橡胶工艺学第三章+橡胶补强与填充体系

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1、第三章橡胶的补强与填充体系第一节概述补强剂与填充剂统称填料，起提高各项力学性能,降低成本的作用。炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填料，其耗量约占橡胶耗量的一半。无机填料的用量已和炭黑用量相当。一次结构粒径、形态、表面活性等填料性质对于填充聚合物体系的加工性能和成品性能具有决定性的影响。1.补强与填充的重要性:橡胶工业用的补强剂是炭黑和白炭黑。炭黑可以使橡胶的强度提高约10倍。炭黑对橡胶的补强效果胶种未补强的拉伸强度/MPa炭黑补强的拉伸强度/MPaSBR2.5-3.520-26NBR2.0-3.020-27EPDM3.0-6.018-25BR

2、8.0-10.018-25NR16.0-24.024-35填充可起到增大体积，降低成本，改善加工工艺性能，如减少半成品收缩率、提高硫化胶硬度。常用的有陶土，碳酸钙，滑石粉等。2.填料的分类:第二节炭黑的品种与性质一.品种及分类:ASTMD1765(RubberStandards)StandardClassificationSystemforCarbonBlacksUsedinRubberProducts1.Scope1.1Thisclassificationsystemcoverstheclassificationofrubber-grad

3、ecarbonblacksbytheuseofafour-characternomenclaturesystem.Thefirstcharactergivessomeindicationoftheinfluenceofthecarbonblackontherateofcureofatypicalrubbercompoundcontainingtheblack.Thesecondcharactergivesinformationontheaveragesurfaceareaofthecarbonblack.Thelasttwocharacte

4、rsareassignedarbitrarily.1.2Allrubber-gradecarbonblacksforwhichanumberiscurrentlyassignedatthetimeofpublicationofthisclassificationsystemarelistedinTable1togetherwithsomeoftheirtypicalproperties.ASTMclassificationnumbers(“N” or “S” designation)notlistedinTable1haveeitherbe

5、enwithdrawnorarenotcurrentlyassigned.TheuseofinactiveorunassignedNorSdesignationsisprohibiteduntilsuchatimeasthedesignationisofficiallyreactivatedorassignedbySubcommitteeD24.411.3ThevaluesstatedinSIunitsaretoberegardedasstandard.Nootherunitsofmeasurementareincludedinthisst

6、andard.1.4Thisstandarddoesnotpurporttoaddressallofthesafetyconcerns,ifany,associatedwithitsuse.Itistheresponsibilityoftheuserofthisstandardtoestablishappropriatesafetyandhealthpracticesanddeterminetheapplicabilityofregulatorylimitationspriortouse.接触法炭黑炉法炭黑热裂法炭黑新工艺炭黑Ⅰ.按制造方法

7、分⑴.接触法炭黑:把原料气燃烧的火焰同温度较低的收集面接触，使不完全燃烧的炭黑冷却并附着在收集面上，再加以收集。包括槽法炭黑，滚筒法炭黑和圆盘炭黑。槽法炭黑是以天然气为原料，通过特别的火嘴，使炭黑沉积在槽钢表面，并加以收集。原料为甲烷为主的天然气，故又称为天然气槽法炭黑或瓦斯槽法炭黑。槽法炭黑转化率大约为5％。特点是含氧量大（约3％），呈酸性，灰分较少（低于0.1％），现已很少使用。这是炭黑的主要品种。采用气态烃，液态烃或混合作为原料，供以适量的空气，在反应炉内高温下燃烧，生成的炭黑悬浮在烟气中，经冷却后收集。⑵.炉法炭黑：共同特点：含氧量

8、小（约1％），呈碱性，灰分较多（0.2％－0.6％）方法原料转化率气炉法只使用气态烃如：天然气28％～37％。油炉法只使用液态烃如：柴重油40％～75％。炉法炭黑的比较在已预热的