橡胶补强与填充体系.pptx

《橡胶工艺学》精品课程多媒体教程第三章橡胶的补强与填充体系Chapter 3:Reinforcing and Filling System吴明生青岛科技大学高分子科学与工程学院Tel Email: wumsh@qust.edu.cn炭 黑(carbon black)分类命名性质参数对性能的影响对加工的影响结合橡胶填充剂filler白炭黑silica本章主要内容 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。补强 在橡胶中加入一种物质后，能够增大橡胶的体积，降低制品的成本，改善加工工艺性能，而又不明显影响橡胶制品性能的行为。填充第一节 概述一、补强与填充的概念reinforcementfilling按作用分类二、填料（filler）分类reinforcing agentfilling agent 填充剂陶土（clay）碳酸钙（calcium carbonate）滑石粉（talcum powder）硅铝炭黑（silica-alumina carbon black）高岭土（kaolin）… … 补强剂炭黑（carbon black）白炭黑（silica）短纤维（short fiber)有机树脂（organic resin）无机纳米材料（nano-filler）颗粒状炭黑、白炭黑、无机填料纤维状短纤维、石棉、碳纤维按形态分类按性质分类有机填料炭黑、短纤维、木质素、果壳粉、胶粉等无机填料白炭黑、陶土、碳酸钙、高岭土、硅铝炭黑等三．橡胶补强与填充的历史与发展我国发明炭黑已有千余年历史，故称“灯烟”或“烃灯”但均是作坊式生产，未形成规模。1864年美国用中国古老的工艺方法生产炭黑，并于1872年实现工业化生产，“炭黑”（carbon black）一词出现并广泛应用。1892年发明槽法CB，直至二战期间占“统治”地位。1904年发现炭黑对橡胶有补强作用。1944年发明高耐磨炉黑，从此打破槽黑一统天下的局面，50年代末中超耐磨炉黑工业化生产。1960年出现低结构炉黑，炉黑代替槽黑成为现实，槽黑因效率低，生产成本高且污染环境，又因槽黑有迟缓硫化的作用，故在轮胎生产中已基本淘汰。1971年开始生产新工艺炭黑，从此炭黑的质量得以控制。上世纪90年代初低滞后（滚动阻力）炭黑开始盛行。2009年世界各国炭黑产能：09年中国炭黑产销情况：国家或地区 年产能/万吨 中国 430 美国 208 日本 75.5 俄罗斯 73.7 印度 69.1 韩国 57.0 巴西 46.5 泰国 37.9 德国 32.2 法国 26.4产量：283万吨消费：275.93万吨进口：8.9万吨出口：16.2万吨09年世界炭黑总需求： 需求量：977.4万吨 年增长：4.2%70%炭黑用于轮胎，20%用于橡胶制品，10%用于油墨、着色剂世界知名炭黑生产企业：（1）美国卡博特公司 世界最大的炭黑生产商，在18个国家拥有25家炭黑工厂，年总产能约为208万t，占全球总产量的21.8%，位居世界首位。 在中国有上海卡博特、天津卡博特，产能达到33万吨/年。2002年研发经费高达8300万美元，相当于税前所得的31% 。（2）德国德固赛集团 在全球拥有19家炭黑工厂，合计产能约为145万t，占世界总产能的17.5%，是世界第二大跨国炭黑公司。国内工厂在青岛胶州，产能达到10万吨/年。 （3）美国哥伦比亚（科伦比恩）公司 世界第三大炭黑公司，全球拥有12家炭黑工厂，合计产能约106.2万吨。国内工厂在潍坊。（4）台湾中橡公司 世界第四大炭黑生产企业，合计产能在80万吨以上。大陆工厂设在安徽马鞍山，产能在20万吨左右。（5）印度博拉集团公司 世界第5位炭黑生产商。2005年产能63万吨。目前，该集团拥有5家炭黑工厂，分别设在泰国、印度（2家）、埃及和中国。中国公司在辽宁，产能10万吨。 （6）日本东海炭株式会社 2005年的生产能力为30.2万t ，中国的工厂设在天津，产能4万t 。 其他如美国大陆炭公司、印度塞卡公司、中国黑猫公司、韩国DC化学公司等。2009年国内炭黑主要生产企业：序号 公司名称 产量/万吨 1