橡膠工業(yè)大量使用非金屬礦物粉體填料作為配合劑，其用量僅低于橡膠生膠的消耗量。碳酸鈣、白云石粉、陶土、重晶石粉等非金屬礦物粉體填料可提高橡膠制品的強(qiáng)度，改變產(chǎn)品加工性能，給其帶來更高的耐磨、耐撕裂、耐熱性能。桂林鴻程是專業(yè)的粉體設(shè)備廠，我們生產(chǎn)的雷蒙磨粉機(jī)、立式磨粉機(jī)、超細(xì)磨粉機(jī)等粉體設(shè)備可研磨80-2500目碳酸鈣、炭黑、白云石、重晶石等非金屬礦物粉體填料，在橡膠工業(yè)中的礦物填料供應(yīng)廠家得到了廣泛的應(yīng)用。今天就為您介紹橡膠工業(yè)常用10大類功能粉體填料。（資料來源：《郁鎮(zhèn)寅.關(guān)于各項(xiàng)填料在汽車輪胎中的應(yīng)用分析[J].化工管理,2020(29):29-30》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理）

1、炭黑

炭黑是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，大約有70%的炭黑用于輪胎工業(yè)，其不僅能提高制品的強(qiáng)度，而且能該改善加工性能，并賦予制品耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油及某些特殊性能，使制品的使用壽命延長。

炭黑在不同橡膠中的分布不同，其中順丁橡膠因?yàn)槿嵝源螅伙柡投雀撸c炭黑的結(jié)合力最強(qiáng)。親和性與橡膠大分子鏈的柔性和雙鍵有關(guān)。順丁橡膠因柔性大、不飽和度高等，與炭黑結(jié)合力最強(qiáng)，而丁基橡膠因不飽和度低與炭黑結(jié)合力最弱。兩種橡膠的不飽和度相差越大，共混時(shí)兩膠相中炭黑含量差別越顯著。橡膠的黏度會影響炭黑的分布。一般，炭黑傾向于分布在黏度較低的膠相中。

2、白炭黑

白炭黑表面有很強(qiáng)的化學(xué)吸附活性，與表面羥基有關(guān)，它可以和水以氫鍵形式結(jié)合，形成多分子吸附層。一般是按照生產(chǎn)方法分，可分為氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑。其中，沉淀法主要應(yīng)用于鞋類、輪胎和其他橡膠制品中。

為了獲得最佳橡膠物理性能，通常我們會在配方中添加醇類、胺類活性劑。與炭黑相比，加入硅烷偶聯(lián)劑后，白炭黑與橡膠間產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合會降低白炭黑粒子在動態(tài)變形下團(tuán)聚的程度。

為改善白炭黑的分散和補(bǔ)強(qiáng)效果，需要對白炭黑進(jìn)行表面改性。目前主要的方法有表面活性劑改性、偶聯(lián)劑改性、無機(jī)物包覆、聚合物接枝改性以及乳液聚合改性等。

3、碳酸鈣

對于橡膠來說，碳酸鈣是僅次于炭黑、白炭黑的第三大無機(jī)填充劑，在天然膠和合成膠中具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用，既可改善或加強(qiáng)橡膠硫化體的抗張強(qiáng)度和耐磨性，提高抗撕裂強(qiáng)度，還可調(diào)整混煉膠的門尼粘度，增加可塑性，有利于成型，使產(chǎn)品尺寸更加穩(wěn)定，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。

納米活性碳酸鈣表面具有極高的活性，比表面積較大。因此，納米活性碳酸鈣不僅能夠用作膠料的填充劑，還具有較高的補(bǔ)強(qiáng)性能，能夠使膠料獲得更強(qiáng)的物理性能。除此之外，納米活性碳酸鈣的應(yīng)用，還能夠極大程度上降低膠料的造價(jià)。當(dāng)前，我國已經(jīng)有很多企業(yè)在生產(chǎn)納米活性碳酸鈣，而且很多輪胎在生產(chǎn)的過程中也會應(yīng)用這種材料，例如，斜交輪胎胎側(cè)以及子午線輪胎胎面等。

工業(yè)碳酸鈣生產(chǎn)流程視頻：

4、碳酸鎂

碳酸鎂也是輪胎制品當(dāng)中的重要填料，而且由于硫酸鎂對膠料密度有著十分顯著的影響。一般情況下，用于動態(tài)使用的橡膠制品，例如輪胎等，其質(zhì)量越大，那么運(yùn)動過程中產(chǎn)生的熱量、阻力也就越大，因此，橡膠制品的消耗就越快，使用壽命也就越短。很多國外名牌輪胎其碳酸鎂用量遠(yuǎn)低于國內(nèi)普通水平，一般約為2-3份左右。碳酸鎂在減量30%-70%之后，橡膠輪胎生熱、老化等方面的性能并未發(fā)生較大的變化，但是其磨耗減量降低的程度卻明顯優(yōu)于碳酸鎂用量正常的輪胎，而碳酸鎂減量后的輪胎密度有著明顯的降低，不僅有效降低了膠料的成本和質(zhì)量，而且極大程度上提高了膠料的使用性能。

5、白云石粉

利用白云石生產(chǎn)橡膠通用型鈣鎂粉，添加在天然橡膠和合成橡膠中，主要起到填充和著色的作用，補(bǔ)強(qiáng)性能較弱。在性能方面添加白云石粉的膠料與添加輕鈣粉的膠料沒有過多差異，但是白云石粉的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輕鈣粉。

磨白云石粉視頻：
 

6、陶土

輪胎制造過程中，根據(jù)輪胎生產(chǎn)工藝要求，可以加入陶土。陶土作為輪胎的一種填充劑。降低成本使用。但必須是活性陶土，便于與橡膠相結(jié)合。活性陶土或改性陶土，可在配方中部分替代炭黑，在簾布膠、子口包布、鋼絲圈包布或者胎面膠中，都可以進(jìn)行使用。研究表明，隨著陶土用量增加，膠料的硬度、300%定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度略有下降，但可以通過調(diào)整硫化體系獲得彌補(bǔ)。使用在胎面配方中，在優(yōu)化體系后，還可以達(dá)到降低滾動阻力的效果。

7、硅鋁炭黑

硅鋁炭黑是以煤矸石為主要原料，經(jīng)過篩選、粉碎、焙燒等物理方法加工而成，主要成分是二氧化硅、三氧化二鋁以及碳類物質(zhì)。硅鋁炭黑含有大量無機(jī)物，少量的有機(jī)物與炭黑表面的活性有很大區(qū)別，因此它對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)效果是有限的。同時(shí)它的表面含有羥基，對硫化促進(jìn)劑有吸附作用，有明顯的延遲硫化的作用。

為提高其補(bǔ)強(qiáng)效果和應(yīng)用價(jià)值，可對硅鋁炭黑進(jìn)行活化改性。改性后的硅鋁炭黑在天然橡膠中的填充效果與SRF相近，在丁苯橡膠中略優(yōu)于陶土，可以作為輪胎行業(yè)使用的優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。

煤矸石礦粉生產(chǎn)視頻:

煤矸石HLMX1300超細(xì)立式磨粉機(jī)客戶現(xiàn)場視頻

8、硫酸鋇

硫酸鋇能夠有效增強(qiáng)輪胎橡膠、膠帶等橡膠制品的抗老化性以及耐候性，除此之外，還能夠提升橡膠制品表面光滑度的作用，作為一種粉末形態(tài)的橡膠填料，不僅能夠提高上粉率，而且在經(jīng)濟(jì)成本方面具有明顯的優(yōu)勢。

有研究結(jié)果表明，硫酸鋇用量增大對屈撓龜裂性能影響明顯。如果改用超細(xì)硫酸鋇，在全鋼載重子午線輪胎的有內(nèi)胎氣密層中，使用巧份超細(xì)硫酸鋇時(shí)，有內(nèi)胎氣密層膠的物理機(jī)械性能無明顯變化。

當(dāng)前，處理輪胎圈中鋼絲的主要手段，就是利用酸液洗去鋼絲表面的污漬，并能夠增加與膠料之間的粘合力，因此一定會在鋼絲膠中摻入硫酸鋇，提升其酸性，以此增強(qiáng)二者之間的穩(wěn)固程度。在經(jīng)過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究之后，發(fā)現(xiàn)活性硫酸鋇能夠有效提升鋼絲的抽出力，使其具備優(yōu)良的擠出工藝性，并且能夠有效緩解胎圈噴霜情況。

9、硫酸鈣

硫酸鈣的主要作用是可以代替白炭黑用于各種橡膠制品。活性超細(xì)硫酸鈣可以部分替代白炭黑用于SBR橡膠中，得到相近的物理機(jī)械性能，由于其密度較白炭黑小，因此產(chǎn)品更輕，成本更有優(yōu)勢。在天然橡膠中，采用改性硫酸鈣可以部分替代碳酸鈣或者陶土，制成的輪胎配方，產(chǎn)品性能不受影響，還可以進(jìn)一步降低膠料成本。

10、雙相炭黑

雙相填料采用有機(jī)硅化合物與炭黑的共生技術(shù)，該新材料主要用來改善輪胎胎面動態(tài)性能，在高溫區(qū)數(shù)值低，在低溫區(qū)的數(shù)值高，可以同時(shí)兼顧滾動阻力和濕地抓地力。同時(shí)，該填料的粒徑小結(jié)構(gòu)高，耐磨性可保證維持原有水平。

實(shí)驗(yàn)證明，雙相填料可以降低硫化膠的滯后損失，幫助降低輪胎的滾動阻力。并且雙向填料在質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及著色強(qiáng)度等方面有著更加優(yōu)異的性能。雙向填料的主要優(yōu)勢在于，雙向填料與聚合物之間的相互作用情況要遠(yuǎn)超過白炭黑或者白炭黑與炭黑經(jīng)過物理混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。除此之外，填料與填料之間的相互作用效果要比普通炭黑以及比表面積差不多的白炭黑更弱。因此，使用這種新型填料，能夠有效該神膠料的滯后損失，使得其耐磨性能也有一定程度的改善。