炭黑和白炭黑是傳統的橡膠補強填料，炭黑來(lái)源于石油和天然氣，隨著(zhù)石油儲量日益減少，炭黑價(jià)格越來(lái)越高，且其加工過(guò)程會(huì )對環(huán)境造成污染，而白炭黑制備工藝復雜，成本高，尋找廉價(jià)可替代炭黑和白炭黑的無(wú)機填料，不僅可降低成本，還可保護環(huán)境。
　　
　　利用煤系高嶺土制備功能性填料在丁苯橡膠中應用，不僅可降低橡膠制的成本，提高橡膠絕緣性、熱穩定性、阻燃性等功能特性，還可增加煤系高嶺土的附加值。但煤系高嶺土補強橡膠時(shí)，其表面性質(zhì)與橡膠基體極性不同，兩者相容性差，易在基體中團聚。因此需對煤系高嶺土進(jìn)行表面改性，改性后的煤系高嶺土和膠料表面極性相近，易與膠料相連接，具有較快的吃粉效率，能較好地增強膠料的分散效果，使膠粒補強效果較好。
　　
　　李彩霞等以遼寧省某選煤廠(chǎng)煤泥為原料，通過(guò)小錐角旋流器提取煤系高嶺土，采用含硫有機硅烷偶聯(lián)劑對煤系高嶺土進(jìn)行表面改性，通過(guò)改變煤系高嶺土粒度、改性劑用量及改性溫度等因素研究煤系高嶺土對丁苯橡膠的補強效果，結果表明：
　　
　?。?）采用含硫有機硅偶聯(lián)劑，在改性劑用量為1%，改性溫度為105℃條件下，對煤系高嶺土進(jìn)行改性，并以30%用量代替N660炭黑補強丁苯橡膠，補強橡膠抗拉強度和延伸率分別為19.96MPa和527.1%，比較純炭黑補強時(shí)分別提高0.08MPa和35.4百分點(diǎn)，補強效果較好。
　　
　?。?）改性前煤系高嶺土呈片層結構，且顆粒大小不均勻，尺寸在幾微米至十幾微米之間；改性后煤系高嶺土仍為片層結構，但是顆粒大小較均勻，尺寸多為幾微米，且表面附著(zhù)改性劑微粒，更易與丁苯橡膠基體結合。
　　
　?。?）煤系高嶺土層狀結構與炭黑結構相似，且煤系高嶺土中含有炭，結構也與炭黑結構相似，表面還有芳香烴基等基團，易與丁苯橡膠等高分子結合，因此借助表面改性劑作用，將本來(lái)不易黏結的無(wú)機礦物和聚合物丁苯橡膠表面牢固地結合起來(lái)。
　　
　?。?）FTIR分析結果表明，改性劑與高嶺土表面發(fā)生化學(xué)鍵合作用，使煤系高嶺土由親水性變?yōu)橛H油性，增強了煤系高嶺土補強橡膠的性能。
　　
　　資料來(lái)源：《李彩霞,劉敏,任瑞晨,等.煤系高嶺土補強丁苯橡膠試驗研究[J].非金屬礦,2021,44(04):19-21+25》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！