您好,欢迎进入广东源磊粉体有限公司网站!--硫酸钡厂家 | 沉淀硫酸钡 | 高光硫酸钡 | 碳酸钙|硅微粉 | 滑石粉

%{tishi_zhanwei}%

NEWS CENTER


新闻资讯

服务热线:
0757-22910350

源磊告诉你|橡胶产品对填料的要求,各种炭黑在橡胶中的作用

发布时间:

2024-01-29 09:38

 

源磊告诉你|橡胶产品对填料的要求,各种炭黑在橡胶中的作用

 

橡胶产品对填料的要求
 

1、一般要求

 

(1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。

(2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。

(3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。

(4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。

(5)价廉易得。

 

2、性能要求

 

(1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。非补强填料颗粒越细,加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。

 

(2)颗粒形状与晶型:填料颗粒形状以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有显著差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。

 

(3)表面性质:粉体填料混入橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,容易结团,降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙,加入脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,提高了补强效果。

 

炭黑在橡胶中的作用

 

炭黑是橡胶的主要补强填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中,其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性,而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明,炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应,使结合胶增加,进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。

炭黑即碳黑(carbon black),是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10-3000m2/g,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。

 

炭黑按性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。炭黑可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也经常用于橡胶生产补强剂;炭黑按用途不同,通常分为色素用炭黑、橡胶用炭黑、导电碳黑和专用碳黑。

 

中国是世界上最早生产炭黑的国家之一。在古时候,人们焚烧动植物油、松树枝收集火烟凝成的黑灰,用来调制墨和黑色颜料。这种被称之为“炱”的黑灰就是最早的炭黑。

 

1912年,人们发现炭黑对橡胶具有补强作用,从此炭黑逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。

 

炭黑一般是指碳单质微粒,一般是由于有机物燃烧不充分,其中的氢元素和氧元素转化为水,而碳元素燃烧不充分,就会脱离分子,形成炭黑。用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑,同一品种的炭黑,其粒子大小并不完全相同,呈现一个粒径分布范围。一般来说,粒子较细的品种,粒径分布较窄。颜料黑越细,炭黑聚集体之间接触点便越多,结果它们之间内聚力越强,当把颜料黑掺入料,即开始进行始炭黑均匀分布时,则对分散要作的功便大,以把炭黑粒子分隔开来,最终达到最高的黑度和着色。

 

炭黑的密度有两种,一种是真密度,即由组成炭黑的元素及结构(或晶体结构)确定,在没有特别说明的情况下,炭黑的密度指真密度;另一种是倾注密度或视密度,其随炭黑的加工条件变化而不同,需经常测定。视密度主要为工程设备以及包装、贮运等容器的容积计算提供依据。

 

粒径小、结构高的炭黑倾注密度小。粒子小、结构高、表面纯净和表面粗糙度大的炭黑导电性好。橡胶技术网了解到,制备导电胶料时,炭黑的用量不能小于某一临界值,否则胶料中过少的炭黑不能形成导电通道或不能引发场致发射,使胶料的导电性不能达到要求。

 

炭黑在橡胶中的作用

1.增加橡胶制品的耐磨性和使用寿命(补强剂)

2.节约成本,一般橡胶制品都是两份胶一份炭黑(填充剂)

 

各品种炭黑的用途区别是什么?

 

炭黑按用途分类
按照用途可把其分为两类:橡胶用炭黑、色素炭黑

 

1、色素用炭黑的分类

国际上根据炭黑的着色能力,通常分为三类,即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。这个分类系统常用三个英文字母表示。前两个字母表示着色能力,后一个表示生产方法

例如:高色素槽黑:HCC(high color channel)

高色素炉黑 HCF(high color furnace)

给类色色素分类主要根据粒径和黑度进行分类。高色素槽黑(10-14nm),中色素槽黑(15-27 nm)、中色素炉黑(17-27 nm)、低色素炉黑(28-70 nm)
 

2、橡胶用炭黑的分类

命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的,由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常(normal)硫化速度,S代表缓慢(slow)硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。
 

橡胶用炭黑的分类及用途:
 

命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的,由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常(normal)硫化速度,S代表缓慢(slow)硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。(这些都是由国家标准的)
 

N220适用于各种橡胶,耐磨性比N330高10%-20%,能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度,并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶,及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。

 

N234耐磨性比N220约高10%,在高苛刻度下使用,更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。

 

N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶,也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。

 

N330是一种补强性能良好的炭黑,能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。

 

N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑,特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶,输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。

 

N375与N339性能基本相同,生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。

 

N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶,易分散,能赋予胶料较高的挺性,压出速度快,口型膨胀小,压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好,补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。

 

N539使用于本品的胶料,其压出表面光滑,口型膨胀小。硫化胶的拉伸强度和伸长率较高,定伸应力较N550低,弹性和耐疲劳性能均较好。主要用于轮胎胎体胶料,尤其适用于以天然橡胶为主的缓冲层胶料,亦可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖和其它橡胶制品及电线、电缆护套料中。

 

N660本品适用于各种橡胶,与半补强碳黑相比,具有较高的结构,粒子较细,在胶料中易分散,硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高,而变形小,生热低,弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。

 

N774适用于各种橡胶,是除热裂法炭黑之外的粒径最大(产品粒径为80-170nm)、结构最低的炭黑品种,多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品,以及电线、电缆等在胶料中可以大量填充,其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。亦可代替热裂法炭黑使用。

 

热裂解法炭黑:橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料,在隔绝空气的条件下无火焰燃烧,裂解生成,称热裂解法炭黑,碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。

炭黑N990优点主要表现在:
 

一、粒子尺寸和分布,平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克,吸磺值为10克/公斤,CTAB法表面积为9平方米/克;

二、粒子聚集度很小或说结构很低,显示为许多单独的球形炭黑粒子,基他部分由为数不多的熔接粒子组成,对比其它品种炭黑,整体聚集度很低。

 

热裂解炭黑是所有炭黑品种中粒径最大的品种,(N990:200-500nm,N880:100-200nm),较早些时候,热裂解炭黑用于汽车零配件的填充料使用,那时候热裂解炭黑的用途比较窄,价格也较为便宜。后来发现热裂解炭黑具有填充量高,胶料的弹性好,永久不变形性能优越而被大量使用与汽车、机床等橡胶制品中,价格也随着需求的增加和天然气价格的提高而提高。由于价格上涨,下游厂家多以天然气半补强和喷雾炭黑代替,热裂解炭黑的需求有所下降,但在个别行业中,热裂解炭黑以其良好的使用性能任然在使用。

 

碳黑和炭黑的区别?

 

碳是一种元素,一种主要呈四价的非金属元素,存在于自然界中(如以金刚石和石墨形式),是煤、石油、沥青、石灰石和其他碳酸盐以及一切有机化合物的成分
 

碳黑:全部或主要由碳组成的各种胶状的黑色物质的任何一种.通常由烃类化合物的部分燃烧而以煤烟制得
 

炭黑:是由烧焦物质(如木炭或骨炭)组成的一种黑色颜料

 

炭黑vs碳黑到底哪一个是标准的写法?

 

 

目前两者都在流行中。到还没有具体的权威的标准和定义。如果做网络推广,这2个词应该都要重视宣传。谁也不能说炭黑N220,炭黑N330,炭黑N550,炭黑N660,就比碳黑N220,碳黑N330,碳黑N550,碳黑N660更规范。

 

 

 

 

 

 

 

橡胶,炭黑,性能,用于,硫化,粒子,填料,色素,主要

源磊小知识 | 硫酸钡和亚硫酸钡的区别

2024-02-29


硫酸钡和亚硫酸钡的区别

水洗高岭土和煅烧高岭土的区别应用以及规格

2024-01-31


高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻,又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。