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橡胶中炭黑的选择

2020-09-11 09:34:03

炭黑在橡胶中的补强作用是很复杂的,而且有时是互相矛盾的,为 了兼顾各项橡胶性能和成本等,在配方设计时应全面考虑,尽量使配方设计合理化。例如,胎面胶和输送带的覆盖胶是以耐磨和抗穿刺为主,宜选用耐磨性高的硬质炭黑。如果对强度的要求不太严格,同时又需要保持一定柔软性的制品,可选用SRF和GPF等软质炭黑。特别是当胶料硬度(邵尔)达到80以上时,硬质炭黑和软质炭黑拉伸强度的差别已经缩小,选用软质炭黑可以降低生产成本。

一般来讲,各种炭黑的配合效果如下

1 以普通补强为主导的:FF>FEF>GPF>SRF。

2 以耐磨耗为主导的:SAF>ISAF>HAF>MAF(FEF)0

3 以拉伸强度为主导的:SAF-LS>ISAF-LS>HAF-LS(CRF)。

4以撕裂强度为主导的:MPC>EPC,瓦斯槽黑滚筒炭黑>混气槽黑。

5以定伸应力为主导的:SAF-HS> 1SAF-HS, 1SAF-HM >H AF- HSO

6以导电为主导的:ECF>SCF>CF,乙焕炭黑。

7以弹性及压缩变形为主导的:MT〉FT,灯烟炭黑〉喷雾炭黑。

选用炭黑时还应考虑橡胶本身的性质,例如,顺橡胶本身的粘度低、弹性高、较柔软,但是模量及强度较低,故宜选用结构性较高的细粒子炉法炭黑,如ISAF、HAF等炭黑,以提高它的模量和强度。丁苯橡胶本身弹性较差,强度不高,动态变形时生热校大,故不宜使用粒子太细的SAF及1SAF炭黑,可配用粒子稍大的HAF炭黑。丁基橡胶由于不饱和度很低,本身化学活性小,分子构型特点又决定了它的弹性差,滞后损失大,所以不能采用高结构的炭黑,而应选用粒了细、结构低、活性高的槽法炭黑或代槽炉黑CRF。槽法炭黑由于收率低,成本高,易污染环境,现在产量和用量均已很小,主要用于高强度、高撕裂强度的大型工程轮胎等特殊制品。滚筒炭黑、混气炭黑也被标准结构或低结构油炉法炭黑取代。