橡胶的补强和填充体系

橡胶制品加工常用助剂详解橡胶与乳胶配合剂材料详解！1、橡胶硫化体系助剂在橡胶工业中，习惯把使用目的相同或相关的助剂合称为体系。

例如，把硫化剂、硫化促进剂、活性剂及防焦剂统称为硫化体系，因为它们都与硫化有关。

硫化剂包括硫、硒、碲、含硫化合物、有机过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂类、金属氧化物和其它硫化剂；硫化促进剂包括二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、秋兰姆、噻唑类、次磺酰胺、胺和醛胺缩合物、胍类、硫脲类；活化剂包括氧化锌、氧化镁、硬脂酸等。

所谓橡胶硫化，就是把具有塑性的胶料转变成为具有弹性的硫化胶的过程，即橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用，变成空间网状结构。

凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品都可称之为硫化剂。

硫黄是其中最常用的一种。

用纯硫硫化的硫化胶不仅交联效率和交联密度很低，而且物理机械性能差，所以在胶料配方中一般很少使用纯硫体系。

采用的是一些有机多硫化物(主要品种有TMTD、TMTT、DTDM等)以及有机过氧化物(常用的品种有DCP、DTBP等)。

这些硫化剂的使用可以使胶料具有一些优良的特殊性能，如耐热性、耐老化性等。

另外还采用一些合成树脂类物质。

硫化剂能将线型的橡胶分子交联成网状结构。

在使用硫黄作硫化剂时，通常要配合一些化学药品来促进其硫化反应，从而提高生产效率和胶料性能。

能促进硫化作用的化学药品称为硫化促进剂。

硫化促进剂常用的品种有：硫化促进剂M、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。

目前较好的硫化促进剂为季磷盐类，如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等，用量一般为0.4～0.7 份。

当然也可以使用复合硫化促进剂，除季磷盐外还可以添加季铵盐类，如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。

硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫黄用量。

噻唑类和次磺酰胺类是硫化促进剂的主体，约占其总量的70％～75％。

补强与填充剂1、基本概念补强剂：指能提高橡胶制品物理机械性能的填料。

填充剂：指能增加橡胶制品的容积，降低含胶率，降低成本的填料。

2、填料的分类按作用分：补强剂、填充剂按颜色分：黑色填料、非黑色填料按来源分：有机填料、无机填料按形状分：粒状填料、树脂填料、纤维填料第一节炭黑的品种和分类炭黑品种有40多种。

按作用分：硬质炭黑（粒径40nm以下，补强性高）；软质炭黑（粒径40nm以上，补强性低）。

按制法分：槽法炭黑、炉法炭黑、热裂法炭黑、新工艺炭黑一、接触法炭黑（槽黑，呈酸性，补强性大，属硬质炭黑）以冷却的金属成非金属为接触面，从原料气的火焰中将烟气冷却收集而成。

主要品种：（1）天然气槽黑（以天然气为原料）PH较低。

易混槽黑EPC，ASTM标号为S300可混槽黑MPC，ASTM标号为S301（2）混气炭黑（3）辊筒炭黑（4）导电槽法炭黑CC，粒子粗，电阻很小。

基本性质：（1）粒子较细（粒径范围30nm左右，）对NR的补强作用大，强伸性能、抗撕裂性能和抗割性能好，（2）含氧量高（带有较多的含氧基团）呈酸性，迟延硫化作用，因酸性助剂对促进剂有吸附作用，（3）主要用于NR中，制胎胎面胶，合成胶中少用。

二、油基炉法炭黑（碱性，具高补强性，硬质炭黑）也称油炉黑或炉黑，是以原料油为原料。

在特制的炉中进行燃烧，然后将烟气经喷水冷却而得，（因吸收了水中的盐类，呈碱性）主要品种：（1）超耐磨炭黑SAF（supper abrasion furnace black），ASTM标号为N110 粒子细，补强效果好，但不易分散，工艺性能差。

（2）中超耐磨炉黑ISAF（Intermediate super abrasion furnace black），ASTM标号为N220高结构中超耐磨炉黑HS-ISAF，ASTM标号为N242低结构中超耐磨炉黑LS-ISAF，ASTM标号为N219（3）高耐磨炉黑HAF（High abrasion furnace black），ASTM标号为N330 高结构高耐磨炉黑HS-HAF，ASTM标号为N347低结构高耐磨炉黑LS-HAF，ASTM标号为N326基本性质①粒子细，为高补强性的硬度炭黑，②对合成橡胶很适用（对NR也适用）③含水量氧量少，呈碱性，起促进硫化的作用④广泛用于要求耐磨性好的制品，如轮胎胎面胶三、气基炉法炭黑（瓦斯炉法炭黑，补强性小，称为软质炭黑）以天然气及一定比例空气在炉内进行不完全燃烧而得。

橡胶的补强与填充
橡胶的补强是指提高橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性能。

补强在橡胶制品加工中十分重要，许多生胶，特别是非自补强性合成橡胶，如果不通过填充炭黑、白炭黑等予以补强，便没有实用价值。

补强剂与填充剂并无无明显界限。

补强通过填充实现，凡能提高橡胶物理力学性能的填充剂称补强剂，又称活性填充剂。

凡在胶料中主要起增加容积、降低成本作用的称填充剂或增容剂。

填料在橡胶工业中用量很大，其中尤以炭黑为甚，炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填充剂，炭黑耗量约占橡胶耗量的50%左右。

炭黑的补强效果极佳，下表给出炭黑对几种重要橡胶材料拉伸强度的补强效果，可以看出，对于一些合成橡胶如SBR、NBR、EPDM等，炭黑的补强倍率达到8～10倍。

另外炭黑还具有优异耐磨性，特别适于制作轮胎胎面胶。

除炭黑外，常用的补强剂还有白炭黑（水合二氧化硅SiO
2·nH
2
O、硅酸盐类）
和某些超细无机填料。

白炭黑的补强效果仅次于炭黑，故称白炭黑。

由于其色泽浅，故广泛用于白色和浅色橡胶制品。

橡胶制品中常用的填充剂有碳酸钙、陶土、滑石粉、硅铝炭黑等。

橡胶原材料的五大体系的作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!橡胶原材料的五大体系的作用橡胶是一种广泛用于制造各种产品的重要材料，其质量和性能直接影响到最终产品的品质和使用寿命。

橡胶是一种材料，它在大的形变下能迅速而有力恢复其形变，能够改性；橡胶的弹性模量非常小，并具有相当好的耐气透性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能，它可以和多种材料物质并用、共混、复合由此进行改性，以得到良好的综合性能。

橡胶的配合的主要包括五大体系，分别是生胶、硫化体系、防护体系、软化增塑体系和补强体系。

一、生胶生胶是高弹性高聚物材料，作为橡胶的母体材料或称为基体材料。

按制取来源与方法分可以分成天然橡胶和合成橡胶两大类；其中合成橡胶按照应用范围与用途分又可以分成通用橡胶、半通用橡胶、专用合成橡胶和特种橡胶。

1、天然橡胶主要应用与轮胎、胶带、胶管、电线电缆等多数橡胶制品，是应用最广的橡胶。

2、丁苯橡胶大部分的丁苯橡胶用于轮胎工业。

其他产品有汽车零件、工业制品、电线电缆包皮、胶管胶带和鞋类等。

3、氯丁橡胶氯丁橡胶可用来制造轮胎胎侧、耐热阻燃运输带、耐油及耐化学腐蚀的胶管、容器衬里、垫圈、胶辊、汽车和拖拉机配件、门窗密封胶条、止水带等。

4、丁腈橡胶丁腈橡胶有良好的耐油性有可以保持较好的橡胶特性，可以广泛的应用于耐油制品如油封、输油胶管、化工容器衬里、油箱、印刷胶辊、耐油手套、耐油减震器等；由于丁腈橡胶具有半导性，所以可用于余姚导出静电，以免引起火灾的地方，如纺织皮辊、皮圈、阻燃运输带等。

5、乙丙橡胶主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘几个领域，如用于密封垫圈、屋顶单层防水卷材、桥梁减震器、高低压电缆绝缘层、汽车玻璃密封条、轮胎胎侧等。

6、丁基橡胶丁基胶具有突出的气密性和耐热性，主要用于充气轮胎的内侧和无内胎轮胎的气密层，有极好的耐化学药品腐蚀性能可用于化工耐腐蚀容器衬里等。

二、硫化体系硫化体系包括硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂；为橡胶大分子进行化学反应使橡胶油线性大分子交联成空间网状结构。

1、硫化体系一般有硫磺硫化体系、过氧化物硫化体系、硫载体硫化体系；2、促进剂是能缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，提高和改善硫化胶物理力学性能和化学稳定性的化学物质。

橡胶硬度配方估算及调整
橡胶硬度是衡量橡胶材料刚度的一个重要指标，它反映了橡胶材料在受力后抵抗形变的能力。

在橡胶制品的研发和生产过程中，硬度是一个需要严格控制的物理性能指标。

为了估算和调整橡胶硬度，可以采用以下配方：
1. 生胶体系：选择适当的胶种和配方比例，可以调节橡胶的硬度。

例如，增加高苯乙烯、PVC/NBR合金的用量可以提高硬度。

2. 硫化促进体系：通过增加硫化剂的用量，可以提高交链密度，从而提高硬度。

例如，在生产再生橡胶制品时，加入相应硫磺用量可在一定程度上提高橡胶制品硬度。

3. 补强填充体系：添加炭黑作为填充剂，可以显著影响橡胶制品的硬度。

通过更换炭黑品种或添加胶粉，可以在保持含胶率不变的前提下，大幅增加硬度。

4. 增塑软化体系：调整橡胶油用量，可以改变橡胶制品的软化效果，从而提高硬度。

请注意，以上配方估算及调整方法仅供参考，实际应用中还需要考虑其他因素，如温度、压力、时间等。

同时，建议在专业人士指导下进行配方调整，以确保产品质量和安全性。

电线电缆用橡皮及配料介绍在电线电缆生产中,除了胶料这个基体外,还需要有以下四大体系混合,这样炼出的橡皮才能用作线缆绝缘和护套上.★补强填充体系：碳酸钙、炭黑、白炭黑、滑石粉、钛白粉等★软化体系：DOP、石蜡、硬脂酸、凡士林、机油黄油等★硫化体系：NA22、CZ、DM、M、DCP、TMTD、VA-7、TAIC、A-172、MgO 、ZnO等★防护体系：MB、DNP、RD、防4010、Sb2O3 、十溴二苯醚等以上体系常作为单变量体系来调整配方以下是我司(SOCO)所用胶料\配料及相关性能:一.橡皮基体1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。

弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。

缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。

使用温度范围：约－60℃~＋80℃。

制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。

特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。

2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。

性能接近天然橡胶，是目前产量最大的通用合成橡胶，其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。

缺点是：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度低。

使用温度范围：约－50℃~＋100℃。

主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

3.乙丙橡胶（EPM\\EPDM）乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。

特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异，居通用橡胶之首。

电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好，耐酸碱，比重小，可进行高填充配合。

耐热可达150℃，耐极性溶剂－酮、酯等，但不耐脂肪烃和芳香烃，其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。

热氧老化与硫化体系的关系及橡胶防老剂选用任何一种橡胶只有通过配合和加工，才能满足不同的产品性能的要求。

橡胶的配合主要有硫化、补强和防老化三大体系：（1）橡胶的硫化体系橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品，硫化后的橡胶的物性稳定，使用温度范围扩大。

“硫化过程（Curing）”一词在整个橡胶工业中普遍使用，在橡胶化学中占有重要地位。

橡胶分子链间的硫化（交联）反应能力取决于其结构。

不饱和的二烯类橡胶（如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等）分子链中含有不饱和双键，可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。

饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基（如有机过氧化物）和高能辐射等进行交联。

含有特别官能团的橡胶（如氯磺化聚乙烯等），则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联，如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。

不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同，硫化胶性能也各有不同。

橡胶的交联键有三种形式：①②③第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况，生成的可以是单硫键（x＝1）、双硫键（x＝2）和多硫键（x＝3～8）；第②种是使用树脂交联和肟交联的情况；第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况，生成碳－碳键。

多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化，即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。

在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系：①普通硫磺硫化体系由常用硫黄量（＞1.5份）和常用促进剂量配合组成。

使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键，和少量的低硫键（单硫键和双硫键）。

硫化胶的拉伸强度较高，耐疲劳性好。

缺点是耐热和耐老化性能较差。

②半有效硫化体系由硫黄量0.8～1.5份（或部分硫给予体）与常用促进剂量配合所组成。

橡胶胶料硬度调整⽅法、硬度估算⽅法（对照表）胶料硬度调整⽅法 第⼀：⽣胶体系 1）橡塑并⽤也是⼀种很常见得⼿段，并⽤⾼苯⼄烯，PVC／NBR合⾦效果也能增硬。

2）改变胶种牌号的⽅式，也可以提⾼硬度（较少⽤） 第⼆：硫化促进体系 1）通过增加硫化剂来增加交链密度，提⾼硬度，如增加⼤幅度增加硫磺的使⽤量等 在⽣产再⽣橡胶制品时其他材料不变的情况下，加⼊相应硫磺⽤量可在⼀定程度上提⾼橡胶制品硬度。

（100份胶，硫磺⽤量最⾼4～5份） 2）添加树脂。

在制造再⽣橡胶制品的同时树脂加⼊其中可以增加橡胶制品的硬度。

3）部分产品⼆次硫化，增加交联程度，提⾼硬度。

第三：补强填充体系 1）添加炭⿊。

炭⿊可作为橡胶混合物的填充剂使橡胶制品的硬度发⽣变化。

2）炭⿊品种更换，在含胶率不变的前提下，硬度也可以⼤幅增加。

3）添加胶粉，硬度变⾼，效果也⾮常好，但是也只适合模压制品哦。

第四：增塑软化体系 缩⼩橡胶油⽤量。

橡胶油起到软化效果，在加⼊橡胶制品中受热膨胀，减⼩⾼分⼦之间的相互作⽤⼒。

缩⼩橡胶油的⽤量相当于减⼩了橡胶制品的软化效果，起到了提⾼硬度的作⽤。

各种橡胶的基本硬度NR、低温SBR、CIIR 40充油（25phr） SBR 31⾼温SBR 37充油（37.5phr）SBR 26IIR 35NBR、CR、CSM 44丙烯腈含量40%以上的NBR 46在上述基础胶料中，每增加1份填充剂或软化剂，其硬度值的变化如下：FEF、HAF、EPC +0.5ISAF +2.5SAF、⽓相法⽩碳⿊ +2.5SRF +0.33含⽔⼆氧化硅类 +0.4热裂法碳⿊或硬质陶⼟ +0.25碳酸钙 +0.167表⾯处理的碳酸钙 +0.142矿质橡胶 -0.2脂类增塑剂 -0.67脂肪族油或环烷油 -0.5芳烃油 -0.588估算硬度 = 橡胶基础硬度 + 填料（或软化剂）⽤量 × 硬度变化值橡胶⽹络培训班报名课程课程⼀：乳胶⽣产技术⽹络培训班开课时间：4⽉14⽇ - 6⽉23⽇橡胶技术⽹邀请了在我国乳胶⾏业颇有造诣的专家武可迁⽼师进⾏授课，后续不断邀请胶乳⾏业⽼师、⼯⼚实战⾼⼿加盟，⼀起交流与答疑！（如果您擅长橡胶某⼀领域，请联系我们吧） 课程⼆： 橡胶基础知识与技术讲解 从橡胶基础开始学习、配⽅设计、原材料应⽤、橡胶检测、产品疑难解答等等，在线答疑，帮助橡胶从业者⼊门和提⾼橡胶⽔平。

橡胶泛彩喷蓝成因及预防措施1、生胶体系：生胶中的残留的未聚合的单体（丙烯腈、苯乙烯、ENB）；2、补强填充体系（主要因素）：炭黑燃烧裂解程度不同，在炭黑表面通常存在着含有碳碳双键、羰基、醛基、羧基、偶氮基、-C=S等官能团以及硫、焦油等杂质，会迁移至产品表面，引起表面泛蓝、泛彩；炭黑使用量过大，炭黑吸油值越低、结构度越小越容易出差泛彩。

一般小粒径、高结构炭黑吸附性强，残留油状物多，易泛彩；N220、N330表面羧基含量高，泛蓝；N550、N660、N774大粒径炭黑着色强度低，泛红居多。

3、橡胶油（主要因素）：橡胶油提纯不够，多环芳烃含量高；含氮、硫等元素的物质含量高，闪点低，可能造成泛彩；再生胶橡胶油添加比例过大，相容性不好，也可能造成泛彩。

4、防老剂、促进剂、活化剂、脱模剂等含有羧基、杂环、偶氮、叠氮等发色基团、高温氧化等因素。

如何预防橡胶泛彩：橡胶防喷蓝剂Luck R-648成份：多孔结构的非晶体氧化硅外观：白色粉末干燥减量：≤3%PH值：8.0-11.0联系：I8I-4O66-788O范先生功能：1、Luck R-648是一种多孔结构的非晶体氧化硅。

2、Luck R-648具有独特的孔隙结构，体重轻软，孔隙度大，吸附性能强。

3、Luck R-648对配方中的橡胶油过量或者小分子量的析出、炭黑中油品的析出有很好的吸附功能。

从而防止橡胶出现泛彩和泛蓝现象。

4、Luck R-648因产品的中空结构，比表面积大特点，对油和水的吸附能力非常强，单位体积的5-6倍。

5、Luck R-648能明显增强产品的刚性和强度,并可提高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能6、Luck R-648目前应用领域：密封条、胶管、减震器、密封件、轮胎等推荐胶种：NR、SBR、BR、EPDM、NBR等推荐用量：3-10PHR包装：25KG牛皮纸袋保质期：2年，置于阴凉干燥处。

橡胶常用的十七种补强、填充助剂最常用的就是炭黑了,具有补强和填充做用,还有很多材料都在做补强的同时也可以降低成本做填充料1.1炭黑炭黑是一种用途广泛的化工产品，可用于橡胶、树脂、印刷油墨、涂料、电线电缆、电池、纸张、铅笔、颜料等产品。

炭黑最主要的用途是用于制造轮胎及各种橡胶制品。

全球炭黑约有70%用于轮胎，20%用于其他橡胶制品，其余不到10%用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。

而在橡胶制品的分额中，一半用于制造汽车零部件，如V带和减震橡胶等。

因此，大约有80%的炭黑是消耗在汽车工业上的。

从总体上讲，世界炭黑工业已进入成熟期，其生产技术主要朝着单炉能力/规模、炭黑产品专用化、综合节能降耗和环保安全等几个方向发展。

(1)高性能和低滞后损失炭黑为了适应轮胎产品的发展，特别是高性能轮胎和绿色轮胎的需求，国外各大炭黑公司开发了许多高性能和低滞后损失炭黑新品种。

所谓高性能炭黑，其共同的特征是：粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄、表面活性高。

而低滞后损失炭黑共同的特征是：结构高、聚集体尺寸分布较宽、表面活性高。

其中，有些开发较早的品种，如N134和N358已经纳入ASTMD1765标准，并已被轮胎厂广泛采用。

近几年研究开发的新品种，既未纳入ASTM标准，也未公布其化学指标，只有部分产品在生产厂家的产品目录中，可以看到其应用性能方面的说明，这些新品种目前正在推广应用。

(2)纳米结构炭黑低滞后损失炭黑是开发的重点，这是由炭黑的下游产业——轮胎工业开发“绿色轮胎”的发展趋势所决定的。

只要炭黑企业和轮胎企业紧密合作，低滞后损失炭黑将进入规模化应用阶段。

纳米级炭黑用经过改进的炉法工艺制造。

与传统的ASTM 炭黑相比，纳米级炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。

较大表面活性主要与高度无序交联的较小结晶粒子有关。

这种结晶粒子具有大量的棱边，使其成为具有特别高表面能的活性场，活性场会使炭黑与聚合物之间产生很强的机械/物理化学作用。