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硅橡胶电缆

2017-06-06 17:50:06

硅橡胶电缆          硅橡胶控制电缆[1]适用于交流额定电压450-750V移动或固定装置辐射。该电缆具有良好的柔软度、防水、耐腐蚀、耐压等优点。工作温度为-60℃-180℃。硅橡胶控制电缆适用于交流额定电压450-750V移动或固定装置辐射。　　硅橡胶绝缘耐热控制电缆　　一：产品特点及用途　　本产品适用于交流额定电压450/750V及以下移动或固定敷设用电器仪表连接线或信号传输，　　电缆具有较好的热稳定性，能在高温、低温、腐蚀性中保持良好的电性能和柔软性，适合　　冶金、电力、石化等行业具有移动耐温等特殊要求场合使用。　　二：产品执行标准　　Q/HHTZH004.2 　　阻燃耐火特性试验执行GB12666-90标准　　三：使用特性　　  硅橡胶控制电缆1．交流额定电压：U0/U 450/750KV 　　最高工作温度：180℃ 　　2．最低环境温度：硅橡胶护套：固定敷设-60℃，非固定敷设-20℃ 　　3．电缆安装敷设温度应不低于-20℃。　　4．电缆允许弯曲半径：非铠装电缆最小为电缆外径的6倍　　四：基本型号及名称　　KGG 　　硅橡胶绝缘和护套控制电缆　　KGGR 　　硅橡胶绝缘和护套控制软电缆　　KGGP 　　硅橡胶绝缘和护套铜丝编织屏蔽控制电缆　　KGGRP 　　硅橡胶绝缘和护套铜丝编织屏蔽控制软电缆　　KGGRP1 　　硅橡胶绝缘和护套镀锡编织屏蔽控制软电缆　　KFG 　　氟塑料绝缘和硅橡胶护套控制电缆　　备注：1 如需阻燃型硅橡胶电缆，型号前加ZR；　　YGC 硅橡胶绝缘及护套移动用电力电缆　　 　　电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。伴随着中国电线电缆行业高速发展，新增企业数量不断上升，行业整体技术水平得到大幅提高。中国经济持续快速的增长，为线缆产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的诱惑力，使得世界都把目光聚焦于中国市场，在改革开放短短的几十年，中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。2008年11月，我国为应对世界金融危机，政府决定投入4万亿元拉动内需，其中有大约40%以上用于城乡电网建设与改造。全国电线电缆行业又有了良好的市场机遇，各地电线电缆企业抓住机遇，迎接新一轮城乡电网建设与改造。   硅橡胶电缆具有的柔软度、防水、耐腐蚀、耐压等优点使硅橡胶电缆在许多方面具有不可替代的功能，在一些特殊的工作环境中，硅橡胶电缆的作用是非常显著的，所以也可以说硅橡胶电缆的应用前景也是非常好的。 

纳米碳酸钙在RTV硅橡胶应用的研究进展

2019-03-07 11:06:31

室温硫化硅橡胶现在已广泛用作粘合剂、密封剂、灌封和制模材料，在各行各业中都有它的用处。其间补强填料对RTV硅橡胶的流变功能、力学功能有十分重要的影响。而纳米碳酸钙具有报价低廉，功能优异，填充量大，无毒无味等特色，可广泛用作RTV硅橡胶的补强填料。纳米碳酸钙直接用于硅橡胶中存在两个缺点：一是纳米碳酸钙的比表面积大，分子间力、静电效果、氢键等引起碳酸体的聚会，再加上纳米碳酸钙为亲水性无机化合物，与有机聚硅氧烷亲和性差，易构成粉体聚集体，构成纳米碳酸钙在系统中涣散不均匀。二是纳米碳酸钙吸油值很高，对硅橡胶系统增稠效果显著，且触变性差，影响硅橡胶的施工功能。因而，有必要依据RTV硅橡胶的特色和要求，对纳米碳酸钙进行表面改性，可解决普通纳米碳酸钙引起的系统易流动、挤出性差、强度低一级缺点。纳米碳酸钙的改性技能纳米碳酸钙的改性首要选用湿法改性，详细是在纳米碳酸钙浆液中参加涣散剂和表面活性剂，经过工艺操控纳米碳酸钙粒径以及表面活化率，最终经过脱水、枯燥、损坏和分级后即得改性的纳米碳酸钙。现在，运用最多，效果最好的表面活性剂首要是脂肪酸类的有机化合物。这类化合物分子的一端为羧基、醚基等极性基团，能够与碳酸钙粒子表面发作物理化学吸附或化学反响，构成安定的桥联结构;其分子的另一端为长链烷基，结构与聚合物分子类似，因而与有机高聚物有杰出的相容性。纳米碳酸钙经表面改性后，可大起伏增强纳米碳酸钙粒子和有机高聚物的界面结合力，并且有效地下降纳米碳酸钙的吸油值，下降纳米碳酸钙/有机高聚物系统粘度，改善涣散性和进步添加量。纳米碳酸钙对RTV硅橡胶流变功能影响在实践运用中，不只要求RTV硅橡胶粘结强度高，弹性好，并且需求施工功能好，能满意精密表面或凹槽、歪斜或垂直面施工要求，故胶黏剂应不流动，即具有触变性。流体触变性是指流体在外力效果下，微观上网状结构随剪切时刻发作改动，微观上表现出剪切变稀的现象。现在，各种触变性的机理还缺少一致的解说，国内外学者对其仍处于研讨阶段，但纳米碳酸钙能进步RTV硅橡胶的触变性是不争的现实。清选用复合改性剂对纳米碳酸钙进行湿法改性，成果表明，选用复合改性剂比选用硬脂酸改性剂所得到的纳米碳酸粒径更小，散布更均一。而用复合改性剂改性的纳米碳酸钙制备的硅橡胶稠度为8.6，低于用硬脂酸钠改性的纳米碳酸钙制备的硅橡胶的稠度，稠度目标能够开始地反响硅橡胶的触变功能，稠度低，挤出性又杰出的硅橡胶阐明其触变功能越好。陈利堂选用不同含量的脂肪酸复合处理的纳米碳酸钙填充于硅酮密封胶，纳米碳酸钙含量一定下，跟着纳米碳酸钙表面处理剂的添加，制品胶挤出性显着变好。从试验成果看出，表面处理剂的用量在3 %~4 %时，纳米碳酸钙的功能较好。刘亚雄经过研讨不同粒径，不同改性剂处理的纳米碳酸钙填充硅橡胶，成果表明：纳米碳酸钙的比表面越大，其均匀粒径越小，粒子之间的彼此效果越大，反映胶料粘度增大，触变指数不断增大，挤出量变小。经过有机处理的碳酸钙表面的碳氢链可与邻近的碳氢链、硅氧烷链彼此效果，构成安稳空间网状结构。在施加剪切力的效果下，这种网状结构损坏，表现出粘度下降，简单挤出，呈现正触变性。当剪切力中止时，这种网状的空间结构又经过范得华力和碳氢链的从头缠结而构成，表现出杰出的抗流挂性。归纳硅橡胶的流变特性，选用月桂酸和硬脂酸复配，操控纳米碳酸钙的比表面是22~30 m2/g 时较好。纳米碳酸钙对 RTV 硅橡胶力学功能影响未补强的RTV硅橡胶强度低，伸长率差，无法满意许多运用场合对材料力学功能的需求。纳米碳酸钙在RTV硅橡胶中的增强机理与纳米粒子在聚合物中的增强机理类似，未补强的RTV硅橡胶的拉伸强度约0.35MPa，经过用纳米碳酸钙补强后，RTV硅橡胶的强度可达1~2MPa，经过纳米碳酸钙填充对RTV硅橡胶补强，硅橡胶中存在着聚硅氧烷分子之间、填料之间以及聚硅氧烷分子与填料之间的多种化学和物理彼此效果，使得硅橡胶功能有较大的进步。彭娅依据所获的试验成果得知，纳米碳酸钙首要与室温硫化硅橡胶的彼此效果以物理吸附为主，差异于气相二氧化硅和硅橡胶分钟构成氢键为主的化学效果。并提出了纳米碳酸钙补强机理——纳米粒子的物理吸附效应：当填充纳米粒子到达满意量时，使得填充胶料的粘度大大添加，在剪切效果下有利于纳米粒子聚会体的彼此效果点增多，交联密度增大，然后进步了室温硫化硅橡胶的力学功能，表现了纳米碳酸钙的补强特性。刘飞等人用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度散布仪分析了纳米活性碳酸钙的相组成及粒子结构、描摹、粒径散布;研讨了几种一次粒径附近、不同二次粒径的纳米活性碳酸钙对脱酮肟型单组分室温硫化有机硅密封胶力学功能的影响。成果表明，一次粒径小的碳酸钙，经表面处理后的二次粒径不一定小，二次粒径比一次粒径对RTV有机硅密封胶的力学功能影响更大;跟着二次粒径的减小(而非一次粒径的减小)，RTV有机硅密封胶的拉伸强度、开裂伸长率和硬度都呈添加趋势。吕国章将硬脂酸彻底皂化然后参加椰子油拌和均匀，所得的混合液作为纳米碳酸钙的改性剂，纳米CaCO3粒径为60~80nm，产品运用于硅酮密封胶补强，其强度可达1.40~1.55 Mpa，具有优异的外观性和补强性。罗穗莲等人选用克己的超细碳酸钙悬浊液，在碳酸钙表面包覆二氧化硅，然后运用有机硅烷偶联剂对CaCO3/SiO2复合粒子进行表面疏水处理，然后将偶联剂改性后的碳酸钙复合粒子运用于单组分室温硫化硅橡胶中，成果表明，改性后的碳酸钙复合粒子在像胶中较均匀涣散，碳酸钙复合粒子填充的RTV硅橡胶拉伸强度是填充脂肪酸处理的碳酸钙2倍多，碳酸钙复合粒子具有较好的补强用。总结纳米碳酸钙产品在RTV硅橡胶的运用现已十分广泛和成熟，跟着硅橡胶职业产品的更新换代，对纳米碳酸钙产品也提出了越来越高的要求。一个好的纳米碳酸钙产品，除了有必要质量安稳，各项目标动摇小，还需求在功能上，具有高补强，易涣散，低增稠，高触变等特色。现在，国内RTV硅橡胶用纳米碳酸钙在许多功能和目标上都根本满意RTV硅橡胶在绝大多数运用场合的需求，但种类较单一，无法满意特殊要求场合的需求，如超高补强、高流动性的RTV硅橡胶。因而，应结合RTV硅橡胶的运用特性及运用要求，改善纳米碳酸钙出产及改性技能，开宣布习惯特殊要求的RTV硅橡胶专用纳米碳酸钙，满意商场的需求。

改性膨润土在橡胶中的应用

2019-01-08 09:52:33

一般地说，改性膨润土（有机膨润土、胺化膨润土）是将钠基膨润土加入有机季胺盐的乙二醇溶液中，经高速搅拌、置换反应而成。改性膨润土是用作轮胎、胶板等橡胶制品优良的活性或功能性填料，可提高橡胶制品的性能，降低橡胶制品的成本，提高橡胶与帘子线的粘接强度和胶料的加工性能。改性膨润土用作橡胶填料，是国际上八十年代新技术，原独联体、美、英等国家广泛应用。改性膨润土最早是由吉林化学工业公司研究院开发成功，产品在桦甸、吉林、长春、黑龙江等地的轮胎厂进行试用，效果显著，不仅轮胎使用寿命延长，轮胎生产成本也大大降低。此后，浙江的丰虹、华特开发出有机膨润土及超细/纳米有机膨润土，为有机膨润土（也叫改性膨润土）的应用提供原料的保障。吉林化学工业公司研究院开展了超细改性膨润土对EPDM无卤阻燃胶料性能的影响的研究。

炭黑是如何补强橡胶的？

2019-01-04 13:39:38

21世纪以来，由于科技的进步，橡胶的性能不断地被开发并应用，目前橡胶制品已存在于人们生活的方方面面，支持着人们的衣食住行。橡胶的作用如此巨大，除了橡胶本身拥有其他材料无可比拟的优点以外，填料还能赋予橡胶更多宝贵的性能，使其应用更加广泛。何为橡胶的补强? 填料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。在橡胶加工中又将填料分为补强剂和填充剂。橡胶的补强是指在橡胶中加入一种物质后，能够提升硫化橡胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。常用补强剂：炭黑、白炭黑、短纤维、无机纳米材料等。橡胶用炭黑炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填料，可以毫不夸张的说，没有炭黑工业就没有现在蓬勃发展的橡胶工业。按炭黑在橡胶中的作用将炭黑分为硬质炭黑和软质炭黑。硬质炭黑：粒径在40nm以下，补强性能高的炭黑，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、热裂法炭黑等。橡胶用炭黑一般按照ASIM-1765-81标准来分类命名。命名系统由四部分组成。第一个英文字母代表硫化速度，N代表正常硫化速度，S代表缓慢硫化速度。后面跟着三个数字，第一个代表炭黑平均粒径范围，共分为0~9个等级。第二和第三个数字则是由美国材料试验协会负责炭黑和术语的D24.41委员会指定的，反映不同的结构程度，也就是炭黑大概的高低结构确定的，有一定的任意性。相对而言，数字越大，结构越高。 ASIM的炭黑分类命名炭黑补强机理近半个世纪以来，人们对炭黑补强机理曾进行了广泛的讨论提出了多种补强学说。容积效应弱键和强键学说 Bueche的炭黑粒子与橡胶链的有限伸长学说壳层模型理论橡胶大分子链滑动学说前四种机理虽然都能说明一定的问题，但有局限性。随着时间进展，专家们对机理不断的深化完善，橡胶大分子滑动学说的炭黑补强机理就是一个比较完善的理论。橡胶大分子链滑动学说这是比较新和比较全面的炭黑补强理论。该理论的核心是橡胶大分子能在炭黑表面上滑动，由此解释了补强现象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少数的活性点以及一系列的能量不同的吸附点。吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的结合能量，有多数弱的范德华力的吸附以致少量强的化学吸附。吸附的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长。大分子滑动学说概念图(1)表示胶料原始状态，长短不等的橡胶分子链被吸附在炭黑离子表面上。(2)表示胶料伸长时状态。这条最短的链不是断裂而是沿炭黑表面滑动，原始状态吸附的长度用点标出，可看出滑动的长度。这时应力有多数伸直的链承担，起应力均匀的作用，缓解应力集中为补强的第一个重要因素。(3)当伸长再增大，链再滑动，使橡胶链高度取向，承担大的应力，有高的模量，为补强的第二个重要因素。由于滑动的摩擦使胶料有滞后损耗。损耗会消去一部分外力功，化为热量，使橡胶不受破坏，为补强的重要因素。 (4)是收缩后胶料的状况，表明再伸长时的应力软化效应，胶料回缩后炭黑粒子间橡胶链的长度差不多一样，再伸长就不需要再滑动一次，所需应力下降。炭黑补强橡胶性能补强橡胶的目的是为了提高橡胶的拉伸性能、抗撕裂能力、定伸应力和耐磨性等性能，使橡胶制品更有弹性，经久耐用。炭黑主要通过炭黑粒径的大小、结构度、和用量来调节补强橡胶的效果。 (1)拉伸性能炭黑粒径小，表面活性大，结构度高，拉伸强度高;随炭黑用量增大，拉伸强度先增后降。 (2)撕裂强度贪黑的粒径小，撕裂强度高;粒径相同时，对结晶性橡胶，结构度低的碳黑，撕裂强度高;对非结晶性橡胶，结构度高的炭黑，撕裂强度高;随炭黑用量增大，撕裂强度先增后降。 (3)定伸应力和硬度炭黑粒径小，结构度高，表面活性大，用量大，胶料的定伸应力和硬度高，其中以结构度影响最大。炭黑对胶料定伸应力和硬度的影响要比胶种、硫化体系大得多。 (4)耐磨性炭黑粒径小，表面活性大，分散性好，胶料耐磨性好。 (5)弹性粒径小、结构度高、表面活性大，用量大，胶料的弹性差。其中炭黑用量影响最大。由此可见，根据橡胶制品的不同选择合适的炭黑种类对橡胶进行补强至关重要。结合ASIM对炭黑的分类，你知道该选择哪种炭黑了吗?

橡胶及塑料填料用高岭土表面改性研究进展

2019-03-07 10:03:00

高岭土是一种重要的粘土矿藏与工业矿藏，也是地壳上散布最广、运用最为广泛的粘土矿藏和工业矿产之一。迄今为止，高岭土因具有可塑性、粘结性、涣散性、吸附性、化学安稳性等优秀性质，已被广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料等范畴。跟着工业技能和各范畴的科学技能的迅速开展，高岭土制品的品种越来越多，这些制品不只与人们的日子密切相关，并且在国防技能、电器、原子能、喷气式飞机等范畴发挥着重要效果。因而，跟着高岭土改性技能的不断进步，人们所重视的改性高岭土运用功用将逐步从传统的强度、耐磨性等根本性质向耐水性、电绝缘性等特殊功用性改动。 1、我国高岭土资源我国高岭土资源因成因类型完全、储量丰厚、质地优秀闻名于世，已探明储量达35亿t。至2013年，我国高岭土年产量已达632万t。我国也是世界上最早发现并运用高岭土的国家之一，可是在曩昔的几个世纪，我国高岭土工业技能开展与国外比较相对缓慢。直到1980年，跟着我国国民经济的飞速开展，对高岭土的功用提出了越来越高的要求，高岭土的消费结构也由传统的陶瓷工业转向造纸、塑料、石化等工业范畴。进人21世纪后，跟着我国经济与科技水平的不断进步，研讨者对高分子材料、非金属矿藏粉体、粉体表面改性等理论系统知道得以进一步加深，相关范畴也对高岭土的专用化、精细化和功用化提出了更高的要求。粉体表面改性技能已成为进步高岭土产品附加值必不可少的深加工技能手段之一。 2、高岭土常用的改性办法高岭土表面改性办法很多，常用的办法首要有以下几种。 (1)锻烧改性锻烧高岭土在国际上已有50多年的前史，经过锻烧加工高岭土脱出了结构水和结晶水、炭质及其他挥发性物质，变成偏高岭石。锻烧高岭土具有白度高，容重小，比表面积和孔体积大，吸油性、隐瞒性和耐磨性好，绝缘性和热安稳性高级特性。锻烧高岭土有必要严格控制锻烧温度，超越脱经所需的温度时，锻烧高岭土会发生新的物相。 (2)偶联剂改性偶联剂适用于各种不同的有机高聚物和无机填料的复合材料系统，高岭土表面能够与偶联剂效果，经偶联剂改性后的高岭土与有机相的相容性进步。常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛偶联剂以及其他的金属偶联剂。偶联剂分子的一端能够与高岭土表面的Si-O或Al-O化学结合，另一端延伸在外赋予高岭土表面亲有机相的性质。偶联剂改性工艺相对简略，但现在只要硅烷偶联剂及钛酸酯偶联剂的效果机理比较清楚，而关于其他偶联剂的机理还有待进一步研讨。 (3)有机高分子改性运用改性表面活性剂、聚合物涣散剂、有机小分子涣散剂等能够吸附在高岭土表面，然后改动高岭土表面带电情况。这类表面改性剂首要包含十二烷基磺酸钠、聚酸及其盐、聚酰胺等。经过表面改性后的高岭土颗粒，首要适用于悬浮状系统，最常用的运用就是制备造纸涂布液。 (4)表面包覆改性表面包覆改性是经过物理吸附或化学吸附，将一种有机物或无机物包覆在高岭土表面，然后到达表面改性的效果。例如：运用水解沉淀法，以高岭土或锻烧高岭土为核，表面包覆纳米氧化锌，改性后的氧化锌/高岭土复合材料吸光度大幅添加，可用作抗紫外粉体材料。 (5)插层改性插层改性是将极性小分子插层到高岭土层间，使层距离加大，且层间亲水性变为亲油性的高岭土复合材料。依据不同的需求掺杂到各种基体中，以高岭土片层剥离状况的方式均匀涣散。因高岭土层间表面经基活性比较低，有利于其他有机大分子经过置换进程进人高岭土层间，增强聚合物基质抗老化功用。 3、高岭土作为橡胶及塑料填料的改性研讨进展高岭土是塑料和橡胶制品的重要填料，在以往作为填料运用时，一般以为产品功用首要取决于颗粒的巨细散布和颗粒的比表面积。可是现代科学研讨证明，经选矿提纯和破坏加工后的高岭土粉体表面带有很多经基和含氧官能团，具有酸性，经锻烧加工后的高岭土酸性更强。此外，因为高岭土比表面积大、表面能较高，导致其与有机高聚物系统的相容性差，因而在用于高聚物基(如环氧树脂或乙烯基树脂)材料的填料时，有必要对其进行表面改性，以取得更优功用的制品。 (1)橡胶用高岭土填料改性高岭土作为填料在橡胶工业中运用广泛，将其参加乳胶混合物中，能改善橡胶的力学功用，进步橡胶制品的机械强度，还可增强耐磨性和化学安稳性，延伸橡胶的硬化时刻。实验发现，先对高岭土进行改性，再作为填料参加橡胶制品中，还可对制品的其他运用功用有所改善。张印民研讨了高岭土的粒度、表面性质、填充量以及填料的结构对高岭土/橡胶复合材料的气体隔绝功用的影响规则，研讨结果表明：跟着填料粒子粒径的减小，填充橡胶材料的气密性逐步进步，当高岭土粒度到达几百个纳米时，复合材料的相对透气率为0.46，下降程度到达54%，运用特定改性剂对高岭土进行改性后，气密性可进一步进步。廖泽栋等经过絮凝沉降法将高岭土与黑液制成复合填料，结果表明：高岭土复合填料能够进步橡胶(NBR)和丁橡胶(SBR)等材料的加工安全性，进步其交联密度以及力学功用，并且还对SBR的热安稳性有明显改善。杜艳艳等选用化学插层-超细研磨-酸浸渍活化-枯燥-表面改性的办法制备了一种活性纳米高岭土，该材料用于丁橡胶补强填料时具有更好的涣散性，可明显进步其拉伸强度和伸长率，一起使制品具有杰出的疏水性。 (2)塑料用高岭土填料改性高岭土作为填料不只能够进步塑料制品的力学功用，并且还能够赋予制品一些特殊的运用功用，例如：杰出的电绝缘性、胶合强度、耐水功用等。改性后的高岭土作为填料所制得的塑料制品，不只表面润滑、并且可削减热裂和缩短，具有利于抛光、进步加工尺度的精确度、耐化学腐蚀性等长处。顾传锦等选用改性高岭土作为聚(PTFE)填料，经过熔融插层工艺，极大改善了塑料制品的耐磨性，其效果机理为高岭土的层片结构间被PTFE分子链插人，到达了增强基体并阻挠PTFE成片脱落的意图。赵鹏等在高岭土填料对酚醛树脂杨木胶合板胶合功用影响的研讨中发现，用改性高岭土替代面粉作为填料，不只能够进步其胶合强度，其耐水性也得到较大的进步，极大地改善了胶合板各层间易呈现的开胶分层问题。运用其优秀的电绝缘功用，还可作为PVC等聚乙烯绝缘电线的包皮，特别是改性后的锻烧高岭土填充于电线电缆护套中，不只能进步胶料)的模量和拉伸强度、改善耐磨性和抗切断延伸性，并且可取得在湿润环境下安稳的电绝缘功用。 4、定论与展望我国高岭土资源类型完全、储量丰厚，因其具有共同的理化特性，改性后可得到具有不同表面性质的功用粉体材料，因而作为橡胶、塑料填料具有很高的研讨价值与宽广的商场开展空间。深人研讨高岭土不同改性办法的效果机理，为其制备高功用材料供给理论基础，与实践运用功用的实验研讨具有相同重要的含义。因而，在机理探究与实验研讨、资源合理运用及商场开发、工艺技能和配备等方面应不断优化改善，然后使我国从高岭土资源大国变为高岭土工业强国。

纳米膨润土(蒙脱土)在橡胶中的应用

2019-03-05 09:04:34

纳米复合材料是指粉体涣散相至少一维尺度介于1 nm～100 nm之复合材料。除了球状粒径小之粉体外，高长径比(Aspect ratio)之层状补强结构更遭到全世界高分子工业注目，层状材料经剥离涣散后可充份发挥分子层级之结构特性。蒙脱土(Montmorillonite)是归于蒙脱土族的矿藏，蒙脱土族矿藏共发现11个，他们是滑间皂土、贝得土、锂皂土、蒙脱土、钠脱土、皂土、锌皂土、斯皂土、锂蒙脱土、铬蒙脱土和铜蒙脱土等，但从内部结构来讲可分为蒙脱土亚族（二八面体）与皂土亚族（三八面体）。蒙脱土是典型的层状硅酸盐矿藏之一，可是与其他层状硅酸盐矿藏不同之点是层与层之间空地特别大，这样就可在层与层中含有不定数量的水分子及交流性阳离子。经过衍射仪慢速扫描的实验结果表明蒙脱土的粒度已挨近纳米级，是天然纳米材料。纳米级蒙脱土自然界很难找到这样的原矿，需求提纯取得。制备纳米级蒙脱土的膨润土，应是蒙脱石含量>95%。纳米级有机膨润土蒙脱土，要求膨润土蒙脱石纯度在98%以上。　　纳米级有机膨润土在橡胶中运用首要用于橡胶制品的纳米改性，改进其气密性，定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化学性。经过参加少数（如3％－5％）的纳米蒙脱土，能够使橡胶的强度、伸长率等功能大幅度进步，有的功能可进步数倍，可代替现在的白碳黑，乃至完全替代传统的碳黑及其它填料，大大削减或铲除污染。将是二十一世纪橡胶工业的一场革新。聚酯弹性体／蒙脱土纳米复合材料、三元乙丙橡胶／蒙脱土纳米复合材料都得到很好的研讨。纳米复合物不只比传统增加剂分量轻，并且首要改进了在硬度、阻燃、阻气方面的功能。株洲年代新材料科技股份有限公司对所承当的轨道交通减震用高功能复合弹性结构材料的研讨项目，进行了橡胶／蒙脱土纳米复合技能和炭黑、白炭黑表面接枝技能的研讨，使硫化天然橡胶的力学功能到达拉伸强度＞30Mpa。聚酯／纳米蒙脱土制备的体育运动场地铺装材料得到很好的研讨。纳米级有机膨润土还能够制成纳米级有机膨润土浓缩母料（改质而简单涣散之产品）用于橡胶及弹性体制品中，可加快纳米热塑性弹性体之开发。现在，尼龙6／纳米蒙脱土复合材料、PP／纳米蒙脱土复合材料、PET／纳米蒙脱土复合材料已老练，尼龙6／纳米蒙脱土复合材料、PP／纳米蒙脱土复合材料、PET／纳米蒙脱土复合材料与弹性体混合涣散后，能够得到热塑性弹性体复合材料，持续衍生开展橡塑共混产品，替代部分传统热塑性弹性体材料。聚烯烃热塑性弹性体（TPO）具有优秀的弹性体特性及便利的加工功能，使它作为传统需硫化橡胶之竞赛换代品。这种TPO纳米复合材料具有高模数与轻量化(减轻约7~21%外观配件之分量)，也由于填充矿藏量低于5%，所以兼具低温耐性，故适合于轿车运用上替代现在所用之较贵重的工程塑料，在加工方面由于有较广大的加工温度区间，所以能够缩短成型时刻且成型压力较低，外观缺点较少。现在现已有多种规格产品广泛运用于轿车、电线电缆、建筑、家电、医疗器件等范畴。特别用于轿车外装配件、保险杆与仪表板，其加工性如涂装性、模内涂色性、涂料接着性与涂装耐久性等，均与未填充矿藏者功能相近似。。热塑性聚烯烃弹性体（TPO）是由橡胶(rubber)和聚烯烃(Polyolefin)构成，其橡胶成分常为乙烯橡胶（EPDM）或橡胶（NBR）或丁基橡胶（IIR）；聚烯烃成分首要为聚（PP）和聚乙烯（PE）塑料。现在用得最多的是EPDM与PP之复合材料。美国AMCOL International Corporation 的全资子公司―Nanocor公司就出产纳米蒙脱土-聚合物母胶(masterbatches)等产品，与橡胶或弹性体复合后成为纳米黏土复合热塑性弹性体。现在Nanocor公司也现已与PolyOne Corporation订立战略联盟，由PolyOne Corporation直销浓缩母料产品给供应商自行研制Polyolefins 或TPO、TPU 或SEBS或EVA 等产品增加运用。事实上还有其它各种热塑性弹性体可待开发。现在不管纳米蒙脱土、纳米蒙脱土塑料或纳米蒙脱土-聚合物母胶(masterbatches)均现已有许多成功产品化产品，因而可利用这些新式产品，结合橡胶或弹性体材料特性，来开展纳米热塑性弹性体，这关于国内橡胶工业来说，也是快速切入纳米科技运用的重要时机之一。

无机矿物填料在橡胶产品中的作用及用量选择

2019-03-07 11:06:31

橡胶工业很多运用填料作配合剂，其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶，不仅能进步橡胶制品的强度，并且能改进胶料的加工功能，并赋予制品杰出的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种功能，可延长制品的运用寿命。非补强填料用于橡胶，首要起填充增容作用，某些种类也兼有阻隔、脱模或上色的作用。橡胶产品对填料的要求 1、一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性，能与橡胶发生杰出的结合，能改进硫化胶的力学功能、耐老化功能和粘合功能。非补强填料粒子表面呈化学慵懒，和橡胶不发生化学结合，不影响硫化胶的力学功能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度，细度要均匀，对橡胶有杰出的湿润性和涣散性。 (3)不易蒸发，无臭、无味、无毒，有较好的储存稳定性。 (4)用于白色、淡色和五颜六色橡胶制品的填料，还要求不污染，不变色。 (5)价廉易得。 2、功能要求 (1)细度：一般说，补强填料颗粒越细，比表面积越大，和橡胶触摸面积也越大，补强作用越好。非补强填料颗粒越细，参加橡胶后混炼作用越好。但有必要涣散均匀，如涣散不均匀，即便颗粒很细，混炼作用亦欠好。 (2)颗粒形状与晶型：填料颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时简单发生定向摆放，导致永久变形增大，抗撕裂功能下降。补强填猜中炭黑和白炭黑为无定形，其他填料也有结晶型的。比方硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅，但前者为结晶型，后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴类似，各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有明显差异，各向异性在常用非金属矿藏填猜中，陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂功能好的橡胶制品，不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质：粉体填料混入橡胶，其粒子被橡胶分子围住，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒，在橡胶中不易涣散，简单结团，下降其补强效能。这种情况能够经过添加某些有助于添加湿润的物质得以改进。例如补强效能很小的碳酸钙，参加脂肪酸后，下降了表面张力，添加了湿润程度，进步了补强作用。炭黑是橡胶的首要补强填料，其成分90%～99%是元素碳，其他是少数蒸发分和水分。在炭黑出产过程中，其表面吸附或结合了少数羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。曩昔从前以为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)巨细及结构性，而与其表面的化学性质无关。近年来很多研讨结果表明，炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应，使结合胶添加，进而增进了硫化胶的力学功能和耐老化功能。白炭黑粒子表面化学基团与炭黑彻底不同。气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 气相法白炭黑呈酸性，沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会拖延硫化速度，呈碱性则会加速硫化速度。白炭黑表面微孔多，吸湿性强，对补强晦气。用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理，能克服其坏处，改进其补强功能。对非金属矿藏粉体填料进行表面改性处理，也有很好的运用作用。 3、填料在橡胶产品中的用量在橡胶产品中，填料是用量仅次于于生胶(天然橡胶和合成橡胶)的第二大原材料。在产品配方中，如以生胶用量为100计，补强填料用量约为50，非补强填料用量约为25，这是对各类橡胶产品总和而言。详细到每一种产品，有的填料用量乃至超越橡胶，有的则低于总和均匀量。以首要产品配方为例，生胶为100份。轮胎――胎面炭黑用量40～50份。基本上不必非补强填料，或用少数陶土。内胎胶中可用20份左右的陶土或碳酸钙。胶带――炭黑用量25～45份。碳酸钙可用于各部件，用量10～113份。碳酸镁可用于平带封口胶和边胶浆，用量分别为40份、50份。硫酸用于平带擦贴胶，用量为25份。胶管――炭黑用量15~45份。碳酸钙用量33~128份，陶土用量20～50份，碳酸镁用量25份，输酸碱胶管中还用硫酸30份。胶鞋――黑色鞋底炭黑用量50份，超细活性碳酸钙(白艳华)50份，陶土40份，白色鞋底白碳黑用量55份，超细碳酸钙15份，钛2份。胶布制品――碳酸钙和陶土可用于各类胶布制品，用量30～150份，硫酸用于气密胶布，用量为11份。模型制品――炭黑用量40~75份。白炭黑可用30份，陶土可用35份。碳酸钙可用20份。密封制品――油封可用白炭黑70份。密封条用炭黑25份，碳酸钙10份，耐油真空密封用陶土30份，炭黑40份。隔阂用炭黑15份，碳酸钙54份。胶乳制品――胶乳手套可用硫酸10~15份或碳酸钙5份，海绵胶乳配方中可用滑石粉20份，氯丁乳胶丝配方中可用陶土2~3份，多孔模型胶乳配方中可用陶土100份，或碳酸钙100~300份。从上述实例能够看出，在各类橡胶产品中很多运用补强填料和非补强填料，不同产品运用填料类型和种类不同，其用量相差很大。实际运用时要依据橡胶制品的功能要求进行配方规划，挑选胶种，参加补强填料以改进力学功能，参加非补强填料改进加工功能，下降出产成本。经过硫化系统和防护系统的调整使配方优化。这是出产优质橡胶产品的根底。除了上述罗列的碳酸钙、陶土、硫酸和滑石粉外，还有许多天然无机矿藏粉体材料也能够用作橡胶填料，如含碳酸镁的白云石，含硅酸钙的硅灰石，含硫酸盐的重晶石、石膏，含无定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土)、石棉、叶蜡石、煤矸石、油页岩、粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。橡胶制品出产供应商能够依据产品功能要求和报价选用不同的填料，经过配方实验断定其最佳配用量。

石墨烯/橡胶纳米复合材料的制备与性能研究

2019-01-04 17:20:18

石墨烯具有极高的力学性质和导电/导热性质，在橡胶复合材料中具有广阔的应用前景，石墨烯不仅能明显提高复合材料的物理机械性能，同时赋予其功能性。本文将综述石墨烯/橡胶复合材料的制备及其性能的研究进展。橡胶/石墨烯复合材料制备方法由于石墨烯优异的性质以及低的成本，石墨烯作为橡胶纳米填料被广泛报道。为了获得优异性能的石墨烯/橡胶复合材料，首先要保证石墨烯在橡胶基体中均匀分散。石墨烯的分散与复合材料的制备方法、石墨烯表面化学、橡胶种类以及石墨烯例象胶界面关系有着密切关系。石墨烯/橡胶复合材料的制备方法主要有溶液共混、直接加工和胶乳共混3种方法。溶液共混法溶液共混法是指将石墨烯和橡胶分散在溶剂中，在搅拌或超声作用下进行共混，然后挥发溶剂或加入非溶剂进行共沉淀，再硫化制备复合材料的方法。通过溶液共混制备复合材料的关键是将石墨烯及其衍生物均匀分散在能溶解橡胶的溶剂中。由于GO表面含有很多含氧官能团，在超声作用下，GO能够稳定分散在一些极性有机溶剂如DMF和THF中，这为制备GO复合材料提供了重要前提。对于化学还原或热还原的石墨烯而言，很难将其直接分散在溶剂中，因此需要进行改性处理。直接共混法直接共混法也称为机械混合法，是指将石墨烯、橡胶配合剂在开炼机或密炼机中与橡胶进行机械混炼，然后硫化制备石墨烯/橡胶复合材料的方法。该方法在机械剪切力作用下分散填料，工艺流程简单，成本低，是目前工业生产橡胶复合材料的主要方法。虽然直接共混法方便，但在混炼过程时，由于橡胶豁度大，加工困难，且石墨烯片层间范德华力强，橡胶和石墨烯的极性相差大，所以石墨烯很难剥离并均匀分散在橡胶中，另外石墨烯表观密度低导致加料困难。胶乳共混法胶乳共混法通常是先将石墨烯及其衍生物分散在水相中，再与橡胶胶乳混合，经过絮凝、烘干、混炼配合制备复合材料。由于绝大多数橡胶都存在胶乳，而且GO和改性石墨烯能稳定分散在水中，因此胶乳共混法为制备石墨烯/橡胶复合材料的制备提供了一种有效和简单的途径。另外，胶乳共混法有利于石墨烯在橡胶中均匀分散，并避免有毒溶剂的使用。石墨烯/橡胶复合材料性能机械性能石墨烯被认为是目前最硬、强度最高的材料，拥有超高的比表面积，加入非常少量石墨烯就能明显提橡胶复合材料性能，下图对比了几种纳米填料对橡胶增强效率，可以看到石墨烯具有更显著的增强效果。虽然纳米填料对聚合物有着非常高的增强效率(加入少量份数即带来强度、模量等大幅度提升)，但当加入较多份数时(如大于10 wt%)，纳米填料容易发生严重聚集，反而导致复合材料性能下降。为了充分发挥不同形状、形态和性质的纳米填料的各自优势，将两种不同维度的纳米填料进行杂化(杂化填料)并加入到聚合物中，对提高聚合物复合材料的机械性能和导电(热)性表现出显著的协同效应。　　接枝反应示意图导电性石墨烯具有高的比表面积和电导率，研究报道，石墨烯填充的聚合物复合材料拥有高的电导率和更低的导电值，这为制备轻质量、高导电性的橡胶复合材料提供了机遇。石墨烯/橡胶复合材料的电导率主要依赖于石墨烯比表面积、石墨烯含量、石墨烯分散和分布以及石墨烯例象胶界面结合。TEG比表面积对SR导电性影响石墨烯片层间相互搭接形成3D互连网络结构通过控制石墨烯在复合材料中的分布，能有效降低复合材料的导电值并提高其导电率。导热性导热橡胶在电力电子、热管理材料等领域具有广泛应用。石墨烯具有超高的热导率(5000 W /(mk))，明显高于碳纳米管(3000 W/(mk))因此石墨烯在制备导热橡胶复合材料中也有巨大的应用前景。在橡胶复合材料中，热能主要通过声子进行传递，强的填料镇料、填料沛象胶祸合有利于热能的传导。因此为了获得具有高热导率的石墨烯/橡胶复合材料，需要降低界面声子损耗，增强石墨烯锻胶界面作用。气体阻隔性橡胶作为一种重要的密封材料，在工程技术领域有着广泛应用。石墨烯为二维片层材料，具有很大的比表面积，且对气体分子具有优异的阻隔性，因此石墨烯在提高橡胶复合材料气体阻隔方面也具有潜在的应用。其他性能石墨烯除了能有效提高橡胶复合材料强度电导率和热导率外如改善其动态使用还能改善复合材料其他性能、增加其耐磨性。总结与展望石墨烯具有优异的物理和电子特性，如超高的强度、超高的导电率和导热率、大的比表面积。作为橡胶纳米填料，石墨烯具有非常高的增强效率和效果，同时还可以赋予橡胶材料其他特性如导电性、导热性，改善其动态性能和气体阻隔性等，对橡胶制品的高性能化和功能化具有特别的意义。石墨烯/橡胶复合材料研究存在的挑战和机遇： (1)需要明确石墨烯的结构特性，确定结构对性质的影响，为石墨烯的改性和其复合材料制备提供理论基础; (2)虽然石墨烯价格比碳纳米管低，但是仍然缺少简单有效的方法宏量生产石墨烯。这是制备石墨烯/橡胶复合材料的重要前提; (3)由于分散和界面对橡胶复合材料性能的决定性影响，目前石墨烯/橡胶复合材料的基础研究关键在于复合材料结构设计的方法学、形态结构的细致和定量化表征(例如3DTEM的应用)以及结构性能关系的确立等几个重要方面; (4)虽然石墨烯在橡胶材料中具有巨大的潜在应用优势，但目前缺乏石墨烯/橡胶应用性研究，尤其是有关石墨烯在高性能轮胎工业的应用。

超细硅微粉在塑料、橡胶及涂料中的应用

2019-03-07 11:06:31

在塑料、橡胶、涂料等现代高分子材料中,非金属矿藏填料占有很重要的位置。在高聚物基猜中添加非金属矿藏填料,不只能够下降高分子材料的本钱,更重要的是能前进材料的功用、尺度安稳性,并赋予材料某些特殊的物理化学功用,如抗压、抗冲击、耐腐蚀、阻燃、绝缘性等。天然的石英石、石英砂和粉石英是重要的工业矿藏质料,被广泛用于玻璃、铸造、建筑材料、陶瓷、化工、冶金、耐火材料、磨料、填料等范畴。由石英砂及其尾矿、粉石英等加工而成的硅微粉,作为塑料、橡胶、涂料等高分子材料的填料,在超细破坏、提纯、改性及其使用方面越来越遭到人们的注重。近年来,跟着超细破坏技能的不断前进,超细、超纯、改性非金属矿藏填料使用越来越广泛。一、硅微粉在塑猜中的使用硅微粉在塑猜中可用于聚氯乙烯(PVC)地板、聚乙烯和聚薄膜、电绝缘材料等产品中。填充硅微粉的聚氯乙烯地板砖可增强制品的耐磨性,在PVC地板中,细度320意图石英粉,填充量为160～180份时制得的地板完全符合GB4085-83标准的要求,地板表面润滑度好,耐刻划度好。在PVC耐酸板管中,400目石英粉的填充量为10%～15%时,与其它填充料比,粘度低,流动性好,改进了加工功用,有利于制品的挤出和成型,制得的耐酸板管的耐酸性有明显前进。比表面积大(600目以上)和活性高的硅微粉填充聚乙烯(PE)农用薄膜能改进制品的物理化学功用和光学功用,填充聚可改进制品的力学功用。余志伟对粉石英在PE薄膜中的使用进行了研讨,将粉石英矿经过超细、分级、提纯、表面改性后填充于PE薄膜中,使用石英具有隔绝红外线的功用,减缓塑料大棚的热流失,前进其保温功用。经过研讨,当超细粉石英在PE薄膜中添加8%～12%时,其加工功用杰出,填料在树脂中涣散流动性好,散布均匀,制得的PE薄膜力学功用挨近纯树脂膜,超越国标要求。在环氧模塑封猜中,高纯硅微粉是其主要质料,因为SiO2具有安稳的物理化学功用、杰出的透光性及线膨胀功用和优秀的高温功用,因而SiO2是现在最理想的环氧塑封料的填充材料,也是半导体集成电路最理想的基板材料。跟着微电子工业的迅速发展,我国电子塑封职业也得到迅速发展,国内已有7家外国独资厂商、16家中外合资厂商、36家国营厂商及上百家中小厂商建立了封装生产线,环氧塑封料年用量上万吨,填充料二氧化硅粉含量占70%～90%,因而仅塑封职业,硅微粉的用量就达7000～9000t/年。二、硅微粉在橡胶中的使用为了前进橡胶制品的物理机械功用,延伸橡胶制品的使用寿命,一般选用两条途径:一种是在橡胶制品中埋入骨架材料,如纤维纺织材料或金属材料;另一种是在橡胶中添加各种填料。硅微粉作为橡胶补强材料有以下几种方式: (1)粉石英。主要以天然硅藻土为质料,经破坏、高温煅烧、除掉有机杂质而成,用于橡胶中能使橡胶坚硬,并可下降胶料密度,添加绝热功用,适用于制作绝缘胶料、模型制品和泡沫制品,用于硬质橡胶可前进软化温度。 (2)硅灰粉。二氧化硅含量75%～79%,天然矿藏经挖掘、烘干、破坏、筛分而成,可用于胶管、胶带和其它橡胶制品,涣散性好,可高用量填充,其压延制品表面润滑，和轻钙适当;粘附强度和扯断永久变形优于陶土,耐磨性和弹性优于陶土和轻钙;老化功用好,报价低于陶土和轻钙。 (3)石英粉。石英粉有无定形、微晶状等不同类型,由天然矿藏破坏加工而成。详细使用方面,在蓄电池胶壳中,参加粉石英代替陶土和轻质碳酸钙,填充量由本来的55%添加到65%,并且工艺功用优秀,无喷粉和飞扬现象,硫化功用好。制得蓄电池胶壳的耐酸、耐电压、热变形和落球冲击等物理机械功用均可到达要求,且胶壳表面平坦润滑,成品率前进。三、在涂料职业中的使用在涂料职业中,硅微粉的粒度、白度、硬度、悬浮性、涣散性、吸油率低、电阻率高级特性均能前进涂料的抗腐蚀性、耐磨性、绝缘性、耐高温功用。用于涂猜中硅微粉,因为具有杰出的安稳性,一直在涂料填猜中扮演重要的人物。特别对外墙涂料来说,SiO2质料对耐候性起着无足轻重的效果。跟着建筑商场的日益昌盛,涂料工业也得到了迅速发展。硅微粉的用量也随之增加,一起对硅微粉的超细、改性提出了更高的要求。小结跟着塑料、橡胶、涂料工业的不断发展,硅微粉等非金属矿藏填料不只要在超细、提纯、改性技能等方面进行不断的研讨,更重要的是要进行超细粉体在这些高分子聚合物中的使用研讨,然后推进整个工业技能的前进。

橡胶用非炭黑补强填料的研究进展

2019-03-07 09:03:45

补强填料在橡胶加工中具有重要而又共同的作用。它可以进步橡胶的力学功用，对非自补强型胶种如丁橡胶(SBR)、橡胶(NBR)等更是不可或缺;可以满意胶料加工工艺要求，减小胶料的缩短率，有利于成型，并有助于胶料在后的形状和尺度坚持稳定;有些种类还具有其他作用，如阻燃、导电、耐热等;可以下降胶料本钱。除天然橡胶(NR)和氯丁橡胶(CR)等少量自补强橡胶种类外，大部分合成橡胶在不填充补强填料的状况下功用较差，独自运用的价值不大。补强填料在橡胶加工中具有重要而又共同的作用。它可以进步橡胶的力学功用，对非自补强型胶种如丁橡胶(SBR)、橡胶(NBR)等更是不可或缺;可以满意胶料加工工艺要求，减小胶料的缩短率，有利于成型，并有助于胶料在硫化后的形状和尺度坚持稳定;有些种类还具有其他作用，如阻燃、导电、耐热等;可以下降胶料本钱。1 橡胶对补强填料的要求 (1)表面化学活性较强，能与橡胶杰出结合，改进硫化胶的物理功用、耐老化功用和粘合功用; (2)化学纯度较高，粒子均匀，对橡胶有杰出的湿润性和涣散性; (3)不易蒸发，无臭、无味、无毒，有较好的储存稳定性; (4)用于白色、淡色和五颜六色橡胶制品的填料要求不污染、不变色; (5)价廉易得。一般来说，补强填料粒径越小，比表面积越大，和橡胶的触摸面积也越大，补强作用越好。颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时简单发作定向摆放，导致硫化胶永久变形增大，抗撕裂功用下降。粉体填料混入橡胶中，粒子被橡胶分子围住，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强作用有很大影响。不易湿润的颗粒在橡胶中不易涣散，简单结团，下降其补强效能，可以经过表面改性得以处理。 2 橡胶用非炭黑补强填料 2.1 白炭黑白炭黑是炭黑的一种重要替代品，因制备办法不同可分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。与炭黑比较，白炭黑粒径更小，比表面积更大，故其硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性较高。尽管因为白炭黑的表面极性及亲水性使其补强作用及加工功用不如炭黑，且易发作静电，但运用双官能团硅烷偶联剂不只可以下降胶料的门尼粘度、改进加工功用，并且可以下降生热和翻滚阻力、进步耐磨功用及抗湿滑功用，由此发作了低翻滚阻力的“绿色轮胎”概念。运用白炭黑补强胶料可以出产通明橡胶制品、五颜六色轮胎，进一步扩展了其在橡胶工业中的运用规模。 2.1.1 表面改性白炭黑内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水使其呈亲水性，在有机相中难以湿润和涣散，并且因为其表面存在羟基，表面能较大，集合体总倾向于凝集，因而产品的运用功用受到影响。白炭黑的表面改性是运用必定的化学物质经过必定的工艺办法使白炭黑的表面羟基与化学物质发作反响，消除或削减其表面活性硅醇基，使其由亲水性变为疏水性，增大其在聚合物中的涣散性。白炭黑的涣散功用对橡胶的补强作用有很大的影响。 DavidJ等以新式白炭黑涣散剂PPT-HDI作为研讨目标。结果标明，它是一种作用于白炭黑表面的极性材料，可以打碎白炭黑附聚体，改进其在胶猜中的涣散性;它对胶料的动态功用有积极作用，并改进胶料的加工功用和抗静电功用。为进步白炭黑与胶料的结合，现在最常用的办法是将白炭黑与硅烷偶联剂一同运用，经过偶联作用使白炭黑与橡胶之间发作键合。郭水兵等研讨了几种改性剂对白炭黑填充NBR功用的影响。结果标明，改性剂A(非离子氟碳表面活性剂)、PEG-600(聚乙二醇)和Si69均使白炭黑表面的羟基数量削减，白炭黑酸性削弱，然后使NBR混炼胶的碱性增强，硫化速度进步;Si69可以使NBR与填料间构成很强的化学键，然后大幅进步硫化胶的物理功用;改性剂A则可显着改进白炭黑在NBR中的涣散。彭华龙等的研讨标明，偶联剂使白炭黑填料网络化程度大幅度减轻，弹性模量和损耗模量变小，Payne效应大大削弱，增大了胶料的流动性，改进了加工功用。孟凡良等研讨了白炭黑在SBR/反式异戊橡胶(TPI)并用胶中的运用。结果标明，在SBR/TPI并用胶中参加白炭黑可以坚持或进步硫化胶的物理功用，下降生热;在SBR/TPI并用胶中参加硅烷偶联剂可以进步硫化胶的定伸应力、拉伸强度等功用，特别是能减小磨耗和下降生热，但过量参加硅烷偶联剂会下降硫化胶的撕裂强度和抗湿滑功用。 2.1.2 对胶料功用的影响 BomalY等从橡胶中填料的“总触摸面积”概念动身，研讨了白炭黑用量和填料的“总触摸面积”对橡胶硫化功用的影响。结果标明，在相同的“总触摸面积”下，高比表面积的沉淀法白炭黑可以下降白炭黑的用量，胶料的门尼粘度，硫化胶的硬度、固特里奇生热和翻滚阻力，一起进步胶料的耐磨功用、抗裂口和抗裂纹增长性及抗湿滑功用。增加白炭黑作为补强剂制成的轮胎不光抓着力大，耐磨功用和抗湿滑功用优异，并且轮胎翻滚阻力比一般轮胎减小30%，节约燃油7%-9%，有很好的操作安全性和经济性。到现在为止，白炭黑对橡胶的补强机理没有彻底明晰，但白炭黑可以显着进步硅橡胶运用功用和下降轮胎翻滚阻力以进步燃油经济性却是不容置疑的。在下降翻滚阻力、进步抗湿滑功用的基础上进一步进步白炭黑胶料的其它物理功用是研讨的方向之一。 2.1.3 开展趋势白炭黑主要向三大类开展：一是“标准”传统白炭黑(LDS);二是易涣散白炭黑(EDS);三是高涣散白炭黑(HDS)。自绿色轮胎面世以来，白炭黑/硅烷偶联剂系统开端用于胎面，对炭黑工业也提出了应战，迫使炭黑出产商加大开发力度，研发新式填充剂。炭黑/白炭黑双相填充剂是用卡博特公司开发的共同技能出产的，而这种新式填充剂由炭黑相和涣散在炭黑相中的白炭黑相构成，其主要特色是进步了烃类弹性体中橡胶与填充剂的相互作用，而下降了填充剂与填充剂的相互作用。该填充剂可改进胶料尤其是轮胎胎面胶的滞后丢失与温度之间的联系，大大下降翻滚阻力，进步牵引力，一起未下降耐磨功用。 2.2 碳酸钙关于橡胶来说，碳酸钙是仅次于炭黑、白炭黑的第三大补强填充剂。但未经表面处理的碳酸钙颗粒表面亲水疏油，呈强极性，不能与橡胶等高分子有机物发作化学交联，在橡胶中难以均匀涣散，因而不能起到功用填料的作用，相反因界面缺陷在某种程度上会下降制品的部分物理功用。活性碳酸钙的成功运用使碳酸钙的功用发作了质的腾跃，尤其是活性超细碳酸钙具有功用填料的特色，然后大大拓宽了其运用规模，其增韧补强作用极大地改进和进步了产品的功用和质量。纲米碳酸钙是碳酸钙中的精品，也是一种最廉价的纳米材料，其具有的特殊量子尺度效应、小尺度效应、表面效应等，使其与惯例粉体材料比较在补强性、通明性、涣散性、触变性等方面都显示出显着的优势，与其它材料微观结合状况也发作改变，然后引起胶料微观功用的改变。邹德荣比较了纳米碳酸钙和轻质碳酸钙对室温硫化硅橡胶的物理功用和工艺功用的影响。结果标明，轻质碳酸钙仅仅惯例的增量填充剂，纳米碳酸钙可以进步硅橡胶的交联密度和物理功用，但其胶料开始粘度增大，工艺功用下降。田萌等研讨纳米碳酸钙对氯化聚乙烯橡胶(CM)硫化特性和物理功用的影响，并与普通碳酸钙进行比照。结果标明，纳米碳酸钙对CM混炼胶加工流动性的影响较小，有助于交联反响;对CM胶料的硫化有推迟作用，但仍能较好地满意工艺要求;可以有用改进CM硫化胶的物理功用，对CM的补强作用优于普通碳酸钙。罗穗莲等选用硅烷偶联剂对超细碳酸钙进行表面改性，制备室温硫化(RTV)单组分硅橡胶密封胶。结果标明，选用硅烷偶联剂事前对碳酸钙进行表面处理的改性办法较好;其顶用巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂(A-189)处理的碳酸钙对密封胶的增强作用较好，但密封胶脱模时刻需求5天，存在着显着的推迟硫化现象。古菊等经过固相法在硬脂酸改性产品纳米碳酸钙CCR中参加间二酚与的络合物RH，制备了改性纳米碳酸钙M-CCR，并别离制备了NR/SBR/BR并用胶与M-CCR和CCR的复合材料。结果标明，填充M-CCR的并用胶加工功用、强力功用以及填料的涣散性和界面结合力均显着优于填充CCR的并用胶。宋智彬等研讨了纳米碳酸钙对胶料功用的影响以及纳米碳酸钙与炭黑N330并用对NBR的功用影响。结果标明，与未改性的纳米碳酸钙胶料比较，改性后纳米碳酸钙胶料根本力学功用、耐老化功用及耐油功用均有进步，并用炭黑时，跟着纳米碳酸钙用量增大，胶料耐老化功用进步。李玉林等运用甲基酸表面改性纳米碳酸钙，并研讨改性碳酸钙对CR物理功用及耐老化功用的影响。结果标明，甲基酸改性纳米碳酸钙能显着进步CR的撕裂强度、体积电阻率和介质损耗，并改进其耐老化功用。冀冰等的研讨标明，与普通微米级碳酸钙相一比，纳米碳酸钙具有表面能高、表面亲水疏油、极易集合成团的特色，难以在非极性或弱极性的橡胶/树脂系统中均匀涣散，跟着纳米碳酸钙填充量的增大，这些缺陷愈加显着，过量填充乃至会使制品无法运用。为了下降纳米碳酸钙表面高势能，进步涣散性，并增强其与聚合物的湿润性和亲和力，在运用前往往要先进行表面改性。现在该范畴已经成为国内外研讨的热门。