橡胶用主要填充剂介绍

逸夫

　　主要填充剂
　　一﹑碳酸钙
　　化学名  碳酸钙 ﹐ 重质碳酸钙﹑轻质碳酸钙﹑活性碳酸钙﹑沉淀碳酸钙﹑双飞粉﹑水应石粉﹑胶体碳酸钙﹑滑石粉。
　　分子式    CaCO3
　　碳酸钙是一种物美价廉的填充剂﹐橡胶和塑料都大量使用﹐有的用量可高达70%,但多数添加量为30%以下。
5 ~+ E, L# z$ z! u! D0 X6 T　　1. 制法  
　　重质碳酸钙是由天然石灰石经机械粉碎制得。具体制法可分为干法和湿法两种﹐干法是将石灰石用冲击式粉碎面粉碎后﹐用空气分级机分成适当粒度﹔湿法是用轮碾机或球磨机等机械加水粉碎﹐最后用渤水流将粒度分级。塑料使用的碳酸钙主要是用干法制造。轻质碳酸钙可用沉淀法制取﹐即用纯碱副产物沉淀制得﹐该方法少用。普遍使用的是二氧化碳合成法﹐将石灰石高温锻烧﹐然后经一毓化学反应而成。
! m$ _: ?8 q  W. A7 ~　　为了改善碳酸钙在橡胶和塑 胶中的分散性﹐提高补强性和其它性能﹐可用硬脂酸﹑胺类等各种有机表面活性剂进行处理。经表面处理的碳酸钙称活性碳酸钙或胶体碳酸钙。现大多采用钛酸酯偶联剂处理碳酸钙粒子表面﹐它不仅可以改善熔融流动性﹐而且可以增进物理性能。
　　2. 性质
　　重质碳酸钙粒子的形状不规则﹐相对密度2.710﹐折射率1.65.加热到898.6 ℃开始分解。轻质碳酸钙多呈纺锤形﹑棒状和针状﹐粒子较细。相对 密度2.65﹐折射率1.65.分解温度为825℃---896.6℃。二者在空气中稳定﹐有轻微的吸潮能力。
　　3. 用途
　　酸钙是塑料中使用最广泛的填充剂之一﹐其价格低廉﹐来源丰富﹐相对密度小﹐在塑料中不但具有增量作用外﹐还有改善加工性能和制品性能的作用。碳酸钙质地软﹐对加工机械和成型机械磨损小。一般轻质碳酸钙的粒子比重质碳酸钙细﹐纯度高﹐含无机杂质少﹐在同样用量﹐填充轻质碳酸钙的制品表面划伤性和折弯白化性比填充重质碳酸钙小。轻质碳酸钙的最大特点是补强作用﹐可提高制品的冲击强度。轻质碳酸钙在某些软质PVC中有热稳定作用﹐它的使用可热稳定剂的用量﹐允许使用比较价廉的稳定剂或稳定性相对较差的稳定剂﹐如钙锌﹑钡锌等。
! A* C( m/ `% l' z- X# L0 U　　碳酸钙主要用于PVC﹐可提高制品的色调稳定性。由于碳酸钙吸油值较高﹐吸收增塑剂的量较大﹐在软质PVC中的分散均匀性较差﹐配合量多时﹐会降低押出制品的表面光滑性。与白炭黑并用﹐可提高分散均匀性。重质碳酸钙作为填料加入塑料中﹐不仅起到增容﹑增量﹑降低成本的作用﹐作为功能性填料﹐还可以提高加工性能﹑提高充填塑料的加工性能。此外加入重质碳酸钙﹐可改进塑料的散光性﹐起遮光或消光作用﹐提高塑 胶制品的印刷性能和尺寸稳定性。它可作为PVC的次级稳定剂﹐受热时重质碳酸钙能阻止烟雾的产生。
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2 U' ]; p. a7 e2 a3 j4 W1 B3 ^　　二﹑碳酸镁
# d) }1 _, Z1 B7 I　　碳酸镁商品名为轻质碳酸镁﹐成分为碱式碳酸镁。多用于橡胶的填充剂。
　　结构式为x MgCO3.yMg（OH）2.zH2O
- q' O+ L9 n5 R+ Y　　1.性质
　　外观为白色单斜结晶或无定形粉未﹐无毒﹑无味。加热至300℃开始分解。碳酸镁是由数个结晶重合而成﹐折射率为1.520--1.530.
　　2.用途
　　碳酸镁的折射率与硫化胶相近﹐故多用作透明橡胶的填料。碳酸镁可作为橡胶制品的优良填充剂和补强剂﹐使用碳酸镁作为填充的硫化胶耐热性能好﹑生成热量小﹔缺点是撕裂强度较低﹐压缩永久变形大。
　　
: F( Z( f: Q6 d5 ~6 `　　三﹑陶土
　　陶土又叫高岭土﹑白土﹑瓷土。陶土是一种自然界存在的水合硅酸铝矿物﹐主要成分是水合硅酸铝（Al2O3.2SiO2.H2O）。
　　1.性质
+ _/ M3 ]7 R4 S: z9 R: h　　作为PVC的填充剂﹐最广泛使用的陶土是高岭土﹐其组成是含有不同结晶水的氧化铝和氧化硅结晶物﹐一般为纯高岭土和多水高岭土的混合物。高岭土可分为水合级﹑层离级﹑煅烧级和表面处理级几类。
　　2. 用途
7 g9 f& v$ e7 d4 {9 I9 d  g# U% y　　高岭土用途广泛﹐当选择一种合适的高岭土来满足混合物料的应用需求时﹐应注意下列因素﹕1.必须确定混全物料中是否加入高岭土﹐在确定加入后﹐应考虑混合物料希望达到体何种性能﹐一般增加细度﹐有利于提高体系中的拉伸强度﹑模量﹑撕裂强度﹑硬度﹑冲击强度等﹐同时也有利于尺寸稳定性。2.扁平状的形态有利于改善制品的尺寸稳定性和阻隔性能﹐但缺点是会降低合缝线强度和抗冲击性能。3.对于较长的矿物质﹐能改进拉伸强度和模量﹑弯曲模量和定向冲击强度﹐但较长的填料易使制品翘曲。4. 高岭土表面处理可以改善它在树脂母料中的润湿和分散程度﹐提高冲击强度﹑模量和撕裂强度﹐还可以改善电性能﹔5.对于对水分敏感的聚合物﹐应选用含水低于0.5%的锻烧高岭土。锻烧高岭土还具有化学惰性好﹐具有高亮度等优点﹐适用于电线胶料和要求色度保持也的塑料制品。
4 F5 I2 _5 Y- l　　（1） 在橡胶工业中的应用  配合本品的胶料易于加工﹐胶料表面光滑。经锻烧除去水分的锻烧高岭土是较好的白色补强填充剂。其胶料硬度﹑拉伸强度﹑电阻率均比普通高岭土的胶料要好﹐特别是颜色和介电性能很好。
; F) r$ u9 ?9 _: U　　（2） 在塑料中的应用  锻烧高岭土可作为PVC的填充剂。它能使PVC制品的冲击强度﹑拉伸强度和电性能得到理想的平衡。此外高岭土对红外线的阻隔作用显着。在PP中除提高常规性能外﹐还能直到成核剂的作用﹐即在PP从高温状态冷却时﹐高岭土的存在可促使PP围绕高岭土颗粒结晶﹐其晶粒微细﹐数量增多﹐有利于提高PP的刚性和强度。
　　
9 M# J- ^2 S6 Z& h5 |9 W　　四﹑滑石粉
3 E0 C% k; e( U% }. E. D　　滑石粉的主要成份是水合硅酸镁。分子式为﹕3MgO.4SiO2.H2O或H2Mg（SiO3）4.滑石粉作为塑料用填充剂可提高制品的刚性﹐改善尺寸稳定性﹐防止高温蠕变﹐提高电性能。具有润滑性﹐可减少对成型机械或模具的磨损﹐但用量太多时不利于塑 料的焊接。滑石粉适用于PVC胶料﹐因核本品的折射率（1.57）与PVC相近﹐故可用于半透明制品。

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其它材料有没有啊？