填充剂与软化剂.ppt

第四节填充剂与橡胶的补强一、炭黑1、炭黑的品种与命名2、炭黑的化学组成3、炭黑的化学结构4、炭黑的化学活性5、炭黑的补强机理6、炭黑的基本性质及其对胶料性能的影响7、重要的炭黑品种与使用特性二、白炭黑1、炭黑的品种与命名（经高温不完全燃烧裂解而成）1、炭黑的品种与命名（1）按制造方法分a、接触法（槽法炭黑）；b、炉法（油炉法、气炉法）；c、热裂法；d、其它类型（如乙炔法）（2）命名按方法、原料及性质（补强、加工性）三者分类，并根据实际应用中的习惯命名如：易混槽黑（EPC）；可混槽黑MPC；SAF（超）；ISAF（中超）；HAF（高）；FEF（快压出）；FF（细粒子）；GPF（通）；SRF（半补强炉黑）；FT（细粒子热裂炭黑）；MT（中粒子热裂炭黑）；ACET（乙炔）；CF（导电）；SCF（超导）；XCF（导电）2、炭黑的化学组成3、炭黑的结构六元环平面网格――三五个无规则层迭成单元晶体――上千个呈球状堆集――粒子间以化学键熔聚连结形成牢固的链枝状结构（一次结构）――以范德华力聚集成空间网状的炭黑凝聚体（二次结构）说明：a、六元环中炭原子以主价键相连结；b、相邻两平面间碳原子间也存在着共价键连结；c、单元晶体边缘部分的碳原子因不饱和，可以和其它原子或基团作用生成各种官能团。4、炭黑的化学活性（1）单元晶体边沿结合的氧、氢以羧基、羟基、醌基形式存在；（2）单元晶体边沿存在一些未成对的自由电子上述两方面使炭黑粒子表面形成若干具有较强化学反应能力的活性点和活性区。5、炭黑的补强机理（1）吸附作用a、橡胶对炭黑的吸附――物理吸附；b、未配对电子与橡胶作用――化学吸附（主要的补强作用）（2）化学吸附的特点a、化学吸附的强度比单纯的物理吸附大得多。b、使橡胶分子链比较容易在炭黑粒子表面上滑动，但不易和炭黑脱离。（即橡胶与炭黑构成了一种能够滑动的键――产生两个补强效应）（3）补强效应a、橡胶受外力作用而变形时，分子链的滑移及大量的物理吸附对外力起缓冲作用，吸收外力冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用。b、使应力分布均匀。（通过先受力的分子链在炭黑粒子表面上滑动，使粒子间各条分子链一起受力。）6、炭黑的基本性质及其对胶料性能的影响（1）炭黑的粒径一般，粒径小，比表面积大，补强性好；比表面积大于50m2/g，才显示出较好补强性；粒径过小，混炼分散困难，胶料生热多，可塑度低。（2）炭黑的结构性何谓结构性？指炭黑生成时粒子熔合或凝聚成链枝状空间结构的程度。结构性的表示炭黑的吸油值――1克炭黑吸附的DBP的毫升数或100克炭黑吸附的DBP的毫升数。吸油值高，结构性高。（结构性表征着炭黑粒子的形态）（如在常用炭黑中，热裂法炭黑的结构性最低，甚至有单个球形粒子存在。）6、炭黑的基本性质及其对胶料性能的影响（3）结构性与性能关系结构性高，胶料的可塑度低，半成品变形小；结构性高，对橡胶的补强作用大；结构性高，伸长率和弹性下降；结构性高，滞后损失大，生热量高（在相同形变条件下）；结构性高，滞后损失小，生热量小（在相同负荷条件下）；结构性高，硫化胶的导电性好（在相同用量下）。7、重要的炭黑品种与使用特性（1）HAF（2）ISAF（3）SRF（4）FEF（5）CF（6）SCF（7）XCF（8）MT二、白炭黑1、化学组成：SiO2?nH2O（水合二氧化硅）2、特点：白色，粒径微细，具有与炭黑类似的链枝状结构，在非黑色填充剂中，补强效果接近于炭黑，因此而得名。3、品种：（1）沉淀法粒径30－110mμ,一般补强，用于浅色制品。（2）气相法粒径15－20mμ，用于透明或半透明橡胶制品补强。白炭黑最常用于硅橡胶的补强。第六节软化剂一、何谓软化剂在胶料中能降低橡胶分子间力，使胶料容易加工，并改善胶料某些性能的有机物质。二、软化剂的作用三、重要的软化剂1、石油系软化剂2、煤焦油系软化剂（炼焦副产物）3、植物油系软化剂4、酯类增塑剂二、软化剂的作用1、增加胶料的可塑性和粘合性；2、使生胶易于浸润各种配合剂，特别是粉末状填料，使之在胶料中均匀分散。3、降低混炼过程中胶料的生热现象；4、提高耐寒性，降低硬度。1、石油系软化剂（1）石油操作油三类：石蜡油、环烷油、芳烃油。（2）机油属润滑性软化剂。用量过多会喷出表面。（3）凡士林（工业用）褐色膏状物，属润滑性软化剂。（4）石蜡（固体）由于石蜡烃含