橡胶填料的分类特性及选用方法

    填料是橡胶工业的主要原料之一，属粉体材料。填料用量相当大，几乎与橡胶本身用量相当。含有填料的橡胶是一种多相材料。填料能赋与橡胶许多宝贵的性能。例如，大幅度提高橡胶的力学性能，使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能，使橡胶具有好的加工性能，降低成本等作用。

    何谓补强与填充?

    补强：在橡胶中加入一种物质后，使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。

    填充：在橡胶中加入一种物质后，能够提高橡胶的体积，降低橡胶制品的成本，改善加工工艺性能，而又不明显影响橡胶制品性能的行为。凡具有这种能力的物质称之为填充剂。最常用的填充剂主要是无机填料。如陶土、碳酸钙、滑石粉、硅铝炭黑等。

    炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填料。可以毫不夸张地说，没有炭黑工业便没有现代蓬勃发展的橡胶工业。炭黑耗量约占橡胶耗量的一半。

    当然，对某一种填料往往是两种作用兼有，其中一种作用为主，例如陶土加到SBR中，主要是填充作用，但也有一定的补强作用。

    许多无机填料主要来源于矿物，价格较低，它们的应用范围也越来越广泛。在橡胶工业中它们的用量几乎达到了与炭黑相当的程度。特别是近来无机填料表面改性技术的研究与应用，使无机填料的应用领域更加广泛。

橡胶工业习惯把补强作用的炭黑等称为补强剂，把基本无补强作用的无机填料称为填充剂，这是按作用分类。填料按不同方法分类如下：

    选用填料的方法

    根据上述三个原则，首先选大类。例如先要决定用粉体填料还是用短纤维;用黑色的还是用浅色的;用一般的还是用特殊性能的等。

    接下来选品种。例如在红色天然橡胶内胎中选用填充剂，因为要做成红色的，所以选用白色填料，价格便宜的CaCO3较好。因为内胎强伸性能不能太低，特别要求气密性.故不能用太粗的，应选用轻质的CaCO3 。

    填料性能特点举例

    1、补强性填料：比表面积大的炭黑及白炭黑是补强性的，例如N110、N121、N231、N234、N347、N356、M358、N375、VN3等。

    半补强的填料：有N539、N630、N683、N787等。

    2、降低成本的填料：有天然矿物或由废渣加工而得的填料，如陶土、碳酸钙、硅铝炭黑、粉煤灰等。

    碳酸钙的分类方法

    一种是重钙

    机械粉碎碳酸钙矿物(大理石、石灰石、贝壳等)的方法生产的重质碳酸钙。这种碳酸钙一般粒径较大，平均在44μm以下.粒径分布宽，粒子形状不规则。

    另一种是轻钙

    用化学方法生产的轻质碳酸钙。因为具体的制法是向石灰乳中通CO2生成碳酸钙沉淀.故也叫沉淀法碳酸钙。这种碳酸钙粒径小，平均粒径在数微米以下，粒径分布较重质的窄。

    3、特殊功能的填料：阻燃的有Sb2O3、A1(OH)3，Mg(OH)2、MoO3、Fe2O3等;导电的有乙炔炭黑、N472、N293等导电炭黑以及金属粉等;提高耐热的有ZnO、Fe2O3等;增白最好用TiO2，还可以用BaSO4、硅石灰等;透明性最好的是MgCO3、ZnCO3和透明白炭黑等。