填料在橡胶中的应用
常用填料在橡胶产品的作用及用量选择
常用填料在橡胶产品的作用及用量选择
1.硅石粉：硅石粉是一种常用的填料，它具有增加硬度、耐磨性和耐
热性的作用。
其用量一般在10%-40%，具体用量要根据橡胶制品的用途和
性能要求来确定。
2.碳黑：碳黑是一种常用的黑色填料，它可以提高橡胶制品的耐磨性、耐候性和导电性。
碳黑的用量一般在10%-30%之间，不同颜色的碳黑其用
量也会有所不同。
3.石墨：石墨是一种耐高温、耐腐蚀的填料，它可以提高橡胶制品的
耐热性和耐化学性。
石墨的用量一般在5%-15%之间。
4.金属填料：金属填料如铜粉、铝粉等可以提高橡胶制品的导电性和
导热性。
其用量一般在5%-20%之间。
5.纤维填料：纤维填料如尼龙纤维、玻璃纤维等可以增加橡胶制品的
强度和耐撕裂性。
纤维填料的用量一般在5%-10%之间。
6.硅胶：硅胶是一种具有优异的耐热性和耐寒性的填料，它可以提高
橡胶制品的耐高低温性。
硅胶的用量一般在10%-30%之间。
填料的用量选择主要要考虑到橡胶制品的用途和性能要求。
一般来说，填料的用量越高，橡胶制品的硬度和强度就会越高，但弹性和屈服强度会
降低。
因此，需要根据具体的情况来选择填料的用量，以达到最佳的性能
和成本效益。
总的来说，填料在橡胶产品中具有多种作用，可以改善橡胶制品的性能，降低成本，提高生产效率。
填料的选择和用量的确定需要综合考虑橡
胶制品的用途和性能要求，以及填料的特性和成本等因素。
橡胶增大硬度方法
橡胶增大硬度方法
橡胶是一种重要的材料，广泛应用于工业、建筑、交通、医疗等领域。
然而，橡胶的硬度往往会影响其使用效果和寿命。
为了解决这个问题，我们可以采取以下方法来增大橡胶的硬度：
1. 添加填料：在橡胶中加入一定量的填料，如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙等，可以有效地增大橡胶的硬度。
填料的数量和种类可以根据实际需要进行调整。
2. 使用热处理：通过热处理的方法可以改变橡胶的分子结构，使其硬度增大。
这种方法需要在一定温度和时间范围内进行，具体的参数需要根据橡胶的种类和用途来确定。
3. 采用交联剂：交联剂可以将橡胶的分子链连接起来，形成三维网络结构，从而增加橡胶的硬度和强度。
常用的交联剂有硫化剂、过氧化物、辐射等。
4. 改变混炼工艺：混炼工艺对橡胶的硬度和性能有着重要的影响。
通过改变混炼工艺中的参数，如加入时间、温度、转速等，可以改变橡胶的硬度和性能。
总之，选择合适的方法来增大橡胶的硬度，可以提高其使用寿命和效果。
在实际应用中，需要根据具体情况来选择最适合的方法。
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石墨在橡胶中的作用
石墨在橡胶中的作用
石墨在橡胶中的作用主要有以下几个方面：
1. 增强橡胶的机械性能：石墨作为一种优秀的填料材料，可以增加橡胶的刚度和强度，提高橡胶制品的硬度和耐磨性。
石墨填料能够在橡胶中形成一个骨架结构，增加橡胶的抗拉强度和耐久性。
2. 提高橡胶的导热性：石墨具有良好的导热性能，可以提高橡胶制品的导热性，使其更好地散热。
这对于一些需要散热的橡胶制品，如轮胎、密封件等是非常重要的。
3. 改善橡胶的摩擦性能：石墨的添加可以减少橡胶制品的摩擦系数，降低摩擦阻力，提高橡胶制品的耐磨性和耐腐蚀性。
4. 提高橡胶的导电性：石墨是一种电导体，加入适量的石墨可以使橡胶具有一定的导电性能。
这对于一些需要导电的橡胶制品，如电缆护套等是非常有益的。
总体来说，石墨在橡胶中的添加可以改善橡胶的机械性能、导热性能、摩擦性能和导电性能，使其更加适用于不同的应用领域。
硅灰石在橡胶中的作用
硅灰石在橡胶中的作用
硅灰石是一种无机短纤维功能填料，在橡胶中通常扮演增量填充剂和增强剂的角色。
其主要作用如下：
1. 改善橡胶的机械性能：硅灰石可以显著提高橡胶的拉伸强度、抗撕裂强度和耐磨性等物理性能。
2. 提高热稳定性：硅灰石具有优良的耐热性，可以提高橡胶的热稳定性和耐老化性，延长其使用寿命。
3. 增加硬度：硅灰石填充后的橡胶硬度会有所提高。
4. 降低生产成本：硅灰石是一种相对廉价的无机填料，其在橡胶中的使用可以有效降低生产成本。
5. 改善加工性能：硅灰石具有良好的分散性和亲有机性，可以改善橡胶的加工性能，使橡胶更易于成型和加工。
6. 提高电绝缘性：硅灰石填充后的橡胶，其电绝缘性会得到一定的提高。
石蜡在橡胶和塑料制品中的应用
石蜡在橡胶和塑料制品中的应用石蜡是一种由石油炼制而成的蜡状物质，其化学性质稳定、不易氧化、不溶于水，是一种常用的添加剂。
在橡胶和塑料制品中，石蜡的应用非常广泛，能够改善材料的性能、降低成本，提高其质量和竞争力。
一、石蜡在橡胶中的应用橡胶中常用的填料有炭黑、硅灰石、白炭黑等，这些填料的使用可以增加橡胶的强度、耐磨性和耐高温性等方面的性能。
但是添加这些填料会使橡胶的粘度变大、流动性变差，不利于加工。
而石蜡的使用则能够很好地解决这个问题。
首先，石蜡可以起到润滑剂的作用，使填料与橡胶之间的摩擦减小，从而提高材料的流动性，便于加工。
其次，石蜡可以改善橡胶的加工性能，防止应力裂纹的产生，提高成品率。
此外，石蜡还能增加橡胶的柔韧性、延展性和耐寒性，提高橡胶的耐候性和抗氧化性能。
二、石蜡在塑料中的应用塑料制品中常用的填料有钙粉、滑石粉、炭黑等，这些填料可以减低塑料的成本、提高硬度及力学性能。
但它们的使用也会导致塑料的流动性变差，加工性能变差，而且还会影响产品的透明度和光泽度。
石蜡的使用对上述问题有很好的解决作用。
首先，石蜡是一种低分子量的蜡状物，能够填充塑料分子的空隙，形成光滑且强化的表面，从而提高了外观质量、耐磨性能、光泽度。
其次，石蜡的润滑作用可以降低塑料颗粒之间的摩擦，提高塑料的流动性，便于加工。
此外，石蜡还能够改善塑料的抗冲击性、耐老化性和耐候性等性能。
三、石蜡的不同类型石蜡的种类繁多，按照不同的炼制方法和成分，可分为合成石蜡、液体石蜡、微晶石蜡和蒸镀石蜡等。
不同种类的石蜡在橡胶和塑料制品中的应用略有不同。
合成石蜡是一种由乙烯通过催化剂反应合成的人造蜡，其分子量相对较低，黏度小，易流动，可作为塑料和橡胶中的润滑剂、抗氧化剂和防静电剂等。
液体石蜡通常是一种具有高度分子化合物结构的液态物质，常用于橡胶加工过程中的润滑剂，能够改善橡胶的加工流动性。
微晶石蜡具有中等分子量和中等的晶格结构，适用于制造油墨、蜡烛、化妆品、食品等产品。
硅藻土等填料在氟橡胶中的应用
硅藻土等填料在氟橡胶中的应用硅藻土是一种天然的矿物材料，由于其多孔性、高比表面积以及化学稳定性等优良性能，已经被广泛应用于各个领域。
在橡胶制品中，硅藻土的应用越来越广泛，特别是在氟橡胶中的应用。
氟橡胶具有优异的耐热性、耐酸碱性和耐腐蚀性等特性，能够在极端环境下保持其弹性性能。
它被广泛应用于航空航天、工业制造和汽车制造等领域。
然而氟橡胶的使用寿命有时受到填料的限制。
因此，选择合适的填料具有重要的意义。
硅藻土等填料在氟橡胶中的应用主要有以下几个方面：1. 提高氟橡胶的强度和硬度硅藻土等填料可以增加氟橡胶的硬度和强度，从而提高其耐磨性和耐压性。
这种填料可以通过改变硅藻土的孔隙结构和颗粒大小来调节橡胶的物理性能。
硅藻土填料比其他填料更适用于氟橡胶，因为它能够更好地吸附氟橡胶的胶体，从而提高了其抗拉强度和耐磨性。
2. 提高氟橡胶的耐热性硅藻土等填料具有良好的耐热性，可以提高氟橡胶的耐热性。
在高温下，硅藻土能够减缓氟橡胶材料的老化和劣化，从而延长其使用寿命。
硅藻土填料还能够减少氟橡胶的热膨胀系数和热导率，从而避免氟橡胶在高温下发生热裂。
3. 提高氟橡胶的耐腐蚀性硅藻土等填料可在氟橡胶中起到一定的抑制腐蚀的效果。
在氟橡胶中添加硅藻土，可以防止氟橡胶因长时间接触酸、碱和有机溶剂而发生腐蚀，从而提高了氟橡胶的使用寿命。
4. 降低氟橡胶的成本与其他填料相比，硅藻土等填料价格较低且比重轻，可以降低氟橡胶的成本，并且可提高生产效益。
除了硅藻土，氟橡胶中还可以添加炭黑、纳米氧化铝等填料。
但是，硅藻土的优点在于其化学稳定性好、吸附能力强、耐热性能出色，可以在不影响橡胶性能的情况下提高填料的质量和成本性能比。
总之，在氟橡胶中添加硅藻土等填料具有重要的应用价值。
硅藻土与氟橡胶的适配性好、使用效果明显，可以提高氟橡胶的物理性质和化学稳定性，降低成本，增加生产效益，广泛应用于飞机、汽车、石油化工等重要领域。
橡胶中碳酸钙使用量比例
橡胶中碳酸钙使用量比例橡胶制品中的碳酸钙是一种常用的填充剂，可以提高橡胶制品的物理性能和加工性能。
在橡胶中添加适量的碳酸钙可以增加硬度、强度和耐磨性，降低成本，并且对环境友好。
然而，碳酸钙使用量的比例需要根据不同的橡胶制品和应用来确定。
一般来说，橡胶制品中碳酸钙的使用量比例在5%至30%之间。
具体的比例取决于橡胶制品的要求和使用环境，以下是几个常见的应用场景：1. 橡胶密封件：在橡胶密封件中添加适量的碳酸钙可以提高密封件的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
一般来说，碳酸钙的使用量比例在10%至20%之间。
2. 橡胶管道：橡胶管道通常需要具备一定的硬度和耐压性能。
适量添加碳酸钙可以增加管道的硬度和强度，提高耐压能力。
一般来说，碳酸钙的使用量比例在10%至30%之间。
3. 橡胶轮胎：橡胶轮胎需要具备较高的耐磨性、抗老化性和抗裂性能。
适量添加碳酸钙可以提高轮胎的硬度、强度和耐磨性，延长使用寿命。
一般来说，碳酸钙的使用量比例在20%至30%之间。
4. 橡胶地板：橡胶地板需要具备较高的耐磨性、抗滑性和抗污性能。
适量添加碳酸钙可以提高地板的硬度和耐磨性，减少滑倒事故的发生。
一般来说，碳酸钙的使用量比例在10%至20%之间。
需要注意的是，虽然添加适量的碳酸钙可以改善橡胶制品的性能，但过高的使用量会导致橡胶变脆，降低弹性和韧性。
因此，在确定碳酸钙使用量比例时，需要综合考虑橡胶制品的性能要求和使用环境。
碳酸钙的粒径和分散性也会对橡胶制品的性能产生影响。
较细的碳酸钙粒径可以提高填充效果和加工性能，但过细的颗粒易使橡胶制品出现斑点。
因此，在选择碳酸钙填料时，需要根据具体情况综合考虑。
总结起来，橡胶制品中碳酸钙的使用量比例是根据不同的应用场景和要求来确定的。
合理的使用量比例可以提高橡胶制品的物理性能和加工性能，降低成本，并且对环境友好。
因此，在橡胶制品的生产中，需要根据实际情况选择适当的碳酸钙使用量比例，以达到最佳的效果。
功能纳米粉体填料在橡胶中的作用
功能纳米粉体填料在橡胶中的作用（功能纳米颗粒）是指颗粒尺寸小于100nm的微粒，由于其可调控物质的结构，从而可制成具有特别性能的功能材料，表面效应和体积效应是纳米颗粒的基本特征。
橡胶工业的进展与纳米材料的使用有紧密的联系，橡胶工业最早利用纳米（炭黑）加强，而层状纳米填料（高岭土、滑石、云母、膨润土）和纤维状纳米填料（纳米级凹凸棒、（碳纳米管）、纳米氧化铝等）则是常用的橡胶纳米填料，木质素也可作为高分子聚合物的一种特别的有机橡胶填料。
量子效应、小尺寸效应及大比表面原子效应使得纳米材料具有一些特别的光、电、磁、热等性能。
很多纳米填料不仅可以加强橡胶，还能给与橡胶纳米复合材料一些新的功能，为功能橡胶制品的进展起了紧要作用。
纳米复合材料指通过适当的制备方法将纳米填料均匀地分散于基质（橡胶、树脂、金属等）中所形成的一种含有纳米尺寸填料的复合体系材料。
在现实应用中，纳米材料很少直接单独使用，大多数以纳米复合材料的形式被利用。
在橡胶材料中引入纳米功能的高分子结构，可提高材料的模量、尺寸稳定性、热变形温度等，起到加强、增韧的作用，同时还可给与橡胶纳米复合材料其他特定的功能，而使其可以作为功能橡胶使用。
一、功能纳米填料在橡胶中的作用功能纳米填料具有提高橡胶力学性能、改善橡胶加工性能以及给与橡胶某种特别功能（防震、导电、阻燃等）的特点。
1.1加强橡胶力学性能用纳米填充剂加强橡胶的性能时，加强剂的粒径是第一要素，同时其表面活性和结构也是特别紧要的因素。
较多的表面活性中心有利于纳米粒子与基质的结合，二者结合得越紧密，相容性越好，则橡胶性能的改善效果更佳。
纳米填料的结构对橡胶的加强效果有肯定的影响，纳米填料粒子加强橡胶有肯定的临界粒径，当粒径在肯定范围内时，具有较高细度的纳米粒子对橡胶有较好的加强效果，并不受化学成分影响。
讨论表明，当粉体粒径小至100nm时，粒子对橡胶的加强效果发生突变，有明显的加强作用，粉体材料的元素构成并不影响该性质，元素构成只是影响其加强橡胶的程度。
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橡胶工业大量使用填料作配合剂，其用量仅次于橡胶耗用量。
补强填料用于橡胶，不仅能提高橡胶制品的强度，而且能改善胶料的加工性能，并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能，可延长制品的使用寿命。
非补强填料用于橡胶，主要起填充增容作用，某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。
1、一般要求
(1)补强填料粒子表面要有强的化学活性，能与橡胶产生良好的结合，能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。
非补强填料粒子表面呈化学惰性，和橡胶不产生化学结合，不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。
(2)有较高的化学纯度，细度要均匀，对橡胶有良好的湿润性和分散性。
(3)不易挥发，无臭、无味、无毒，有较好的贮存稳定性。
(4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料，还要求不污染，不变色。
(5)价廉易得。
2、性能要求
(1)细度：一般说，补强填料颗粒越细，比表面积越大，和橡胶接触面积也越大，补强效果越好。
非补强填料颗粒越细，加入橡胶后混炼效果越好。
但必须分散均匀，如分散不均匀，即使颗粒很细，混炼效果亦不好。
(2)颗粒形状与晶型：填料颗粒形状以球形较好，片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列，导致永久变形增大，抗撕裂性能降低。
补强填料中炭黑和白炭黑为无定形，其他填料也有结晶型的。
比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅，但前者为结晶型，后者为无定型。
结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。
同轴结晶x、y、z三轴相似，各向同性。
异轴结晶x、y、z三轴有显著差异，各向异性在常用非金属矿物填料中，陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。
碳酸钙为等轴结晶系。
要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品，不宜用异轴结晶系物质作补强填料。
(3)表面性质：粉体填料混入橡胶，其粒子被橡胶分子包围，粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。
不易湿润的颗粒，在橡胶中不易分散，容易结团，降低其补强效能。
这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。
例如补强效能很小的碳酸钙，加入脂肪酸后，降低了表面张力，增加了湿润程度，提高了补强效果。
炭黑是橡胶的主要补强填料，其成分90%～99%是元素碳，其余是少量挥发分和水分。
在炭黑生产过程中，其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。
过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性，而与其表面的化学性质无关。
近年来大量研究结果表明，炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应，使结合胶增加，进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。
白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。
气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH，沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH)：。
气相法白炭黑呈酸性，沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。
呈酸性会迟延硫化速度，呈碱性则
会加快硫化速度。
白炭黑表面微孔多，吸湿性强，对补强不利。
用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理，能克服其弊端，改善其补强性能。
对非金属矿物粉体填料进行表面改性处理，也有很好的应用效果。
3、填料在橡胶产品中的用量
在橡胶产品中，填料是用量仅次于于生胶(天然橡胶和合成橡胶)的第二大原材料。
在产品配方中，如以生胶用量为100计，补强填料用量约为50，非补强填料用量约为25，这是对各类橡胶产品总和而言。
具体到每一种产品，有的填料用量甚至超过橡胶，有的则低于总和平均量。
以主要产品配方为例，生胶为100份。
轮胎――胎面炭黑用量40～50份。
基本上不用非补强填料，或用少量陶土。
内胎胶中可用20份左右的陶土或碳酸钙。
胶带――炭黑用量25～45份。
碳酸钙可用于各部件，用量10～113份。
碳酸镁可用于平带封口胶和边胶浆，用量分别为40份、50份。
硫酸钡用于平带擦贴胶，用量为25份。
胶管――炭黑用量15~45份。
碳酸钙用量33~128份，陶土用量20～50份，碳酸镁用量25份，输酸碱胶管中还用硫酸钡30份。
胶鞋――黑色鞋底炭黑用量50份，超细活性碳酸钙(白艳华)50份，陶土40份，白色鞋底白碳黑用量55份，超细碳酸钙15份，钛白粉2份。
胶布制品――碳酸钙和陶土可用于各类胶布制品，用量30～150份，硫酸钡用于气密胶布，用量为11份。
模型制品――炭黑用量40~75份。
白炭黑可用30份，陶土可用35份。
碳酸钙可用20份。
密封制品――油封可用白炭黑70份。
密封条用炭黑25份，碳酸钙10份，耐油真空密封用陶土30份，炭黑40份。
隔膜用炭黑15份，碳酸钙54份。
胶乳制品――胶乳手套可用硫酸钡10~15份或碳酸钙5份，海绵胶乳配方中可用滑石粉20份，氯丁乳胶丝配方中可用陶土2~3份，多孔模型胶乳配方中可用陶土100份，或碳酸钙100~300份。
从上述实例可以看出，在各类橡胶产品中大量使用补强填料和非补强填料，不同产品使用填料类型和品种不同，其用量相差很大。
实际使用时要根据橡胶制品的性能要求进行配方设计，选择胶种，加入补强填料以改善力学性能，加入非补强填料改善加工性能，降低生产成本。
通过硫化体系和防护体系的调整使配方优化。
这是生产优质橡胶产品的基础。
除了上述列举的碳酸钙、陶土、硫酸钡和滑石粉外，还有许多天然无机矿物粉体材料也可以用作橡胶填料，如含碳酸镁的白云石，含硅酸钙的硅灰石，含硫酸盐的重晶石、石膏，含无定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土)、石棉、叶蜡石、煤矸石、油页岩、
粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。
其中矽比科的S-75纳米高岭土取材于享誉全球最好的优质高岭土的产区美国乔治亚州，具有纯度高，比表面大，片状完整的硬质优质高岭土，其广泛用于橡胶行业替代部分炭黑，具有良好的商业及环境保护价值。
橡胶制品生产厂家可以根据产品性能要求和价格选用不同的填料，通过配方试验确定其最佳配用量。