天然橡膠彈性高、扯斷伸長率高、耐寒性好,是橡膠制品生產(chǎn)中最早用到的橡膠種類,但本身價(jià)格偏高,因此很多橡膠制品廠家都會在條件允許的情況下大量使用橡膠填料,降低天然膠制品成本;在天然膠制品中填充填料不僅會降低原料成本,還能夠改善橡膠制品加工工藝;不同種類的橡膠填料在天然膠制品中的作用不同。
橡膠制品業(yè)常用的橡膠填料有炭黑、白炭黑、碳酸鈣、高嶺土、石英粉等,每種填料都有各種獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn),在天然膠制品中作用不同,比如延長硫化時(shí)間、提高補(bǔ)強(qiáng)性能等,不同填料在天然膠制品中的使用時(shí)也需要注意很多問題。
白炭黑是一種多無臭、無味、不燃的多孔性物質(zhì),具有良好的耐高溫性和電絕緣性,表面含有活性很強(qiáng)的OH基,在膠料中的吸附作用強(qiáng),可以明顯延遲天然膠硫化時(shí)間;補(bǔ)強(qiáng)性能好,可以顯著提高天然橡膠制品的硬度、拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率;改善橡膠制品的耐老化性能,進(jìn)一步提高天然膠的耐磨性、抗撕裂強(qiáng)度。但是白炭黑本身很強(qiáng)的吸附作用會導(dǎo)致硫化膠的交聯(lián)密度降低,增大天然膠壓縮永久變形;粒徑小、表面活性大、補(bǔ)強(qiáng)性能好,用量過多會降低硫化膠的彈性。因此天然膠制品使用白炭黑做填料時(shí)一定要控制用量。
碳酸鈣是橡膠行業(yè)用量最大的非補(bǔ)強(qiáng)性填料,價(jià)格低、產(chǎn)量大,可以在顯著降低天然橡膠制品的同時(shí)改善淺色橡膠制品光澤度,增加天然膠的扯斷伸長、抗張強(qiáng)度、耐磨性能等;但碳酸鈣由于自身結(jié)構(gòu)用量過多又會導(dǎo)致天然膠制品多項(xiàng)物理機(jī)械性能下降。
石英粉的主要成分是二氧化硅,耐磨性能好、化學(xué)性能穩(wěn)定,可以延長天然膠的焦燒時(shí)間、縮短膠料正硫化時(shí)間,改善天然膠硫化性能;自身補(bǔ)強(qiáng)性能很弱、在天然膠中不易分散,改性后的的高細(xì)度石英粉補(bǔ)強(qiáng)性能有所改善,但耐老化性能降低;石英粉電阻率較高,可以提高天然膠制品的電絕緣性能。石英粉也是天然膠制品生產(chǎn)中常用的橡膠填料之一,制品廠家在選擇時(shí)根據(jù)需求進(jìn)行選擇,合理確定用量。
高嶺土具有良好的耐高溫性能,在高溫下容易老化的天然膠制品中使用既可以降低原料成本,還能夠延長天然膠制品使用壽命。高嶺土補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)于石英粉和輕鈣,但次于白炭黑,因此可以在一定程度上提高天然膠的硬度、拉伸強(qiáng)度和伸長率;是介于補(bǔ)強(qiáng)填料和非補(bǔ)強(qiáng)填料之間的橡膠填料。
現(xiàn)在很多橡膠制品廠家,尤其是模壓型天然橡膠制品廠家為了降低生產(chǎn)成本,多會在制品中添加副牌天然膠或者復(fù)合天然膠,這樣既可以降低生產(chǎn)成本,還能夠保證制品質(zhì)量;副牌天然膠分子結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)和正牌天然膠基本一致,因此在使用副牌天然膠生產(chǎn)橡膠制品的時(shí)候,同樣離不開低價(jià)橡膠填料,不同填料在副牌天然膠制品中的作用可以參見本文。
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