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沉淀法白炭黑在再生胶制品中的应用技巧

日期:2021-12-3 10:57:00 共有人关注 标签:再生胶补强剂
沉淀法白炭黑在再生胶制品中的应用技巧

白炭黑按照生产方法主要分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑两类,其中沉淀法白炭黑主要用作天然橡胶和合成橡胶的补强剂,补强效果显著。沉淀法白炭黑学名沉淀水和二氧化硅,又称活性二氧化硅,具有高比表面积、高结构度、高活性。使用再生胶生产橡胶制品,尤其是浅色、彩色橡胶制品时,沉淀法白炭黑比炭黑和其他浅色无机填料更有优势。

1.沉淀法白炭黑在橡胶制品行业中的应用

沉淀法白炭黑是硅酸盐与无机酸沉淀反应制得的补强填充材料,在普通橡胶中添加少量白炭黑后,产品机械强度、耐磨性能、耐老化性能明显提高,在橡胶制品行业中应用广泛。在实际应用中,65%以上的沉淀法白炭黑用于橡胶工业,以鞋类、轮胎类为主。

鞋材中的橡胶部件使用白炭黑后,产品硬度、拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、防滑性、粘着性明显提高,尤其在浅色、彩色半透明和透明鞋底(包括大底、中底、围条胶等)中具有广泛应用。在轮胎胎面胶、胎体胶中添加适量白炭黑,有助于提高抗撕裂强度、橡胶-帘线之间的粘合性能等。

2.沉淀法白炭黑物性指标与再生胶性能的关系

再生胶可以在保证制品质量的前提下替代一定比例的高价原胶生产橡胶制品,是目前该行业降低原料与生产成本的主流原料。使用再生胶HYL3Y12Y2Y生产橡胶制品时,沉淀法白炭黑的粒径、比表面积、表面性质等都会影响其在再生胶中的补强效果以及再生胶的炼胶、硫化等工艺过程。

(1)粒径:理论上白炭黑粒径越小,在再生胶中的分散性越好,与胶料的接触有效面积越大,补强效果越明显。但粒径过小又会导致胶料可塑度下降,压出性能变差。

(2)结构:结构度越大,沉淀法白炭黑呈聚集状态的支链结构就越多,破坏其支链结构就需要消耗更多的能耗;为保证高结构度白炭黑在再生胶中均匀分散,需要适当延长混炼时间。

(3)比表面积:理论上沉淀法白炭黑比表面积越大,胶料和促进剂渗透就会更好,继而发生一系列理化反应。但在实际生产中,比表面积越大的白炭黑吸附率和活性越高,能够吸附更多的促进剂,加快促进剂分解,因此对胶料的硫化有强烈的延迟作用,此时需要适当增加促进剂用量来提高硫化速度。

在实际生产中,再生胶制品配方中还可以适量使用二甘醇、丙三醇、三乙醇胺等活性剂,减少白炭黑表面层上-OH基对促进剂分子的吸附作用。

(4)水分:沉淀法白炭黑的水分包括游离水和结合水。白炭黑中结合水含量一般控制在4%-7%,补强效果更好;游离水含量控制在6%-8%,对白炭黑分子起到良好的隔离作用,有效防止胶料的再行聚集、混炼时能均匀分布在胶料中,改进性能、加快硫化速度。

(5)pH值:沉淀法白炭黑的酸碱性对胶料的硫化有较大影响,酸性白炭黑会延迟胶料硫化,碱性则促进硫化,但碱性过高又对补强不利。在实际生产中,pH呈微酸性的白炭黑对胶料的抗张、耐磨性更有利。

3.再生胶使用沉淀法白炭黑的注意要点

再生胶制品生产中使用沉淀法白炭黑时,一定要综合考虑白炭黑对再生胶制品加工工艺和成品指标的影响,选择合适的白炭黑产品,合理控制用量;使用再生胶生产低成本橡胶制品时,结合成本预算,避免使用过多的沉淀法白炭黑。

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