高嶺土對橡膠補強填充劑的影響作用

橡膠補強填充劑:炭黑是目前較常用的橡膠補強填充劑。隨著複合材料科學的發展，無機物經適當處理後代替炭黑作為橡膠補強填充劑，不僅可以降低原料成本，節約資源，而且有利於擴大原料來源，合理利用資源。煤係高嶺土是煤炭開采過程中通過高嶺土加工技術產生的廢棄物，其中有些煤係高嶺土可以看成是矽酸鹽礦物和類似於炭黑的有機碳質物組成的複合體，通過相對富集、高嶺土粉碎機超細粉碎、表麵改性處理等方法，可將其代替通用炭黑作為橡膠的補強填充劑。

趙鳴以煤係高嶺土為主要原料製得一種橡膠填充劑，用它製備了膠片，對填充後的橡膠進行了應用性能研究。結果表明，用於天然橡膠時，當粒度小於400目時，具有較好的補強作用，其主要性能指標類似於通用炭黑，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。膠料硫化時，礦粉填充劑有明顯的活化作用，和炭黑填充的NR膠料的硫化特性基本相同。

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，但全部符合標準規定的指標。高嶺土細度（目數）越高，其補強性越好，性能優於輕鈣。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，並且在混煉、成型時容易加工，節省動力消耗。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，從而提高經濟效益。

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