云母粉在橡膠中的應(yīng)用 1．1 改善橡膠的氣密性 橡膠的氣密性對(duì)于許多橡膠制品來(lái)說(shuō)是首要性能,如內(nèi)胎,球膽以及許多救生用品等等。要提高橡膠的氣密性,除了加工工藝和涂施工藝外,主要取決于橡膠本身及其填料的性質(zhì)。橡膠的致密性越好,制品的抗通透性也越好。當(dāng)然這類膠種價(jià)格不菲,這里有成本問(wèn)題,因此使用功能性填料濕法云母粉,代價(jià)低而效果好,其意義就尤其重要。正因?yàn)槿绱?在石油成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素的時(shí)候,例如從上世紀(jì)70年代石油危機(jī)以來(lái),固特異,住友橡膠,普利斯通,斯珀汀等等著名公司就致力研究云母粉的應(yīng)用。 如上所述,濕法云母粉具有優(yōu)異的薄片狀晶形,粉體微粒的厚度以納米計(jì),直徑與厚度的比值（徑厚比）高達(dá)80~120倍,比表面積達(dá)10 000~18 000 cm2 / ml,能在材料內(nèi)形成層層阻隔。這種阻隔作用也被成為“屏蔽效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”,使有害物質(zhì)難以進(jìn)入材料,進(jìn)入后又難以擴(kuò)散,遷移,穿透。國(guó)外研究證明,使用大徑厚比片狀填料以后,有害物質(zhì)穿透漆膜的時(shí)間延長(zhǎng)3倍。這種作用是顆粒狀填料以及徑厚比較小的其它片狀填料所不具備的。片狀填料在壓延,拉伸等作用下,在橡膠內(nèi)形成層層排列,其取向與橡膠表面平行,與氣體穿透方向垂直。 國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域內(nèi)的研究很多,已形成無(wú)數(shù)的研究報(bào)告和專利文獻(xiàn)。雖然在有些專利文獻(xiàn)中提及了滑石粉,高嶺土等材料（為了擴(kuò)大專利權(quán)范圍,并掩蓋技術(shù)訣竅）,但是工業(yè)界已經(jīng)弄清,要獲取優(yōu)異的阻隔作用,片狀填料的徑厚比至少要達(dá)到50倍,最好在70倍以上。而滑石粉,高嶺土等的徑厚比僅為幾倍,即使是干法云母粉也通常只有10倍左右,影響其工業(yè)實(shí)用價(jià)值。再則,滑石粉,高嶺土等礦物與云母不一樣,常有多晶形問(wèn)題,如果所用滑石粉,高嶺土為非片狀形態(tài)的礦物,就起不了作用。 總之,在橡膠內(nèi)加入濕法云母粉以后,氣密性將大幅度提高。 1．2 改善漆膜的物理機(jī)械性能 眾所周知,片狀和纖維狀填料可分散材料所受到的應(yīng)力,其機(jī)制與混凝土中的鋼筋相似,眾多增強(qiáng)材料（塑料,橡膠,樹(shù)脂等）使用各向異性材料,其原理是相同的。顆粒狀填料沒(méi)有這種作用。加入大徑厚比填料（濕法云母粉）的橡膠,塑料和樹(shù)脂,其抗沖擊性,機(jī)械強(qiáng)度,形態(tài)穩(wěn)定性等都有明顯改善。材料學(xué)上對(duì)此研究頗多[5]。 樹(shù)脂（如橡膠）本身的硬度都有限,不少填料的強(qiáng)度也不高,如滑石粉等。相反,云母是花崗巖的成分之一,其硬度和機(jī)械強(qiáng)度很大。所以涂料中加入云母粉作填料,其抗磨性能可明顯提高。濕法云母粉還可以改變橡膠的摩擦特點(diǎn),不同的用法作用不同,如提高摩擦系數(shù),或改善潤(rùn)滑性能（如雨刮器）。 加入大徑厚比填料后,材料（如橡膠）的彈性模量等物理性質(zhì)則有很大改善,這對(duì)于橡膠等材料來(lái)說(shuō),是非常重要的。 云母粉的偶聯(lián)處理對(duì)于上述應(yīng)用有極大的作用,它大幅度提高材料在化學(xué)意義上的整體性,從而使材料的性能得以極大地提高。 1．3 絕緣性能 云母具有極高的電阻,用云母粉來(lái)提高材料的絕緣性能是廣為人知的。橡膠的用途之一是用作電線電纜的絕緣材料,濕法云母粉的使用是重要手段。需要提及的是礦道,隧道以及類似場(chǎng)合下使用的電纜,這類電纜需要在火警情況下保持絕緣狀態(tài)。國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)一類特殊的絕緣材料,它們由樹(shù)脂（包括硅橡膠,有機(jī)硼樹(shù)脂）和云母粉等組成。這類絕緣材料在火警的高溫下轉(zhuǎn)化成陶瓷樣物質(zhì),保留良好的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度,可使電纜在火警情況下保持絕緣[7]。另須提及的是含鐵量降低云母的絕緣性能,而干法云母粉沒(méi)有洗礦,含鐵量一般都較高,不宜使用這類云母粉。 1．4 減振隔音作用 不少隔音減振材料使用橡膠,以改變材料的粘彈性等物理性狀,形成理想效果。大徑厚比濕法云母粉能改變材料的一系列物理模量。再則,晶片間的能量（如震動(dòng)波,聲波）反射,也吸收和削弱這些能量。據(jù)此,車輛和家電使用的“減振片”多配入云母粉。同理,度多其它減振隔音材料也使用濕法云母粉。 1．5 橡膠模壓硫化中的脫模劑 許多情況下橡膠的模壓硫化不使用金屬模具或類似模具,此時(shí)脫模劑的性能直接影響到生產(chǎn)。例如輪胎的模壓硫化使用氣囊,如不使用高性能脫模劑,勢(shì)必發(fā)生制品和模具的粘連,既損害模具,也會(huì)造成大量次品,對(duì)生產(chǎn)的危害很大。 這類脫模劑常使用潤(rùn)滑油脂,有機(jī)硅,有機(jī)氟等材料。由于固體潤(rùn)滑劑在其中起到不可或缺的作用,所以現(xiàn)代的這類脫模劑一般都加入云母粉。濕法云母粉具有完美的片狀晶形,晶片極薄,對(duì)模具表面的遮蓋能力和隔離能力極高。而且濕法云母粉的晶片表面及其光滑,能有效地防止材料之間的粘連。濕法云母粉的純度高,造成橡膠與模具粘結(jié)的有害雜質(zhì)含量極低,非常適用。雜質(zhì)如石英,長(zhǎng)石和其它礦物的微粉,它們無(wú)片狀結(jié)構(gòu),且表面毛糙,是造成脫模困難的重要原因之一。干法云母粉造成脫模困難的另一原因是云母微粒本身表面非常毛糙,造成粘連。加入濕法云母粉以后,還在橡膠與模具之間形成排出氣體的通道,防止氣體在該間隙內(nèi)的滯留,從而改善制品的外觀性狀。同理,濕法云母粉也是高檔潤(rùn)滑油（極壓級(jí)潤(rùn)滑油）的關(guān)鍵組分。 濕法云母粉在橡膠中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此。充分利用濕法云母粉的獨(dú)特性能,可開(kāi)發(fā)出許多很有價(jià)值的新型橡膠制品來(lái),形成許多有價(jià)值的應(yīng)用技術(shù)。

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