高嶺土在橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑中的應(yīng)用 高嶺土生產(chǎn)線產(chǎn)品粒度分布可任意調(diào)整
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偶聯(lián)劑適用于各種不同的有機(jī)高聚物和無機(jī)填料的復(fù)合材料體系,高嶺土表面能夠與偶聯(lián)劑作用,經(jīng)偶聯(lián)劑改性后的高嶺土與有機(jī)相的相容性提高。常用的偶聯(lián)劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦偶聯(lián)劑以及其他的金屬偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑分子的一端能夠與高嶺土表面的Si-O或Al-O化學(xué)結(jié)合,另一端延伸在外賦予高嶺土表面親有機(jī)相的性質(zhì)。偶聯(lián)劑改性工藝相對簡單,但目前只有硅烷偶聯(lián)劑及鈦酸酯偶聯(lián)劑的作用機(jī)理比較清楚,而對于其他偶聯(lián)劑的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。
橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑:炭黑是目前較常用的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑。隨著復(fù)合材料科學(xué)的發(fā)展,無機(jī)物經(jīng)適當(dāng)處理后代替炭黑作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑,不僅可以降低原料成本,節(jié)約資源,而且有利于擴(kuò)大原料來源,合理利用資源。煤系高嶺土是煤炭開采過程中產(chǎn)生的廢棄物,其中有些煤系高嶺土通過高嶺土加工設(shè)備,高嶺土加工技術(shù)可看成是硅酸鹽礦物和類似于炭黑的有機(jī)碳質(zhì)物組成的復(fù)合體,通過相對富集、超細(xì)粉碎、表面改性處理等方法,可將其代替通用炭黑作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。
趙鳴以煤系高嶺土為主要原料制得一種橡膠填充劑,用它制備了膠片,對填充后的橡膠進(jìn)行了應(yīng)用性能研究。結(jié)果表明,用于天然橡膠時,當(dāng)粒度小于400目時,具有較好的補(bǔ)強(qiáng)作用,其主要性能指標(biāo)類似于通用炭黑,可以部分等量替換炭黑作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)填充劑,取代量在20%〜25%之間。結(jié)果還表明,擠出膨脹比隨填充劑用量的增加而變小,隨剪切速率的增大而增大。這可能是因?yàn)楫?dāng)填充量增加時,單位體積中不受“束縛”可參與變形的橡膠鏈段減少,從而導(dǎo)致膨脹比下降。另外,當(dāng)填充量增加時,扭矩會增大,使得填料在同樣的變形量下填充NR膠料中的變形比純膠大。而且礦粉填充劑的內(nèi)聚能較大,膠料的黏度隨填充量變化而變化,當(dāng)添加量超過30份時(膠用量為100份),分散性下降明顯,對膠料的應(yīng)用性能影響較大。礦粉填充的NR膠料可視為切應(yīng)力變稀的非牛頓流體,填充量越大,膠料的黏度越大,非牛頓性越顯著,對膠料的加工性能影響越大。孟祥玲對比了橡膠管原配方[NR(天然膠)40份,SBR(丁苯膠)30份,氧化鋅5份,硬脂酸2份,促進(jìn)劑M1份,防老劑4010NA1份,高耐磨炭黑30份,輕鈣50份,硫黃20份]和新配方(以500目高嶺土等量替代50份輕鈣)的硫化膠性能指標(biāo)。結(jié)果表明,將高嶺土和輕鈣混合使用,膠料的物性指標(biāo)有所改善,隨著高嶺土用量加大,各項(xiàng)指標(biāo)又有所下降,但全部符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)。高嶺土細(xì)度(目數(shù))越高,其補(bǔ)強(qiáng)性越好,性能優(yōu)于輕鈣。在膠管膠料中可大量添加高嶺土與輕鈣配合使用,也可單獨(dú)使用高嶺土作為填充劑,并且在混煉、成型時容易加工,節(jié)省動力消耗。500目的高嶺土價格與輕鈣價格比較接近,可大量使用500目以下高嶺土作為膠料填充劑,能降低膠料成本,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。
山東埃爾派粉體科技有限公司生產(chǎn)的高嶺土主要加工設(shè)備球磨機(jī)設(shè)計特性:
完全按德國超細(xì)填料級礦物加工要求設(shè)計
優(yōu)化了球磨機(jī)的長徑比
篦板式磨尾出料,出料順暢,無漲磨現(xiàn)象,筒體無須冷卻
襯板和研磨介質(zhì)按德國材質(zhì)要求制作
研磨介質(zhì)按產(chǎn)品要求合理配比,高填充率,高效率
優(yōu)化了驅(qū)動器和研磨能耗的匹配,最大限度地節(jié)省能耗
和分級機(jī)形成封閉系統(tǒng),負(fù)壓輸送,無粉塵
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