橡膠填料選用的原則和方法
1、選用填料的原則
調(diào)料的選用應(yīng)注意以下原則:符合填充膠料或橡膠制品物理力學(xué)性能和成品最終使用性能的要求;符合填充膠料或橡膠制品加工工藝性能的要求;成本要求和其來(lái)源穩(wěn)定等其他實(shí)用要求。
2、選用填料的方法
根據(jù)填料的選用原則,在選擇填料時(shí)首先選大類。如選定用粉狀還是纖維狀填料,顏色用黑色還是淺色填料,是否有特殊性質(zhì)的要求等。在選具體的品種。如生產(chǎn)紅色天然膠內(nèi)胎時(shí),首先根據(jù)紅色的要求,選擇白色填料,又因?yàn)樘妓徕}的價(jià)格便宜,可供考慮;接著根據(jù)內(nèi)胎強(qiáng)伸性能不能太低,而且氣密性要求高,故不能用太粗的,可考慮選用輕質(zhì)碳酸鈣;最后在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
3、填料的性能特點(diǎn)
補(bǔ)強(qiáng)性填料
比表面積大的炭黑及白炭黑,如N110、N121、N231、N234、N347、N356、N358、N375、VN3等。
半補(bǔ)強(qiáng)性填料
N539、N630、N683、N787等。
降低成本的填料
天然礦物或廢渣加工而得的填料,如陶土、碳酸鈣、硅鋁炭黑、粉煤灰等。
特殊功能的填料
有阻燃性如Sb O 、Al(OH) 、Mg(OH) 、M O 、等;有導(dǎo)電性如乙炔炭黑、N472、N293等導(dǎo)電炭黑以及金屬粉等;能提高耐熱性如ZnO、FeO和透明白炭黑等。
4、炭黑與白炭黑的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(1)炭黑的應(yīng)用
輪胎工業(yè)所使用的炭黑占橡膠工業(yè)所使用炭黑的60%~75%.現(xiàn)以輪胎各部位用炭黑的品種選用為例加以說(shuō)明。胎面要求用高補(bǔ)強(qiáng)性炭黑,所以中國(guó)胎面中主要用N330系列或適當(dāng)并用別的系列,近年來(lái)N220系列的使用有所上升;胎體主要用N700系列,近年N6OO用量有所上升。其他國(guó)家在輪胎中使用的炭黑品種與中國(guó)使用的大方向是一致的,但也有一定差別。美國(guó)、西歐和日本胎面也主要用N300系列,但前蘇聯(lián)主要用N200系列。胎體中歐美主要用N600系列。具體品種方面,美國(guó)在胎面膠中主要用滾動(dòng)阻力與磨耗具有良好平衡的N299,西歐主要用N375.在輪胎中使用炭黑所以存在這些差別,主要是因?yàn)楦鲊?guó)情況不同。各國(guó)對(duì)輪胎的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性要求側(cè)重不同,中國(guó)側(cè)重于經(jīng)濟(jì)性,即耐磨性要好,壽命長(zhǎng);另外各國(guó)用膠不同,國(guó)外主要用合成膠,中國(guó)目前主要用天然膠;還有路面情況不同,中國(guó)路面雖然不好,但行駛速度低,可以算是低苛刻程度的路面。
(2)白色填料的使用
一般用天然礦物和工業(yè)廢渣加工的填料,由于粒子較大,主要做填充劑使用。白炭黑是淺色補(bǔ)強(qiáng)性填料。氣相法白炭黑由于價(jià)格高,主要用于補(bǔ)強(qiáng)硅橡膠。沉淀法白炭黑已逐步代替了硅酸鹽類白炭黑。例如,沉淀法二氧化硅白炭黑VN3、VN2,用量已占85%,而硅酸鹽類的Silteg AS-7、Silteg AS-9等只占15%.
沉淀法白炭黑主要用于鞋類。因?yàn)樗前咨?,耐磨性、防滑性、粘著性好。另外在胎面膠料和胎體膠料中摻用有助于提高抗撕裂、黏著等性能。例如,在比較苛刻的高載重輪胎胎面中摻用10~25份白炭黑HS-200,就能提高它的抗剝離和抗割性,但同時(shí)橡膠的耐磨性下降,生熱性提高。采用改性劑,如Si-69,能克服上述缺點(diǎn)。沉淀法白炭黑產(chǎn)量約67%用于橡膠工業(yè),其中約45%用于鞋類,約16%用于輪胎類,約6%用于其他類產(chǎn)品。