【原创】点评当今市面上宣称能够代替(含部分代替)碳黑/白碳黑的材料

hm83cn

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Dyna

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pk6e

等待继续啊  最好写成大连载啊  还是自己总结的东西最好也容易理解啊 支持原创啊

huzhengrong

支持！！
+ R) {* T; {7 G, I( k; O期待！！

zwrjt

支持原创 ，佩服楼主！

纳米郎

2,合成/加工无机系
这部分当数论述的重点。按照其制备方法的不同，可分为加工和合成的。
6 S  D4 M% s( P! E3 ~8 L6 M那么构成这部分的主要材料都可纳入纳米材料的范畴
% n  a7 }( r9 R7 t: z" L6 V% a比如纳米黏土类材料、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米等其他氧化物，纳米的氢氧化铝和镁，基本补强优势不大，且主要为阻燃目的就不在此考虑之内。

9 x' s9 r* V6 c加工是我个人起的概念 主要考虑到纳米材料制备的过程
加工系典型的代表是纳米黏土，自1990年，小日本的丰田公司用蒙脱土做出来纳米复合材料以后，这个东西就成了热点了，尤其在塑料行业，是热中之热，热度要远高于其他纳米材料。
纳米黏土在制备上与众不同的地方，就是它是以天然原料为基础，用的原料为层状硅酸盐（有时候通俗的叫，黏土矿物）这类矿物的基本特征就是由一片片的片状结构，用不用规律累加起来的矿物（当然也包含一些局部变化的结构），这类矿物，有高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、海泡石、埃落石、绿泥石等等……
5 j* X' H& D" |% {/ S- b这些矿物的有个特征，基本的片状结构，厚度在0.9~1.5个纳米厚，如果有本事，让这些矿物的片状结构能够完全剥离开，那么将能制备出来，象一张纸那样的二维的纳米材料，在阻隔性 阻气性能 力学性能等跨时代的材料。当然以目前科技水平，那无法做到每一个基本片层都能剥离开，只能以一定几率的在每7~15层剥离开一层，新成径厚比为几十~几百比一的材料

9 m; E" l0 R+ w8 S, A! Y做这个好的有美国的NANOCOR  SOUTHERN CLAY  MATERIALNANO 等公司
当然片庄结构优势领域在于轮胎,提高保气性,有文章写到，北化的人用SBR+MMT想代替传统的IIR内胎，这倒是有个有趣的办法,如果真能搞成,还真是不错
3 ]7 M2 M  K" }9 I) g0 u, y
接下来呢，就是要介绍一下，我导师搞的这个纳米高岭土，吹嘘的话不多说了，有兴趣的到百度等找找资料看看，我把在橡胶工业上做的广告copy一下 供大家做个参考，总之呢，橡胶行业用的朋友已经很多了，不能说是怎么样，只能说，还能算上去是大家多了一种选择。
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纳米高岭土
. f; B7 t; m# ~3 K  J源自高校专业技术，为橡胶工业提供新的选择
        粒度细至20,000目以上
        优异综合性能，高性价比，补强剂的又一新的选择
        与碳黑、白炭黑配合使用，产生1+1﹥2的效果
2 p2 ]4 [/ c; D& V2 H$ N        缩短硫化时间，独特表面处理工艺，保持良好分散性能
; M* t; b3 Y4 z        超高填充下仍旧保持低硬度、高补强、低门尼粘度
        非常容易挤出、保持制品高流动性，可代替进口产品
( C& N/ ~; h& i% i        赋予制品良好光泽和光滑表面
        提高橡胶制品的耐热性能，并具协从阻燃性能
        优异的绝缘性能
$ h7 H5 G9 F2 G3 [, h. }  O适用于：CM，CR，NBR，EPDM，IIR，HIIR，NR，BR和SBR等
+ w* x) l  W6 ~: U( J适用于：橡缆、密封件、密封条、地铁垫片、胶辊、胶管、输送带、汽车橡胶制品等产品
适用于：高填充、高补强、高绝缘、高流动、易挤出、低硬度、易加工、耐酸碱、精细型品
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   我们的产品和MMT，都是属于纳米黏土材料，只是就象怕珠穆朗玛峰一样，有人从北爬有、人南爬，我们搞材料的和搞分子想的可能不太一样，总之做出来价格低与MMT的产品，目前我们的产品是推向橡胶工业的唯一的市场化纳米黏土材料。

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% e" X6 L! j5 H5 ]9 h  N废话不多说，接下来谈谈 合成纳米材料
! h0 n# T9 k( ^合成不同于加工的是，它是以单体合成为形成纳米材料。
最典型的代表就是纳米碳酸钙，今天写的累了，直接说核心吧。
& M7 C! P. n# I9 N' ?+ Y材料到了纳米这个级别，真正有价值的不是你是碳酸钙 还是高岭土，真正决定其性能和价值的是什么呢，可能大家想不到，是结构和型状，从完美的三维的球形 到二维的片状，到一维的纤维状，各有各的优势，但是不幸的是碳酸钙是个无定性状的，没有太多规律，目前虽然在改进，但是依旧没有太多改善，那天纳米钙能在微观状态新成自己的规律，那么才无愧于纳米材料，其力学性能要不现在的鸡肋有价值的多的去了
( w/ m0 l# W; R& J* X此外，原来生产工艺，虽然能够生产出来纳米颗粒，但是没有好的技术阻止其形成
. {# T, z0 {! w5 e) M' P* y0 n对于纳米碳酸钙的技术来源，国内企业很多了，比如山东盛大、内蒙古蒙西，山西兰花科创等等，企业很多，技术来源大多数都来自北化的超重力法。
说起来做纳米钙，最辛酸的当数蒙西集团了，为他人做嫁衣服。因为来自同一娘胎的兄弟内战，让纳米钙价格如此低，还是颇有一段辛酸的历史和内幕。可以说的，所谓一些所谓高尚的人扮演了非常不光彩之角色。因为说出来可能涉及法律问题，就此闭嘴。
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纳米锌基本和纳米钙一样，还出了不少的假冒产品，另人惊讶。做的比较好的是淄博的企业。

8 n( g: F" p8 ~  I: ]. l此外还有其他的纳米氧化物，比如纳米硫酸钡，在耐磨不错，但是投入橡胶的不大，加之价格比较高，在15000左右，所以橡胶中用大很少，企业是上海安亿

6 X# W, \( q5 c/ l- {, e从整体而言，这一类产品，直接说代替碳黑还是有些困难，尤其是诸如220等高品质碳黑，是无法用纳米材料代替的，不过，这类产品对于石油的敏感程度要远低于碳黑之类，也算是个好消息吧。这类产品，目前都有自己的特点，补强性能也能达到在550左右的水平，不太好的地方就是密度一般比碳黑高。当前作为碳黑的伴侣存在是不错的。下一步碳黑在张价，则这些材料就很好的选择了。
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本贴已被 作者 于 2008年01月28日 14时59分02秒 编辑过

/ c! h, t; k& s" J5 z4 |[ 本帖最后由 纳米郎 于 2008-9-1 08:57 编辑 ]

纳米郎

3,植物有机系
木质素是这一类型的典型代表，有文献写到：“木质素在造纸制浆废液中直接改性，采取了新的橡胶加工工艺，使橡胶与木质素之间达到分子级的渗透与交联。从而使橡胶与天然高分子化合物(木质素)组成的合金具有优良的综合性能。其力学性质与高耐磨炉法炭黑相当，而在橡胶中的比例，则比炭黑高出一倍。”
) z% M1 M; H( C! m从其说法来看，这种工艺类似与，纳米黏土制备所采用的 “聚合法”，先姑且不考虑其效果如何，单就工艺而言，就非常的困难。比较可行的办法也许在于把造纸制浆废液中的木质素提取成高的粉体，这样才能使其有个好的加工工艺，但是这样又无法不保证其力学性能，因此 这个东西笔者并不看好这样东西的应用和研究。
写写文章还成，要想工业化还真难啊。
6 I, i" ^3 X* y* w$ W（作者：纳米郎 ） 发表于：橡胶技术网 www.sto.net.cn

纳米郎

4,资源有机系
资源有机系典型的代表，是煤，现在将资源向材料转化是一种潮流的趋势，国内也有些学者把目光投向了这一领域，国外也有先行者。
这一领域的核心就是，将煤炭经过处理新成一种煤系材料，这一类型材料因为属于有机材料，那么和橡胶的结合性能应该可以。此外细度可能可以通过物理方法加以微细化。
4 K2 _$ d% Y$ A- W1 J& n有文献说明“量子化学研究表明高分子与煤表面之间的作用力主要是物理作用, 既有静电力, 也存在取向力、色散力和诱导力, 由于后三者的存在, 阴离子型高分子在煤表面才得以吸附, 另外还带有一定的氢键作用。
' }5 I2 S# Q* s粉煤可以代替或部分代替炭黑作为橡胶配料中的增强填料, 其补强效果没有高耐磨炉法炭黑或超耐磨炉法炭黑高, 但可通过控制加工过程中物料不与氧接触增强其补强性质。据报道, 国外已有一些工业化生产的粉煤填料, , 可用于橡胶、聚烯烃、聚氯乙烯( 糊)等[。“
( H! P  P/ G' `: y5 e6 ]# K不管如何，这算是一个新的尝试，只是国内对这方面投入力量很少，没有市场化的产品。
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纳米郎

5，废物利用系
! J! ^/ V6 F- @7 x# h" |3 `: |这个体系应该是粉煤灰的天下了，粉煤灰目前一直有人想把它开发成高档的填料甚至补强材料，因为这个东西的颜色是黑会的，那么在塑料领域用的希望并不大。
! \5 D" U7 Q8 w( N" @而在橡胶领域则是其发展的主要方向，北化的人对这个东西做了很综合的总结，认为目前的研究这个的人，在文献中所查的，只有在一些诸如NR等自补强的橡胶中有报道部分代替碳黑的数据，在SBR中无法有这样的数据。
笔者认为，粉煤会作为一种填料，还是可行的，前提还是经过微细的选矿和表面处理成为一种高档的球形填料，做补强材料还是有些困难。
不过有报道说，北化用自己特殊的东西处理后有很好力学性能，经过查文献如下：

( p" a; M2 N1 Y( f; f. C一种以粉煤炭为主体材料的新型橡胶补强剂(xrf)由北京化工大学研制成功，并已在北京橡胶二厂生产的制品中应用。经过大量实验证明，新型橡胶补强剂(xrf)在天然橡胶、合成橡胶(丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶等)中的应用性能完全达到了同等替代半补强炭黑的水平(半补强炭黑的全国年用量为40万t)。该技术不仅解决了大量粉煤灰堆积带来的环境公害，而且对节约资源做出了重大贡献。
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进一步查找资料
粉煤灰分离出的玻璃微珠填充到聚氯乙烯(PVC)中可改善性能、降低成本。但粉煤灰在橡胶中的应用研究较少，尤其在非自补强性橡胶中的应用还是空白。北京化工大学最新研制出一种以粉煤灰为主体材料的新型橡胶补强剂(xRs)已在北京橡胶二厂生产制品中应用。经过大量实验证明，新型橡胶补强剂(xRF)在天然橡胶、合成橡胶(丁苯橡胶丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶等)中的应用性能完全达到了同等替代半补强炭黑的水平(半补强炭黑的全国年用量为40万吨)。该技术不仅解决大量粉煤灰堆积带来的环境公害，而且对节约资源作出了重大贡献。技术工艺简单、可靠，完全适合于工化生产。

笔者认为，北化学者也无化腐朽为神奇之能力，能将粉煤会做成能够代替碳黑的产品。XRF这个产品，仍旧是粉煤会改性产品。至于效果如何，曾经看过数据，还算马虎。不过目前工业化产品没有看到。为何？





综合：
: }# V; Q  @8 y* V" j$ D! Q就目前来看用新材料代替旧材料是大势所驱，纳米材料想占据垄断地位，超越传统的碳黑和白碳黑仍旧需要一些时间。而碳黑白碳黑一同天下的情况将会有所改变。

  @% H; T; }. Q; N+ F
+ l: T2 K' x+ [! y, T(论述完毕)
有问题,私下沟通吧

  t. n: O& I4 ^6 p6 S$ J) x谢谢各位看官,均为个人采写,未经过授权,不允许转载和把本人所表达内容去写文章(曾经遇到有这样的烂人),故此事先申明,希望大家多提问题,展开交流

bluedird

好，支持，精品，我们这些口水客汗颜啊