橡胶补强与填充体系

《橡胶补强与填充体系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、橡胶补强填充体系补强：在橡胶中加入一种物质后，使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。填充：在橡胶中加入一种物质后，能够提高橡胶的体积，降低橡胶制品的成本，改善加工工艺性能，而又不明显影响橡胶制品性能的行为。凡具有这种能力的物质称之为填充剂。最常用的填充剂主要是无机填料．如陶土、碳酸钙、滑石粉、硅铝炭黑等。填料是橡胶工业的主要原料之一，它能赋予橡胶许多优异的性能。例如，大幅度提高橡胶的力学性能，使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊

2、的性能，赋予橡胶良好的加工性能，降低成本等。填料主要包括补强剂与填充剂。概述一．何谓补强与填充？二、填料的分类通常把有补强作用的炭黑、白炭黑等称为补强剂，把基本无补强作用的无机填料称为填充剂，这是按作用分类。填料按不同方法分类如下：概述三、橡胶补强与填充的历史与发展概述我国发明炭黑已有千余年历史，故称“灯烟”或“烃灯”但均是作坊式生产，未形成规模。1864年美国用中国古老的工艺方法生产炭黑，并于1872年实现工业化生产，“炭黑”（carbonblack）一词出现并广泛应用。1892年发明槽法CB，直至二战期

3、间占“统治”地位。1904年发现炭黑对橡胶有补强作用。1944年发明高耐磨炉黑，从此打破槽黑一统天下的局面，50年代末中超耐磨炉黑工业化生产。1960年出现低结构炉黑，炉黑代替槽黑成为现实，槽黑因效率低，生产成本高且污染环境，又因槽黑有迟缓硫化的作用，故在轮胎生产中已基本淘汰。1971年开始生产新工艺炭黑，从此炭黑的质量得以控制。上世纪90年代初低滞后（滚动阻力）炭黑开始盛行。一、炭黑的定义与分类炭黑是由许多烃类物质（固态、液态或气态）经不完全燃烧或裂解生成的。它主要由碳元素组成，其微晶具有准石墨结构，且呈

4、同心取向，其粒子是近乎球形的粒子，而这些粒子大都熔结成聚集体。炭黑是橡胶工业的主要补强剂。为适应橡胶工业的发展要求，人们开发了五十余种规格牌号的炭黑。以前炭黑分类有按制法分，也有按作用分，后来发展了ASTM-1765这种新的分类方法。这种方法的出现结束了以前分类混乱、缺乏科学表征炭黑的状况，但其缺点是没有反映出炭黑的结构度。炭黑的几种分类方法分述如下。炭黑炭黑粒子的SEM照片炭黑槽法炭黑：这种炭黑采用铁槽生产。即是使其原料燃烧的火焰从喷嘴喷出到铁槽底部，不完全燃烧的碳在底部集积，刮下后经一系列后处理而制得炭

5、黑。转化率大约5％。特点是含氧量大(平均可达3％)，呈酸性，灰分较少。热裂法炭黑：在空心火砖砌成的大型立式炉中，天然气在1200一1400℃下隔绝空气使其裂解而制得的炭黑。转化率30％一47％。炭黑粒子粗大，补强性低，含氧量低(不到0.2％)，含碳量达99％以上。新工艺炭黑：新工艺炭黑补强性比相应传统炭黑高—个等级。新工艺炭黑的聚集体较均匀，分布较窄，着色强度比传统的高十几个单位，形态较开放。表面较光滑，表面焦油物质较多。新工艺炭黑很快地在大范围内应用。N375、N339、N351、N234、N299等均为

6、新工艺炭黑。1、按制法分类：炉法炭黑：这是炭黑的主要品种，采用石油或天然气为原料，在1300一1650℃的反应炉中反应，炉顶有冷水喷淋。反应到所需程度，其产物再经袋滤、粉碎、造粒、磁选等后处理得到炭黑,炉法炭黑的特点是含氧量少(约1％)，呈碱性，灰分较多。炭黑2、按作用分类：硬质炭黑：粒径在40nm以下，补强性高的炭黑，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，热烈法炭黑等。3．按ASTM—1765—81标准分类该分类方法由四位数码组成一个炭黑的代号(名称

7、)。第一位是英文字码，有N和S两个，代表硫化速度。若是N，表示正常硫化速度．若是S，代表硫化速度慢。第二位数字从0到9共10个数字，代表l0个系列炭黑的平均粒径范围。例如0代表炭黑平均粒径范围在1一l0nm这一系列的炭黑，9代表炭黑平均粒径范围在20l一500nm这一系列的炭黑。表中代号第三、四位都是数字，这些数字是任选的．代表各系列中不同牌号间的区别。例如，N330炭黑就是一种硫化速度正常(也就是炉法生产的)，平均粒径范围在26—30nm内这个系列中的典型炭黑；N347是这个系列中高结构的炭黑；N326是

8、这个系列中的低结构炭黑；N339是这个系列中的新工艺炭黑。它们的共同特点均有N3，后面两位数字表明该系列中不同的规格。炭黑炭黑ASTM系列粒径范围nm典型炭黑品种ASTM名称英文缩写中文名称1~10N10011~19N110SAF超耐磨炉黑N20020~25N220ISAF中超耐磨炉黑N30026~30N330HAF高耐磨炉黑N40031~39N472XCF特导电炉黑N50040~48N550FEF快压出炉黑N6