補強是指能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度、及耐磨耗性同時獲得明顯提高的作用。目前使用的的補強劑通常也使橡膠其他性能發(fā)生變化,如硬度和定伸應(yīng)力提高,通常也會產(chǎn)生一些不良的影響。如彈性下降、滯后損失增大、壓縮永久性變形增大等。橡膠材料,尤其是大部分的合成橡膠本身的的強度和耐磨耗性比較差,如果不經(jīng)過補強劑的補強,難以制造出具有使用價值的橡膠制品。
炭黑使橡膠拉伸強度提高的幅度表
膠種 |
未補強的拉伸強度/MPa |
炭黑補強的拉伸強度/MPa |
補強系數(shù) |
SBR |
2.5~3.5 |
20.0~26.0 |
5.7~10.4 |
NBR |
2.0~3.0 |
20.0~27.0 |
6.6~13.6 |
EPDM |
3.0~6.0 |
15.0~25.0 |
2.5~8.3 |
BR |
8.0~10.0 |
18.0~25.0 |
1.8~3.1 |
NR |
16.0~24.0 |
24.0~35.0 |
1.0~2.2 |
填充可起到增大體積、降低成本,改善加工工藝性能,如減少半成品收縮率、提高半成品表面平坦性,、提高硫化膠硬度及定伸應(yīng)力等作用。傳統(tǒng)的最常用的填充劑主要是無機填料,如陶土、碳酸鈣、滑石粉、硅鋁炭黑等。有些填充劑兼有補強和填容作用,兩者難于絕對的界定,都是以主導(dǎo)作用定類的。
填充的分類
1根據(jù)補強作用分:
補強劑:傳統(tǒng)的炭黑、白炭黑、有機樹脂;由插層復(fù)合法、原位聚合法制造的 高分散納米補強劑
填充劑:傳統(tǒng)的陶土、碳酸鈣、滑石粉等,工業(yè)廢料粉煤灰、煤矸石等;有機的木粉、果殼粉等;功能性填料如導(dǎo)電炭黑、磁粉、金屬粉等阻燃的氫氧化鋁、氫氧化鎂等。
2按來源分:
有機填充劑:炭黑、樹脂、果殼粉、軟木粉、木質(zhì)素、煤粉等;
無機填充劑:硅酸鹽類、碳酸鹽類、硫酸鹽類、金屬氧化物等;
3按形狀粉
粒狀:炭黑及絕大多數(shù)的無機填料
纖維狀:石棉、短纖維、碳纖維、金屬晶須等
其他:樹脂狀或片狀