高岭土在生产橡胶管填料中应用研究

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1、高岭土在生产橡胶管填料中应用研究摘要：高岭土在橡胶管生产中的应用情况是很复杂的。主要是以当地产高岭土替代轻钙原料，在保证质量的前提下降低生产成本。高岭土是一种独特的高岭土资源，尤其经过锻烧后的高岭土是一种独特的优质原料。只要经过超细粉碎和表面改性等深加工技术处理就能成为橡、塑等高分子材料的填料。本文主要针对此问题进行探讨。关键词：高岭土橡胶管填料原料分析【分类号】：TQ330最近几年，随着建材、化工业的迅速发展，橡胶原材料的供给也变得紧缺，再加上受到国际局势的影响，橡胶原材料的价格也大幅度上涨。因为市场需求、市场经济等多方面原因的限制，一些胶管等橡

2、胶制品的价格不能随着原料价格的提高而提高。为保障持续生产，不少企业不得不在保证质量的前提条件下，以采用加大填充剂用量的方法来降低生产成本。所以关于高岭土在生产胶管原料中的应用的研究，也就变得至关重要。1、燉烧高岭土的表面改性随着科学技术的不断发展，高岭土不仅可以用于陶瓷和造纸工业，熾烧高岭土的深加工产品还能广泛应用于塑料、橡胶、纤维等有机高分子材料和复合材料以及涂料、胶粘剂等领域。据1980年统计，全世界用于高分子材料的高岭土总量已超过300万to但是不经过表面改性，很难在高分子材料中得到应用。2.1燉烧高岭土的表面改性工艺2.1.1表面包覆一般填

3、料的表面包覆又可以称为表面涂覆，是常用的表面改性方式。对提高无机填料在高分子基材中的分散性有很大的帮助，但对高分子材料和无机物之间的界面粘结帮助不大，并且对复合材料的韧性提高帮助不大。相应的处理剂可以是液体、溶剂、乳液和低熔点固体，一般外处理剂包括硬脂酸、三甲基丙烯酸甘油脂、三甲氧基丙烷三缩水甘油瞇、低分子聚乙烯蜡等。典型的例子是以三甲基丙烯酸甘油酯（0.3份），三甲氧基丙烷三缩水甘油瞇（0.5份）和乙撑二硬脂酰胺（0.5份）为处理剂对碳酸钙改性使用在PVC硬制品之中。值得指出的是四川大学高分子研究所两年来开发的高碳醇式磷酸酯表面处理剂是一种新型的

4、填料表面涂覆处理剂。它具有处理工艺简单（处理剂用量为1.5%〜2%）,价格便宜和处理后不仅使填料在聚合物中分散效果非常好，还可以使填料与聚合物之间的界面作用明显增加，可以得到力学性能和加工性能均优的填充改性材料。其中高碳醇包括碳十八醇、碳二十醇和碳二十二醇。2.1.2表面改性填料的表面改性包括表面取代、水解、聚合等化学反应。最常用的处理剂是偶联剂，常用的偶联剂有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等。1.2燉烧高岭土表面改性的特殊性首先，高岭土燉烧后酸性提高，表面軽基消失，表面官能团和反应活性点主要为Si)0、Al)0键，因而改性过程中有目的地选

5、择呈弱碱性的表面改性剂。另一方面选择易与A1)0或Si)0键形成化学配位的表面改性剂。通常的做法是选择0.5%硅烷偶联剂和0.5%钛酸酯偶联剂混合使用，可以达到较好的效果。其次，提髙锻烧髙岭土粉体比表面积。表面积的比较是衡量矿物粉体应用性能的一个重要指标，一般说比表面积大，其各项应用指标就好。白炭黑具有明显的补强效果就是因为具有很大的比表面积。而一般的高岭土比表面积不大，既使通过超细粉碎达到微米水平，其表面积的提高也是有限的。慨烧高岭土粉体是特殊的多孔膨松孔隙结构材料，不仅具有外比表面积，还有许多内通道。提高比表面积的做法：一是提高外比表面积，即通

6、过超细粉碎来实现;二是通过扩大内通道的做法。目前已经开发出的工艺有酸洗法和核磁共振方法。通过这种处理，可使煨烧高岭土比表面积有极大的提高。表1是高岭土比表面积的比较。通过特殊处理的锻烧高岭土，比表面积大大提高，同时其表面电荷也大大增加，因而可以显著提高。3、添加高岭土后的影响2.1添加高岭土对胶料性能的影响此项研究需要具体的实验来验证，如表2所示将高岭土和轻钙混合使用胶料的物性指标数有所改善，随着高岭土用量加大，各项指标数又有所下降,但全部符合标准规定的指标。从配方1、4、5可以看出，高岭土细度（目数）越高，其补强性越好，性能优于轻钙。2.2添加高

7、岭土后混炼成型与配方的区别添加高岭土的胶料混炼容易，有利于炭黑在胶料中的分散，胶料表面光滑柔软。但随着高岭土份量的增加，胶料有粘棍倾向，可适量增加活性剂加以改善，胶料在成型时也易于操作，压出物表面光滑细腻。4、锻烧高岭土在塑料中的应用3.1鍛烧高岭土在橡胶中的应用橡胶制品中，提高各种配合剂在胶料中的分散程度，是确保胶料质地均匀和制品性能优越的关键。改性燉烧高岭土与胶料的表面极性相近，易被胶料湿润，吃粉较快，可提高其分散效果，起到一定的补强效果，并且改善了生产工艺和产品的力学性能。从多次试验结果来看，普通的改性锻烧高岭土在橡胶中的应用，一般都能起到半

8、补强以上的效果，并有利于分散和交联。硫化效率有明显的改善，对其加工性能也有一定的提高，且可增大填充量，有利于降低成本。1.