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天然矿物填料在橡胶工业中的作用及常用品种
发布时间:2008-08-06      作者:      来源:本网
 

  (1)陶土:
      包括高岭土、瓷土、白土、皂土或纯净黏土。是橡胶工业用量最大的矿物填料,用量约占矿物填料总量的59%。其主要成分为氧化铝和氧化硅的结晶化合物。
      按其粒径大小可分为:
      硬质陶土:粒径≤2um的占80%以上,≥5um的占4-8%,比表面为22-26m2/g,在橡胶中有半补强作用,能改善硫化胶的力学性能。
      软质陶土:粒径≤2um的占50-74%,≥5um 占8-30%,比表面为9-17m2/g,在橡胶中无补强作用,硫化胶力学性能差。
      高级陶土:粒径≥1um,含少量有机物,微量吸湿性。
      使用陶土应严格控制其水分含量。水分高不易分散,硫化胶容易起跑。经过煅烧的陶土,胶体性质起了变化,失去了可塑性,不再适合橡胶工业使用。
      加入陶土对胶料性能有如下影响:随着用量增加,硬质陶土胶料可塑性下降,软质陶土影响不显著。但两者都能减小收缩率,使表面光滑。
      随着用量增加,扯断强度、耐磨性、定伸强力均提高,用量为20份最好。伸长率则随用量增加而下降。
      由于陶土属异轴结晶系,各向异性,耐撕裂性能差。但用于丁基橡胶却能改善其耐撕裂性能,硬质陶土比软质陶土耐撕裂性能好。
      由于硬质陶土粒径比软质陶土小,其胶料生热比软质陶土高。胶料的回弹性软质陶土高于硬质陶土。 软质陶土胶料比硬质陶土胶料永久变形小。
      硬质陶土胶料的龟裂增长比软质陶土胶料慢。
      (2)碳酸钙:
      是橡胶工业中用量仅次于陶土的矿物材料,其用量约占无机矿物填料总量的27%。由天然大理石、石灰石、白垩、方解石、白云石或牡蛎、贝壳等经粉碎、风选到一定细度制得。
      按粒径大小可分为:
      重质碳酸钙:又称重钙。粒径在10um左右。用于橡胶主要起填充增容作用,无补强效能。
      轻质碳酸钙:又称轻钙。粒径在0.5-6um之间,由沉淀法制得,有半补强效能。 超细碳酸钙:粒径在0.01-0.1um之间,有较高的步枪效能。
      (3)其他矿物填料:
      滑石粉:由天然滑石经干法、湿法粉碎或高温煅烧而得,是六方或菱形结晶颗粒,粒径为1.3-149um。其化学组成为水合硅酸镁。用做橡胶填充剂、增容剂、隔离剂及表面处理剂。
      硅灰石粉:由天然硅灰石经选矿、粉碎制得,粒径为3.5-75um。其化学成分为偏硅酸钙。用做橡胶填充剂和白色颜料。
      云母粉:由天然云母矿石经干法、湿法研磨制得其化学成分为硅酸钾盐。用做橡胶填充增量剂。绢云母有补强效能,可替代部分半补强碳黑使用,还可用做隔离剂。由于它属单斜晶系,其结晶呈薄片状,能提高橡胶的阻尼性能。它有良好的耐热、耐酸性能和电绝缘性能,还有防护紫外线和放射性辐射的功能,可用于特种橡胶制品。
      石棉:由天然石棉矿加工制成,其化学组成为含镁、铁、钠的硅酸盐,呈纤维状结晶。它对橡胶有补强作用。突出的优点是隔音、隔热、耐酸、耐碱和绝缘,也可用做隔离剂。
      长石粉:由天然花岗岩经浮选,除去二氧化硅、云母后再经研磨制得。其化学成分是无水硅酸铝,随其钠、钾、钙氧化物含量不同分别有钠长石、钾长石、和钙长石,用于胶乳不破坏皂液性质,能防止附聚作用。亦可用做丁苯橡胶和聚氨脂橡胶的填充剂。
      煤矸石粉:由天然煤矸石经研磨而得。其化学组成类似高岭土,即为氧化硅和氧化镁的混合物,唯挥发成分高达27%。有半补强效能,俗称硅铝碳黑。易混入橡胶,分散性好,可替代部分碳黑做补强剂使用。
      海泡石粉:由天然硅酸镁黏土矿经精选、深加工制得。其化学组成分为氧化硅和氧化镁的水合物,含少量铝和铁氧化物。在浅色橡胶制品中用做补强剂,性能仅次于白碳黑。
      凹凸棒土粉:由蒙脱石等硅酸铝镁类矿物精选加工制得。其化学成分为硅、铝氧化物,含少量铁、钙、锰氧化物。白色纤维状结晶,表面有凹凸沟槽,故得此名。是半补强类型填充剂,能使压出压延胶料表面光滑。
     重晶石粉:由天然重晶石经研磨、水洗、干燥及风选制取。主要化学成分为硫酸钡(占90%以上)。用做橡胶填充剂、着色剂,多用于浅色橡胶制品。
      白云石粉:由天然白云石粉碎加工制得。化学组成为碳酸钙镁。用做橡胶填充剂,也可用做白色颜料的增容剂。在橡胶中易分散、能增加胶料挺性。
      冰晶石粉:由天然冰晶石经粉碎研磨制得。主要化学组成为氟铝酸钠。是橡胶、胶乳用填料剂。
      石墨:由天然或人造石墨经粉碎加工制得。是碳的片状结晶物。能传热、导电、耐高温,用做橡胶填充剂,能改善胶料的加工性能和动态力学性能,显著提高阻尼性能。

 

 


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