【聚乙烯蠟】輪胎橡膠常用無機填料
輪胎是橡膠領域中的主要分支之一，在輪胎橡膠中，橡膠填料的用量已占到輪胎橡膠配方用量的2/3以上，因此橡膠填料是輪胎橡膠組合物中最重要的配合材料。目前，輪胎橡膠常用的功能填料有以下幾種：
炭黑是一種用途廣泛的化工產品，大約有70%的炭黑用于輪胎工業，其不僅能提高制品的強度，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。白炭黑因其獨特的結構和表面化學特性，在輪胎工業中得到廣泛的應用，其范圍包括載重輪胎、轎車輪胎、農業輪胎等；按簾布材料又分為全鋼、半鋼和纖維簾布輪胎，使用部位包括胎面、帶束層、胎側以及鋼絲粘合膠等。白炭黑帶有表面羥基和吸附水，通常需要進行表面改性才能應用于橡膠領域，與白炭黑聯合使用的改性劑中最常用的是硅烷偶聯劑，其水解后形成的羥基與白炭黑表面活性基團反應形成氫鍵，進而縮合成共價鍵，使得硅烷偶聯劑與白炭黑穩固結合。用于輪胎的碳酸鈣主要是超細活性碳酸鈣，指在制造碳酸鈣的過程中加入適量的活性劑使其覆蓋于粒子表面，以增加碳酸鈣的活性?；钚蕴妓徕}的補強性能比輕質碳酸鈣大，可作為白色制品的補強劑及填充劑使用。其補強性能隨粒子大小而異，粒徑在1μm以下，補強作用較強。目前，活性碳酸鈣主要指超細活性碳酸鈣。由于超細活性碳酸鈣粒子表面包覆有活性覆蓋層，因此與橡膠的親和性好，混煉時易分散，膠料生熱低、扯斷永久變形小、彈性好、具有一定的補強性，且價格較低，常用于替代半補強炭黑或部分替代其他炭黑，用于農業輪胎和輕型載重輪胎簾布膠，載重輪胎內層膠，汽車輪胎內胎膠、墊帶膠和白胎側膠，尤其是力車輪胎內胎和外胎膠中，以降低產品成本、改善膠料的工藝性能和某些物理性能。國外大輪胎公司在高或超高性能子午線輪胎氣密層膠中已采用碳酸鈣作為填料，因此在普通子午線輪胎中也可以考慮增加碳酸鈣用量，以降低含膠率，在一定程度上還可以改善膠料工藝性能。蒙脫土（MMT）是層狀硅酸鹽，通過有機化改性填充到天然膠中，可明顯增加NR的撕裂強度和硬度。在填充份數不大時，綜合性能優于白炭黑，是可以代替白炭黑的廉價天然無機填料。硫酸鋇在橡膠中主要用作惰性填充劑或著色劑，制得的硫化膠具有壓縮變形小和柔軟性大等特點，可賦予制品耐酸性，故在耐酸制品中常作為特性填充劑來配用。目前在輪胎胎圈中用的鋼絲大都要進行酸處理，以除去表面油污，提高與膠料的黏合力，所以鋼絲膠中有必要使用一定量的硫酸鋇，以增強其耐酸性。以前使用沉淀法硫酸鋇，膠料與鋼絲黏合力較低，鋼絲圈表面噴霜嚴重，而使用活性硫酸鋇，膠料一般性能與使用沉淀硫酸鋇的膠料相近，但鋼絲抽出力明顯提高，擠出工藝性能優良，胎圈噴霜現象明顯減輕，成品耐久性能正常，且活性硫酸鋇的價格比沉淀硫酸鋇低，可提高經濟效益。因此，活性硫酸鋇完全可以取代傳統的沉淀硫酸鋇用于輪胎鋼絲膠。目前，硫酸鈣主要以硫酸鈣晶須的形式用于橡膠改性，硫酸鈣晶須原料易得，價格低廉，能有效地降低成本，因而硫酸鈣晶須改性橡膠性價比高，且特別適于用作高性能大中型載重輪胎胎側壁膠料，可以有效改善輪胎的耐環境應力性能，使輪胎不易開裂。由于石墨的傳熱性較高，摩擦系數較低，所以其在異戊二烯橡膠硫化膠中的生熱較小。這保證了膠料具有較好的耐疲勞性能。而異戊二烯橡膠具有良好的物理機械性能，廣泛應用于輪胎的胎面膠、胎體膠及胎側膠，因此，石墨填充異戊二烯橡膠作為輪胎橡膠使用時可以普遍提高輪胎制品的耐疲勞性能。碳纖維作為填料可以應用在輪胎體系的多個部分，如胎側，胎面和胎圈等，其所起的作用也各有不同。充氣輪胎一般都有胎側，傳統上希望胎側具有良好的耐彎曲疲勞性、耐擦傷性和耐磨性。已經用多種不連續（非織造）纖維來提高硫化橡膠的剛度和模量。目前使用的胎圈芯材料常為鋼絲或鋼絲繩股，但也有專利中運用碳纖維代替鋼絲。碳納米管（CNTs）獨特的結構使其具有超高的強度、極大的韌性、獨特的導電及導熱等優異性能，用作增強劑可極大地改善復合材料的力學性能，其可為橡膠基體提供極好的補強性能并提高其抗疲勞性能，并且其導熱、抗撕裂以及耐磨性能優異，因此使用CNTs填充橡膠復合材料，對制備具有低滾動阻力的輪胎具有重大意義。橡膠增強用的玻璃纖維一般采用玻璃（即無堿玻璃）制作，若要求強度高，可采用Ｓ玻璃（即高強玻璃）。一般輪胎用的玻璃紗線用間苯二酚甲醛膠乳作為黏結劑進行單絲處理，以防單絲間相互磨損。玻璃纖維增強的輪胎目前已在小轎車上普遍使用，將來在載重汽車上也將獲得普遍使用。目前，對于除傳統填料外的其他橡膠填料的研究主要集中在環境友好性的物質，如淀粉、纖維素、木質素；功能性物質，如磁粉、甲基丙烯酸金屬鹽；廢物再利用物質，如膠粉等。
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