新型橡膠補強填充劑
作為一種具有特殊結(jié)構(gòu)的天然材料，Shungit可部分或全部替代傳統(tǒng)的橡膠補強劑炭黑和白炭黑，能改善膠料的加工工藝性能和橡膠製品的使用性能，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。
下文通過在不同的膠種中加入Shungit的係列對比試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，表明這種新型非石油資源橡膠補強填充劑在非輪胎橡膠製品應(yīng)用中所取得的良好效果。闡明Shungit 是一種極有前途的炭黑與白炭黑替代品。
Shungit 的基本性質(zhì)
X 射線分析表明，Shungit 由約30%球狀無定形、亞穩(wěn)態(tài)的碳和約70%高分散的矽酸鹽粒子組成。Shungit中的碳是非結(jié)晶型的，呈石墨狀結(jié)構(gòu)。細(xì)粉末狀的Shungit具有高的導(dǎo)熱性，高比熱，高導(dǎo)電性能和消磁特性，它能吸收微波輻射。在Shungit顆粒表麵，有一定量可被溶劑抽提出來的有機物質(zhì)，其作用類似“內(nèi)部”增塑劑或工藝操作助劑。經(jīng)核磁共振鑒定表明，這些物質(zhì)為脂肪族化合物。
橡膠工業(yè)使用補強填充劑、半補強填充劑以及價格低廉的非補強填充劑三類填充劑以求得混煉膠加工性能、硫化膠的技術(shù)性能和生產(chǎn)成本之間的平衡。按總的物理化學(xué)性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)特點，可將Shungit歸為半補強填充劑和/或非補強填充劑，但它在膠料中的作用還有進(jìn)一步擴展。
含炭黑的膠料在混煉過程中，Shungit顯示出工藝操作助劑的特性，它們加快了混煉操作，使填充劑迅速分散，減少粉塵，增加彈性體複合材料的塑性，流動性好，有利於橡膠和骨架材料的黏合，改善膠料在開煉機上的操作，壓出和壓延部件表麵質(zhì)量改善。
用於非輪胎橡膠製品
在橡膠製品膠料中用Shungit部分或全部替代炭黑或白炭黑，有較好的實用效果。
在異戊橡膠膠料中，Shungit用量與快壓出炭黑（FEF)和白炭黑相同時，膠料門尼粘度較低，硫化時間縮短，焦燒**性下降。如用Shungit全部替代快壓出炭黑，硫化膠拉伸強度和扯斷伸長率與原膠相近；替代白炭黑，拉伸強度提高。詳見表1。
在丁苯橡膠膠料中，用Shungit 替代炭黑和白炭黑，焦燒性能改善，膠料的硬度和回彈性與原膠相近。詳見表2。
在氯丁橡膠膠料中，用Shungit部分或全部替代炭黑或白炭黑，膠料門尼粘度降低，焦燒**性改善，正硫化時間相當(dāng)，硫化膠的模量、拉伸強度、扯斷伸長率、硬度、回彈性與填充炭黑的膠料相當(dāng)。含Shungit的膠料老化後性能保持率優(yōu)於單用炭黑補強的膠料。詳見表3。
在乙丙橡膠膠料中，Shungit填充量由0增加到25，75份時，門尼粘度降低，焦燒時間延長，正硫化時間稍延長。硫化膠拉伸強度，定伸模量，扯斷伸長率下降。老化後性能保持率較好。詳見表4。
在填充快壓出炭黑（FEF)的耐油丁腈橡膠（丙烯腈含量28%）膠料中，添加高填充量的Shungit，不影響其性能，卻能大大降低生產(chǎn)成本，見表5。
而在丙烯腈含量為18%的丁腈橡膠膠料中，用Shungit部分或全部替代快壓出炭黑，門尼粘度下降，焦燒**性改善。部分替代時不影響硫化膠力學(xué)性能，高填充量Shungit還能降低硫化膠的硬度，見表6。在丙烯腈含量為18%和40%的耐油耐寒丁腈橡膠膠料中，用Shungit替代50%炭黑，膠料的各項性能均有所提高，尤其是低溫性能，壓縮變形和膨脹特性。老化後還有較好的拉伸強度保持率。
在輸送帶/V帶和膠管膠料中，Shungit部分或全部替代炭黑或白炭黑，在相同的焦燒**性和門尼粘度增加的情況下，Shungit能加快硫化速度；在相同硫化速度的情況下，Shungit能降低門尼粘度，改善焦燒**性。見表7，表8 和表9。
結(jié)論
試驗表明，Shungit可用於各類橡膠製品，部分或全部替代傳統(tǒng)補強劑炭黑和白炭黑，在某些橡膠製品中還可高填充使用。按目前橡膠行業(yè)對炭黑的需求量推算，若以Shungit替代炭黑用量的10%~12%計， 中國橡膠行業(yè)對Shungit 需求量將會達(dá)19 萬噸，其他亞洲國家對shungit的需求量為日本12 萬噸，韓國5.7萬噸，印度4.3萬噸。在經(jīng)濟效益上，按Shungit的價位僅為炭黑價格的一半計算，將會大大降低橡膠產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，改善橡膠企業(yè)的經(jīng)濟效益。而在社會效益方麵，由於能減少橡膠補強劑對石油資源的依賴，於*、於節(jié)能降耗，於生態(tài)均有不可估量的利好意義。
