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| 硅藻土填充改性橡膠的研究進(jìn)展 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-07-22 10:51:30 瀏覽次數： |
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1 淺色橡膠制品
（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）在橡膠工業(yè)中硅藻土可用作天然橡膠、合成橡膠的補強填充劑，增強硫化膠的物理機械性能。尤其是在淺色橡膠制品中應用，可替代補強劑白炭黑或者部分取代炭黑的作用，能使硫化膠體現比較理想的硫化特性，良好的物理機械性能。
重慶橡膠研究所和阜新橡膠有限責任公司在黑色膠料和白色膠料中分別填加硅藻土進(jìn)行試用。黑色膠料基本配方(份)：NR 30、SBR 70、硫黃1.5、促進(jìn)劑1.5、ZnO 5.0、硬脂酸2.5、防老劑BLE 2.0、石蠟1.0、高耐磨爐黑30、輕質(zhì)碳酸鈣25、古馬隆樹(shù)脂10、軟化劑15、白炭黑30，總計223.5。淺色膠料基本配方(份)：NR 50、SBR 50、硫黃3.0、促進(jìn)劑 2.0、ZnO 10、硬脂酸 2.0、防老劑 RD 1.0、石蠟 2.0、古馬隆樹(shù)脂 10、白炭黑 35、輕質(zhì)碳酸鈣30、軟化劑 10，總計 205。
結果表明，硅藻土對橡膠有良好的補強填充功能，尤其在無(wú)污染的淺色橡膠制品中，其補強性能與白炭黑相當，硅藻土與白炭黑并用補強效果更好。操作加工容易，有利于炭黑在膠料中分散，壓出來(lái)的膠料表面光滑、粘度提高、收縮減少、縮短硫化時(shí)間、減少硫化促進(jìn)劑的用量、還能降低生產(chǎn)成本，從而使企業(yè)獲得提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本的良好效果。
2 氟橡膠
陳軍等在填料形態(tài)及加工工藝與氟橡膠拉伸性能關(guān)系試驗中，研究了2種不同形態(tài)的填料/FKM體系及加工工藝與混煉膠拉伸性能之間的關(guān)系。結果表明：不同形態(tài)填料在不同的混煉工藝條件下對氟橡膠混煉膠影響反映在不同的方面，對于高縱橫比的填料而言，混煉工藝的改變將對混煉膠的拉伸性能產(chǎn)生一定影響。
汪必寬等研究了硅藻土等5種填料對氟橡膠硫化特性、力學(xué)性能及老化性能的影響。試驗結果表明，添加進(jìn)口硅藻土MW-25對氟橡膠強度提高最為明顯，且具有良好的老化、硫化性能，優(yōu)異的回彈性、低壓縮永久變形性能及良好的加工性。
進(jìn)口硅藻土比國產(chǎn)硅藻土填充的橡膠在補強、密度、回彈性、老化性能等差別較大，可能的原因：國產(chǎn)硅藻土松散密度與濕密度高，多數呈羽壯結構且形狀各異，在宏觀(guān)表現出性能的不穩定性；進(jìn)口硅藻土粒徑細且分布均勻、比表面積大、硅含量高，進(jìn)口硅藻土MW-25的竹狀中空結構比較規則，納米孔多，這種以竹狀中空為主的結構，其粒子與橡膠分子的接觸面積增大，接觸距離減小，提高了粒子與橡膠分子的結合強度，且硅藻土基體中形成大量高活性表面或高活性點(diǎn)，從而大大增強了對氟橡膠的補強作用。
3 鞋底橡膠
硅藻土與白炭黑有相似的結構和性能，均屬非晶質(zhì)SiO2，化學(xué)式相同(SiO2·nH2O)，亦具有耐酸、耐高溫及良好的電絕緣性和分散性，可在橡膠等行業(yè)應用。用長(cháng)白一級土加工成橡膠補強劑作鞋底膠填料試驗，多次試驗結果表明，拉伸強度、拉斷伸長(cháng)率等項指標均達到部頒標準，用戶(hù)反映比用白炭黑硫化時(shí)間短，分散性好，只是磨耗略高，與白炭黑配合使用可降低磨耗，配比1∶1時(shí)效果最佳。
4 天然橡膠
廖經(jīng)慧等采用硬脂酸改性硅藻土，將改性后的硅藻土替代白炭黑添加到天然橡膠中研究經(jīng)硬脂酸改性的硅藻土對天然橡膠性能的影響，通過(guò)活化指數和在有機溶液中的沉降時(shí)間等測試，發(fā)現由2.0%硬脂酸改性的硅藻土能提高橡膠制品拉伸強度12.1%，撕裂強度提高了17.8%，300%的定伸應力提高了40%。
薛兵等用炭化處理高燒失量硅藻土，將改性后的硅藻土添加到橡膠中，在炭化硅藻土替代量達到25%時(shí)，炭化硅藻土比炭黑具有更好的補強效果，橡膠試樣的拉伸強度和撕裂強度分別提高了15%和8%，作用機理是經(jīng)過(guò)缺氧煅燒處理的硅藻土，在硅藻殼表面包覆了一層無(wú)定形碳，而無(wú)定形碳的存在具有類(lèi)似炭黑的作用，即提高橡膠分子鏈的交聯(lián)性，有利于增加硅藻土與橡膠的相容性。同時(shí)，多孔的硅藻土可以捕獲插入孔道中的橡膠分子鏈，使聚合物的分子鏈牢固地吸附在硅藻土表面，提高橡膠的力學(xué)性能。
5 結語(yǔ)
硅藻土對橡膠有良好的補強填充作用，可以替代或部分替代白炭黑，提高物理機械性能，在橡膠制品中應用，起到降低成本、提高經(jīng)濟效益的作用，作為一種補強材料是很有前途的。目前，對硅藻土的改性與深加工產(chǎn)品利用主要集中在污水處理、制備新型復合橡膠等方面。隨著(zhù)對硅藻土產(chǎn)品的進(jìn)一步研究與發(fā)展，硅藻土更多的新用途將不斷被發(fā)現，發(fā)展前景將會(huì )更加廣闊。
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