導讀

橡膠工業中炭黑主要起補強作用，滑石粉則更多地用于填充，當兩者同時在橡膠中出現時，滑石粉+炭黑的組合還能夠起到協同作用，提高的橡膠的各方面性能。

橡膠補強填充劑

補強填充劑是橡膠工業的主要原料之一。它能賦予橡膠磁性、導電性、阻燃性等許多寶貴的性能，也能大幅度提高橡膠的力學性能，改善橡膠制品的使用性能，延長使用壽命，并能改善橡膠的加工性能，降低生產成本。

用于橡膠工業的補強劑主要是炭黑、白炭黑、硅酸鹽、碳酸鹽、金屬氧化物和某些有機物。他們的主要作用是明顯的提高橡膠的拉伸強度、撕裂強度、定伸應力、耐磨損等性能。

用于橡膠工業的填充劑主要有無機填料，如滑石粉、陶土、碳酸鈣、凹凸棒土以及金屬氧化物和氫氧化物等。主要可起到增大體積、降低成本、改善橡膠加工性能的作用。

1.炭黑補強劑

炭黑由烴類化合物經不完全燃燒或熱裂解制成，主要由碳元素組成，以近似球體的膠體原生粒子及聚集體的形式存在，外觀呈黑色粉末狀。一般加工成直徑1~2mm的粒狀產品使用。

炭黑是橡膠工業中最主要的補強劑，是僅次于生膠的第二大橡膠材料。目前，全世界炭黑消耗量90%以上用于橡膠工業。炭黑在膠料中的分散程度影響其補強性能。實驗表明，隨著炭黑分散率的提高，膠料的定伸應力、門尼黏度下降，拉伸強度和拉斷伸長率增加，裂口增長減慢。因此，提高炭黑在膠料中的分散程度是確保膠料質地均勻和制品性能優異的關鍵。

2.滑石粉填充劑

滑石粉是一種天然片狀礦物。純滑石粉是由兩個二氧化硅片間夾有一水鎂石片所組成的含水硅酸鎂，具有薄片狀形態。

滑石粉結構

薄片狀滑石粉

滑石粉作為填料填充有機高分子材料，可改善制品的剛性、尺寸穩定性、潤滑性，可防止高溫蠕變，減少對成型機械的磨損，可使聚合物在通過填充提高硬度與抗蠕變性的同時，還可使聚合物的耐熱沖擊強度提高，可改善塑料的成型收縮率、制品的彎曲彈性模量及拉伸屈服強度。

滑石粉+炭黑協同作用

在炭黑補強膠料內使用滑石粉，可以改善膠料的性能，提高制品的品質。滑石粉+炭黑對膠料的影響具體表現為以下7點：

1.流變性能

往炭黑膠料中加入滑石粉,其結果是膠料粘度得以降低，進而提高模內流動性，減少擠出物回縮量，有利于改善壓延性能，并降低生熱量。

2.補強性

滑石粉并不僅僅是一種填充劑，它更是一種補強劑。實驗表明，在許多炭黑彈性體膠料中添加滑石粉，會出現彈性體的拉斷伸長率因滑石粉而增大的現象。

3.耐切割/撕裂性

用刀片切割一拉伸試樣表明，滑石粉使彈性體的韌性和耐用性得到極大的提高。在相對較低的伸長率(<100%)下，炭黑補強試樣便徹底斷裂，而滑石粉補強試樣則可繼續拉伸。

用刀片割口來模擬使用過程中的損壞

4.熱性能

滑石粉可以改善熱老化性能。對于承受諸如發動機罩內較高溫度的橡膠制品，這一性能具有十分重要的意義。

5.低透氣性

滑石粉可以降低炭黑膠料的滲透性，因為薄片狀形態可對氣體和液體的擴散構成障礙。目前被用于輪胎內襯層以降低空氣的透過率。

6.耐候性

滑石粉可減少炭黑膠料增塑劑的揮發，由此賦予卓越的熱穩定性和耐候性，從而延長制品的使用壽命。它可以限制副產物遷移到表面，減少其虹彩般噴霜以及泛黃，并提高汽車窗密封條的灰度等級。

7.分散助劑

滑石粉是一種炭黑補強輪胎胎面膠料的分散助劑，它可改善炭黑及其他配合劑的分散性，使混煉時間縮短20%。為了保持膠料的耐磨損/磨耗性，滑石粉的配合量應限定在5份以內。

新聞來源： 東方網