硅酸钙填充天然橡胶复合材料：性能优化与比较

"活性硅酸钙填充天然橡胶复合材料性能的研究" 本文主要探讨了活性硅酸钙作为填料在天然橡胶复合材料中的应用及其对材料性能的影响。研究中，科研人员采用了无定形活性水合硅酸钙，以及炭黑和白炭黑作为填料，并通过硅烷偶联剂对其进行改性。他们利用熔融共混法来制备天然橡胶复合材料，目的是优化材料的硫化性能和力学性能。 实验结果显示，与传统的炭黑和白炭黑填料相比，硅酸钙粉体具有降低胶料扭矩和缩短硫化时间的优势。这表明硅酸钙的加入可以提高生产效率，因为它能减少所需的硫化时间和能量消耗。然而，填充硅酸钙的同时也导致了天然橡胶的拉伸和撕裂强度的下降，但当填充量为50份且硅酸钙经过4%S基改性后，复合材料的100%和300%定伸强度可与填充50份炭黑的材料相媲美。 此外，研究还发现硅酸钙与白炭黑混合填充的效果优于单一填料。当硅酸钙与白炭黑的比例分别为1:3和1:1时，复合材料的拉伸强度和撕裂强度分别达到11.31 MPa和23.93 N/mm，这显著高于仅填充白炭黑的情况。这一发现为优化橡胶复合材料的性能提供了新的方向，即通过适当调整硅酸钙和白炭黑的比例，可以在保持或提高某些力学性能的同时，实现生产成本和工艺条件的优化。 这项工作基于国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金项目的支持，由来自中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院和河北工程大学资源学院的研究团队完成。该研究对于理解和改进天然橡胶复合材料的性能，特别是在非金属矿物深加工领域，具有重要的理论和实际意义。