超细粉碎试验机

特别是硅烷偶联剂改性的超细透辉石增强橡胶材料的力学性能与炭黑相当,可代替或部分代替喷雾炭黑,起到补强作用,从而降低橡胶生产成本。实验中经不同改性剂活化处理的超细透辉石可提高橡胶压出加工性能和模型流动性能,硫化胶表面光滑,伸长率大,扯断强度高,变形小,撕裂强度高,其材料综合性能都接近喷雾炭黑填充橡胶材料,特别是硅烷偶联剂改性的超细透辉石增强橡胶材料的力学性能与炭黑相当,可代替或部分代替喷雾炭黑,起到补强和半补强作用。超细粉碎试验机普通透辉石与有机介质的亲和性很差,与橡胶之间不存在活性作用的基团,没有界面的结合力,材料的补强性能很低,只能作为填充材料使用。这是由于硅烷偶联剂是由硅氯仿和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得。改性粉体在极性液体中的接触角越大,在非极性液体中的接触角越小,即粉体表面疏水性越强,改性效果越好。2. 4 橡胶增强材料老化实验分析热空气老化实验,是使试样在常压和规定温度的热空气作用下,经过一定时间后,测定橡胶其物理力学性能的变化。

根据 Fig. 2 所示,进一步证明了在相同改性条件下,硅烷偶联剂改性粉体的改性效果,活化指数,达96. 24 %,粉体基本达到了完全改性的目的,为后面增强橡胶材料力学性能提供了可能。Tab. 3 Sample numbers of surface modif i ionSmaple number A B CModifier stearic acidaluminatecoupling agentsilanecoupling agent1. 3. 3 透辉石橡胶增强复合材料的制备: 将上述所得超细粉碎表面改性透辉石样品和丁腈橡胶生胶分别在开放式炼胶机上进行炼胶成型,并与喷雾炭黑作为填料的材料进行力学性能对比。硫化胶弹性大、生热低、变形小、低温性能好、定伸应力较高,该品种炭黑主要用于丁腈橡胶和氟橡胶,制4 5 1 高分子材料科学与工程 2010 年 造耐油、耐高低温的高压胶管和密封件等[ 5 ]几种改性透辉石粉体填充丁腈橡胶测试其力学性能,并与喷雾炭黑橡胶增强材料进行对比, 实验结果如Tab. 4 所示。本实验3 种改性样品接触角测定结果如 Fig. 1 所示,测定方法是压片直接测量法,即将矿物粉体在固定条件下压制成可被测量的固体片或块,在接触角测量仪上直接测量加在样品上的水滴所形成的润湿接触角[ 3 ]Fig. 1 表明A(硬脂酸) 、B (铝酸酯) 、C(硅烷偶联剂) 3 种改性剂对透辉石都能取得较好的改性效果,其中硅烷偶联剂的效果,接触角达到 152°。超细粉碎试验机(1) 采用流化床气流磨超细粉碎透辉石样品,所得超细粉体平均粒径较小,达到7116μm ,并且粒度分布均匀; (2) 采用硬脂酸、铝酸酯及硅烷偶联剂 3 种表面活性剂对超细透辉石粉体进行改性,均能取得较好的效果,其中硅烷偶联剂的表面改性效果; (3) 通过测试橡胶增强材料的各种性能,改性超细粉体填充丁腈橡胶与填充未改性透辉石粉体的相比,其补强作用更加明显。Fig. 1 Contact angle of surface modif i ion sample2 结果与讨论2. 1 透辉石气流磨超细粉碎粒度分析本实验所得超细粉碎粉体样品经激光粒度仪测定,样品颗粒粒度 D= 6127μm , D= 14107μm ,平均粒径= 7116μm ,透辉石样品粉碎效果较好,所得产品为超细粉体。

因此,超细透辉石的表面活化处理是必要的,经表面处理后调节疏水性,增加表面活性基团,提高与橡胶的润湿性和相互作用,提高胶料性能。用作橡胶矿物填料种类很多, 主要有炭黑、高岭土、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石、硅灰石、重晶石等[ 1 ,2 ]文主要进行以某超细粉碎改性透辉石作为橡胶补强剂填充剂的研究。超细粉碎表面改性无机非金属矿物填料是强化无机非金属矿物填料有效功能的新一代产品,超细粉碎表面改性无机非金属矿物粉体填料在我国橡胶、塑料等行业的应用正在日益扩大。超细粉碎设备(图)-正远粉体工程设备有限#非矿、化工、电池材料、医药等产品超细粉碎，涵盖机械粉碎机、气流粉碎机、球磨机、辊压磨、改性机、剪切磨、转子磨木粉机除铁器等，成品细度从目可调，根据客户产量配不同型号，能耗低产量高，设备稳定，不需基础，噪音小负压生产，水冷变频油路润滑，客户涵盖广反馈良好，欢迎来电来函，到公司参观考察、带料做1：1工业试验。实验选取前面测试结果的硅烷偶联剂改性粉体填充丁腈橡胶与喷雾炭黑橡胶填充材料进行热空气老化实验对比,结果如 Tab. 5 。超细粉碎试验机改性前粉体表面呈极性在水中自然沉降, H = 0 ;改性后粉体由极性转变为非极性, H = 1 ,说明改性效果很好,达到完全改性[ 4 ]。

联系人：邵经理。高速冲击超细粉碎机粉碎机理研究--《矿山机械》1993年06期#Dean A．Keiswetter;孔秀兰;;[A];美国勘探地球物理学家学会第62届年会论文集[C];1992年。因此比较接触角的变化,可对改性效果作出评价。超细粉碎试验机综合考虑产品粒度和生产成本,宜控制在30 kg/ h～40 kg/ h。1. 3 实验方法1. 3. 1 超细粉碎透辉石的制备:将原矿破碎粒度≤1 nm ,然后利用流化床气流磨进行超细粉碎。干法处理是指填料在干态下借高速混合作用和一定温度下使表面活性剂均匀地作用于填料粉体颗粒的表面,形成一个极薄的表面处理层。

通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”,把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。(2) 活化指数法: 粉体表面的疏水性越强,粘附于气泡的程度越强,上升到水面的趋势越大。1 实验部分1. 1 实验原料矿石原料:来自福建省南平市,其化学组成及矿物组成如 Tab. 1 及 Tab. 2 所示; 丁腈橡胶: 湖北派克密封件有限公司;硬脂酸: 武汉宏大化学试剂厂; 硅烷偶联剂 WD270 :武大有机硅新材料股份有限公司; 铝酸脂:福建师范大学化学试剂厂; 喷雾炭黑: 抚顺开发区春亿喷雾炭黑厂。蒙皂石的湿式超细粉碎试验研究--《非金属矿》2010年02期#吴昌华;金国性;付宁;;[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年。超细粉碎试验机2. 2 超细透辉石粉体干法表面改性效果分析2. 2. 1 矿物粉体干法表面改性原理: 填料表面改性方法可分为干法、湿法、气相法和加工过程处理法等4种。选取其中力学性能的改性透辉石橡胶增强复合材料与喷雾炭黑橡胶增强复合材料进行橡胶热空气老化实验对比,老化温度为 150℃,老化时间为70 h。

Fig. 2 Activation index of surface modif i ion sample2. 3 超细改性透辉石粉体增强橡胶材料性能分析喷雾炭黑是橡胶工业中普遍使用的一种填料,其炭黑粒子较粗并可以在胶料中大量填充,加工性能良好。超细粉碎试验机气流磨每次工作时间大约 20 min , 工作压力为 018MPa～019 MPa 。按 GB/ T528 - 1998 标准用拉力试验机测试成型橡胶的各种材料力学性能;按 GB/ T531 - 1999 标准测定邵尔 A 型硬度。未活化的超细透辉石在橡胶复合材料中易形成二次结构现象,造成混炼的能耗较大,分散难度较大,不能显示出超细粉体材料的优势。活化指数 H = 样品中漂浮部分质量/ 样品总质量。1. 3. 2 干法表面改性透辉石的制备:在高速混合机中每次入料量为2 kg 超细透辉石,分别添加2 %的硬脂酸、铝酸酯、硅烷偶联剂进行干法表面改性实验,实验中高速混合机的温度控制在 80 ℃左右, 改性时间为10 min。

参考文献:[ 1] 吕百龄. 橡胶用粉体材料的发展趋势[J ] . 中国粉体工业, 2009 ,(2) : 21223.LV B L. Development t rend of rubber powder materials[J ] . China′sPowder Indust ry , 2009 , (2) : 21223.(下转第159 页。由于天然橡胶原料价格上涨,因此在制品中采用无机非金属矿物填料和增强剂以降低成本提高性能变得关重要。2. 2. 2 超细粉体表面改性效果评价(1) 接触角法:接触角法属于热力学方法。超细粉碎试验机超细粉体由于其粒径小,当平均粒径达到10μm 以下时,表现出传统粒子不具备的表面效应和小尺寸效应,增加了与橡胶的接触面积,使超细透辉石具备了优异的性能,在橡胶的混炼过程中形成类似炭黑与橡胶之间的物理性交联,增加了补强性能。实验所使用的开放式炼胶机辊筒速比为1∶1122 ;前辊转速为22109 r/ min ;后辊转速为27 r/ min ;一次性投料量为1 kg～2 kg ;设备的冷却介质为水。测定粉体在水面上的漂浮量的多少可反映改性效果,常用活化指数来表示。