江畹蘭 編譯

（華南理工大學(xué)材料學(xué)院, 廣東 廣州 510641）

目前，在聚合物加工領(lǐng)域越來越廣泛地用天然含碳無機(jī)礦物質(zhì)，作為聚合物組分材料的各種配合劑，其中包括填充劑、硫化活性劑、鹵化橡膠及聚合物的硫化劑和膠乳的配合劑。

這些無機(jī)礦物質(zhì)價格低廉，生態(tài)安全，不需要使用不可再生的石化原材料。同時，其加工能耗也低。由于此類材料粒子的表面具有親水性，在其表面上還存在著具有活性的順磁中心，故既能很好地潤濕親水性的配合劑，又能很好地潤濕憎水性配合劑，從而使之可用于生產(chǎn)高填充聚合物組分材料。

此類配合劑的典型代表是Карелит、Карелит МК及Таурит。它們的主要成分是碳及二氧化硅。其中的二氧化硅具有高摩擦活性，這可能會使聚合物組分材料的混煉設(shè)備受到很大的磨損。此種情況在含不同牌號白炭黑的膠料混煉時，同樣存在。

顯而易見，上述配合劑的磨損活性與以下三個因素有關(guān)，即：

1. 二氧化硅含量；

2. 不同形式的碳的含量；

3. 具有增塑作用、可降低磨損活性的有機(jī)雜質(zhì)的含量。

在評估了Карелит、Карелит МК及Таурит后可得出以下結(jié)論：在Карелит及Карелит МК中二氧化硅含量約為60%，而在Таурит中則為90%～95%，碳含量分別為30%～40%及5%～10%；在Таурцт中不含有機(jī)雜質(zhì)，而Карелит及Карелит МК中有機(jī)雜質(zhì)含量為1.5%（在該組分中硫含量約為40%）。

根據(jù)以上研究結(jié)果，可以認(rèn)為，Карелит及Карелит МК的磨損活性應(yīng)比Таурит要低許多。

采用生產(chǎn)此類材料企業(yè)所運(yùn)用的測定粉狀磨料的標(biāo)準(zhǔn)方法，研究了這三種磨料的磨損活性，以此檢驗(yàn)了上述見解。按照這一方法，評價了在無機(jī)填充劑介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)的金屬墊片的磨損情況。

文中對三種天然無機(jī)含碳填充劑Карелит（TY 2169-002-002 044-93-2008）、Карелит МК（TY 2169-005-00204493-2013）及Таурит（CT 60-1907-23-T00-001-2012）的磨損活性進(jìn)行了研究。

表1列示了天然含碳無機(jī)物的物理化學(xué)指標(biāo)產(chǎn)。

表1 天然無機(jī)含碳化合物的物理化學(xué)指標(biāo)

圖1及圖2示出了用LS 13320激光衍射儀（BeckmanConeteu Inc產(chǎn)）測得的天然含碳無機(jī)填充劑的分散度。

圖1 分散組分

分析所得結(jié)果表明，Карелит、Карелит МК及Таурит三種天然無機(jī)物的分散組分大致相同。在三種情況下主要組分的粒度均在5～40 mkm范圍之內(nèi)。Карелит含有少量粒度為0.1～0.4 mKm的組分，而Таурит有少量組分的粒度在100～200 mkm范圍以內(nèi)。

因此，用于進(jìn)一步研究磨損活性的三個試樣的分散組分，對磨損活性的參數(shù)不會有大的影響，故其化學(xué)組成（見表1）應(yīng)是影響磨損活性的決定性因素。

按俄羅斯國家標(biāo)準(zhǔn)測定的以上三種天然含碳無機(jī)物的磨損活性列于表2。

圖2 Карелит МК的分散組分

表2 研究Карелит、Карелит МК及Таурит磨損活性所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由以上結(jié)果可以得出，天然含碳無機(jī)物Карелит及其改性物Карелит МК的磨損活性，比Таурит的要低約50%，即Карелит及Карелит МК對輪胎廠及橡膠制品廠所用的加工設(shè)備的磨損度比Таурцт的要小。同時，文中也表明，用俄羅斯國家標(biāo)準(zhǔn)ГОСТ 28924-91評估聚合物組分材料中配合劑的磨損活性是可行的。

[1]Потапов Е.Э等. Изучение абразивной активности природных минеральных углерод содержащих соединений-ингредиентов полимерных композидионных материалов[J]. каучук и резина, 2015(01):20-21.