耐熱輸送帶炭黑的粒徑與橡膠性能間的關系主要分析為:炭黑的活性點存在于炭黑的表面上,其粒子越小,表面積就會越大,相同質量炭黑的活性點也越多,這就能更好地來發揮炭黑對皮帶橡膠的化學結合和物理的吸附作用,從而提高了補強效應,所以,黑的粒徑是影響炭黑補強性能的第二個因素,即廣度因素;
炭黑的粒徑越小,硫化橡膠的拉伸強度、撕裂強度、定伸應力、耐磨特性、硬度越高,耐屈撓龜裂性越好,回彈特性和扯斷伸長率減小,但粒徑過小,會因粒子間聚凝力大,易結團,而導致混煉時分散困難,并使其可塑性下降,膠帶壓出性能降低,炭黑的結構性是影響炭黑補強性能的第三因素,即形狀因素,這是因為橡膠帶結構性高的炭黑,其聚熔體形態復雜,內部空隙大,當與橡膠混合后,形成的吸留橡膠多,由于炭黑聚熔體能阻礙被吸留的橡膠分子鏈變形,因而對硫化膠的定伸應力、硬度等性能的提高有顯著作用,從而體現了補強功能,另外吸留橡膠的形成,對提高炭黑在混煉時的分散性以及改善壓出操作性能等方面也起著顯著的作用,即使輸送帶生產設備壓出口型膨脹率和半成品收縮率減小,半成品挺性大,且表面光滑;
橡膠皮帶炭黑結構對結晶和非結晶性橡膠補強性能的影響不同還主要表現在了對拉伸強度和撕裂強度的影響上,其一般規律是:當粒徑相同時,高結構炭黑對非結晶橡膠的補強作用大,一般有較高的拉伸強度和撕裂強度,這是由于炭黑的結構提高了非結晶橡膠的結晶傾向所致,而較低結構的炭黑對結晶性橡膠的拉伸強度和撕裂強度的提高較為有利,這主要是由于結構性低時,被吸留的橡膠少,有利于橡膠的伸長結晶所致,此外運輸帶橡膠炭黑的結構性還是影響膠料導電性能的最重要因素,結構性越高,導電性越好,這可以簡單的理解為炭黑聚熔體的鏈枝狀結構易于在輸送皮帶膠料中形成交織聯結的導電通路,因此會使人字花紋運輸帶的導電性能提高;
橡膠傳送帶炭黑的表面粗糙度與其性能的關系主要為表面粗糙度會對其補強性能產生不利影響,并使皮帶機運輸帶膠料的工藝性能降低,當炭黑粒徑相同時,增大表面粗糙度會使補強性能下降,因而使炭黑與橡膠能夠產生相互作用的有效表面積減小,補強作用下降,由于空氣占據了炭黑的表面孔隙,因此環行運輸帶混煉時,阻礙了橡膠分子鏈和鏈段對炭黑表面的浸潤作用,從而使炭黑在膠料中的分散性變差,并由此導致壓出變形率的加大,壓出半成品表面不光滑,導致壓出工藝操作困難;
膠帶炭黑表面的這些孔隙能吸附一些低分子的促進劑和硫化劑等,使之失去活性作用從而導致遲延硫化,并影響硫化膠性能,橡膠輸送帶炭黑的表面酸堿性則直接影響膠料的硫化速度,呈酸性的槽法炭黑有遲延硫化作用,一般不易引起焦燒,而呈堿性的爐法及熱裂法炭黑則有促進硫化的作用,因此當大量使用爐法炭黑時,有引起膠料焦燒的危險,混氣槽法炭黑混氣槽法炭黑的使用性能與天然氣槽黑相似,由于粒徑比天然氣槽黑稍粗,而結構性稍高,故加工性能有所改善,但補強作用稍低,中超耐磨爐黑是粒徑僅大于超耐磨爐黑的一個品種,能夠給予硫化橡膠帶膠料更高的拉伸強度、定伸應力、撕裂強度和耐磨性能,其耐老化性能要比槽黑好,具有優異的抗刺傷性能;
而快壓出爐炭黑其粒徑比高耐磨爐黑稍粗,而結構性較高,粒子表面光滑,因而膠粒易混煉,壓出速度快,壓出半成品收縮率小,尺寸穩定,表面光滑,硫化后的運輸皮帶橡膠會具有較高的定伸應力,耐磨性比天然氣槽黑好,生熱少,導熱性良好,耐高溫性能優越,但拉伸強度、硬度等會比硬質炭黑偏低;
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