二十二种橡胶无机矿物填料的功能介绍
橡胶填料,也被称为橡胶填充剂,指的是能提高橡胶加工性能、改进物性(如强度、耐用性等)、增加体积、降低成本的物质,在橡胶领域中占有非常重要的地位。
多年来,无机矿物粉体作为降低成本、改进加工性能的填充剂,在各种橡胶制品中被大量使用。随着超细粉碎和表面改性技术的进步,无机矿物填料越来越受到橡胶领域的青睐。
1、陶土
陶土是主要由水云母、高岭石、蒙脱石、石英及长石所组成的粉砂-砂质粘土,通常依据粒子大小(2~5μm)和组成比例又有硬质陶土、软质陶土之分,粒径小于1μm的称为高级陶土,溶解精制的叫再生陶土。
(1)硬质陶土,是粒径为2μm的粒子占80%以上的硅酸铝,表面积22-26m2/g。主要特点是加入胶料后胶料塑性增大,表面光滑,拉伸收缩永久变形小,但撕裂强度下降。它具有介于半补强炭黑和热裂法炭黑之间的补强效能,在橡胶工业中的用量约占矿物填料的一半左右。
(2)软质陶土,2μm粒径的粒子占50%-74%,表面积9-17m2/g,几乎无补强效果,只起增量作用。
(3)活性陶土,经过有机物改性处理,粒径已小于1μm,略带吸湿性,补强性高于硬质陶土。
(4)煅烧陶土,由天然硅酸铝两种氧化物混合,在高温下煅烧而制得的无水硅酸铝,粒径为1.0-1.5μm,pH值4.5-6.5,吸潮性低,收缩变形小,其补强性优于硬质陶土,现已成为陶土的主流。
(5)精制高级陶土,是陶土经过粗碎、提纯、剥片、表面改性和再粉碎加工处理,纯度达97%以上,片层厚度20-50μm,平均粒径300μm,少有聚集体和凝聚体,显示出非常好的分散性和气密性,并具有一定强度和耐磨耗性。
(6)纳米陶土,尺寸为300nm,较之纳米材料(1-100nm)要求尚有一步之遥,但经过各种硅烷处理的NK70、NK80和NK85等改性陶土,其补强性能已大大超出了锻烧陶土和高级陶土。拉伸强度已接近(用于丁苯橡胶)和超过(用于天然橡胶、乙丙橡胶)白炭黑的水平,且硬度低、弹性高、伸长大,定伸应力只有其他品种的一半到2/3,同时它非常容易混炼加工。
(7)改性陶土,不仅适合于单一大量填充,若与白炭黑组合一起使用更能弥补白炭黑的不足,收到良好的协同效应。特别是它所具有的良好的气密性,已成为轮胎气密层、硫化气囊和球胆等产品的不可多得的补强填料。
2、滑石粉
滑石粉是天然滑石经干法、湿法粉碎或高温锻烧制得,化学成分为水合硅酸镁或无水硅酸镁。粒径从1.3μm....
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