性能和耐老化性能。
(2)細度:一般說(shuō),補強填料顆粒越細,比表面積越大,和橡膠接觸面積也越大,補強效果越好。非補強填料顆粒越細,加入橡膠后混煉效果越好。但必須分散均勻,如分散不均勻,即使顆粒很細,混煉效果亦不好。
(3)顆粒形狀與晶型:填料顆粒形狀以球形較好,片形或針形填料在硫化膠拉伸時(shí)容易產(chǎn)生定向排列,導致永久變形增大,抗撕裂性能降低。補強填料中炭黑和白炭黑為無(wú)定形,其他填料也有結晶型的。比如硅微粉雖與白炭黑化學(xué)成分均為二氧化硅,但前者為結晶型,后者為無(wú)定型。結晶型填料又分為異軸結晶和等軸結晶兩種。同軸結晶x、y、z三軸相似,各向同性。異軸結晶x、y、z三軸有顯著(zhù)差異,各向異性在常用非金屬礦物填料中,陶土、石墨、硅藻土屬異軸結晶系。碳酸鈣為等軸結晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡膠制品,不宜用異軸結晶系物質(zhì)作補強填料。
2、一般要求
(1)用于白色、淺色和彩色橡膠制品的填料,還要求不污染,不變色。
(2)補強填料粒子表面要有強的化學(xué)活性,能與橡膠產(chǎn)生良好的結合,能改善硫化膠的力學(xué)性能、耐老化性能和粘合性能。非補強填料粒子表面呈化學(xué)惰性,和橡膠不產(chǎn)生化學(xué)結合,不影響硫化膠的力學(xué)性能及耐候性、耐酸堿性和耐水性。
(3)價(jià)廉易得。
(4)不易揮發(fā),無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒,有較好的貯存穩定性。
(5)有較高的化學(xué)純度,細度要均勻,對橡膠有良好的濕潤性和分散性。
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