橡膠工業(yè)大量使用填料作配合劑，其用量?jì)H次于橡膠耗用量。補強填料用于橡膠，不僅能提高橡膠制品的強度，而且能改善膠料的加工性能，并賦予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐熱、耐寒、耐油等多種性能，可延長(cháng)制品的使用壽命。非補強填料用于橡膠，主要起填充增容作用，某些品種也兼有隔離、脫?；蛑?zhù)色的作用?！　?、一般要求　　(1)補強填料粒子表面要有強的化學(xué)活性，能與橡膠產(chǎn)生良好的結合，能改善硫化膠的力學(xué)性能、耐老化性能和粘合性能。非補強填料粒子表面呈化學(xué)惰性，和橡膠不產(chǎn)生化學(xué)結合，不影響硫化膠的力學(xué)性能及耐候性、耐酸堿性和耐水性?！　?2)有較高的化學(xué)純度，細度要均勻，對橡膠有良好的濕潤性和分散性?！　?3)不易揮發(fā)，無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒，有較好的貯存穩定性?！　?4)用于白色、淺色和彩色橡膠制品的填料，還要求不污染，不變色?！　?5)價(jià)廉易得?！　?、性能要求　　(1)細度：一般說(shuō)，補強填料顆粒越細，比表面積越大，和橡膠接觸面積也越大，補強效果越好。非補強填料顆粒越細，加入橡膠后混煉效果越好。但必須分散均勻，如分散不均勻，即使顆粒很細，混煉效果亦不好?！　?2)顆粒形狀與晶型：填料顆粒形狀以球形較好，片形或針形填料在硫化膠拉伸時(shí)容易產(chǎn)生定向排列，導致永久變形增大，抗撕裂性能降低。補強填料中炭黑和白炭黑為無(wú)定形，其他填料也有結晶型的。比如硅微粉雖與白炭黑化學(xué)成分均為二氧化硅，但前者為結晶型，后者為無(wú)定型。結晶型填料又分為異軸結晶和等軸結晶兩種。同軸結晶x、y、z三軸相似，各向同性。異軸結晶x、y、z三軸有顯著(zhù)差異，各向異性在常用非金屬礦物填料中，陶土、石墨、硅藻土屬異軸結晶系。碳酸鈣為等軸結晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡膠制品，不宜用異軸結晶系物質(zhì)作補強填料?！　?3)表面性質(zhì)：粉體填料混入橡膠，其粒子被橡膠分子包圍，粒子表面被橡膠濕潤的程度對補強效能有很大影響。不易濕潤的顆粒，在橡膠中不易分散，容易結團，降低其補強效能。這種狀況可以通過(guò)添加某些有助于增加濕潤的物質(zhì)得以改善。例如補強效能很小的碳酸鈣，加入脂肪酸后，降低了表面張力，增加了濕潤程度，提高了補強效果。 炭黑是橡膠的主要補強填料，其成分90%～99%是元素碳，其余是少量揮發(fā)分和水分。在炭黑生產(chǎn)過(guò)程中，其表面吸附或結合了少量羧基、醌基、酚基、內酯基等化學(xué)基團。過(guò)去曾經(jīng)認為炭黑的補強效能僅取決于其粒徑(比表面積)大小及結構性，而與其表面的化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)。近年來(lái)大量研究結果表明，炭黑粒子表面的化學(xué)基團在混煉過(guò)程中能與橡膠起化學(xué)反應，使結合膠增加，進(jìn)而增進(jìn)了硫化膠的力學(xué)性能和耐老化性能。 白炭黑粒子表面化學(xué)基團與炭黑完全不同。氣相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH，沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH)：。 氣相法白炭黑呈酸性，沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈堿性。呈酸性會(huì )遲延硫化速度，呈堿性則會(huì )加快硫化速度。白炭黑表面微孔多，吸濕性強，對補強不利。用硅烷偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行改性處理，能克服其弊端，改善其補強性能。對非金屬礦物粉體填料進(jìn)行表面改性處理，也有很好的應用效果?！　?、填料在橡膠產(chǎn)品中的用量　　在橡膠產(chǎn)品中，填料是用量?jì)H次于于生膠(天然橡膠和合成橡膠)的第二大原材料。在產(chǎn)品配方中，如以生膠用量為100計，補強填料用量約為50，非補強填料用量約為25，這是對各類(lèi)橡膠產(chǎn)品總和而言。具體到每一種產(chǎn)品，有的填料用量甚至超過(guò)橡膠，有的則低于總和平均量。以主要產(chǎn)品配方為例，生膠為100份?！　≥喬エD―胎面炭黑用量40～50份?；旧喜挥梅茄a強填料，或用少量陶土。內胎膠中可用20份左右的陶土或碳酸鈣?！　∧z帶――炭黑用量25～45份。碳酸鈣可用于各部件，用量10～113份。碳酸鎂可用于平帶封口膠和邊膠漿，用量分別為40份、50份。硫酸鋇用于平帶擦貼膠，用量為25份?！　∧z管――炭黑用量15~45份。碳酸鈣用量33~128份，陶土用量20～50份，碳酸鎂用量25份，輸酸堿膠管中還用硫酸鋇30份?！　∧z鞋――黑色鞋底炭黑用量50份，超細活性碳酸鈣(白艷華)50份，陶土40份，白色鞋底白碳黑用量55份，超細碳酸鈣15份，鈦白粉2份?！　∧z布制品――碳酸鈣和陶土可用于各類(lèi)膠布制品，用量30～150份，硫酸鋇用于氣密膠布，用量為11份?！　∧Ｐ椭破法D―炭黑用量40~75份。白炭黑可用30份，陶土可用35份。碳酸鈣可用20份?！　∶芊庵破法D―油封可用白炭黑70份。密封條用炭黑25份，碳酸鈣10份，耐油真空密封用陶土30份，炭黑40份。隔膜用炭黑15份，碳酸鈣54份?！　∧z乳制品――膠乳手套可用硫酸鋇10~15份或碳酸鈣5份，海綿膠乳配方中可用滑石粉20份，氯丁乳膠絲配方中可用陶土2~3份，多孔模型膠乳配方中可用陶土100份，或碳酸鈣100~300份?！　纳鲜鰧?shí)例可以看出，在各類(lèi)橡膠產(chǎn)品中大量使用補強填料和非補強填料，不同產(chǎn)品使用填料類(lèi)型和品種不同，其用量相差很大。實(shí)際使用時(shí)要根據橡膠制品的性能要求進(jìn)行配方設計，選擇膠種，加入補強填料以改善力學(xué)性能，加入非補強填料改善加工性能，降低生產(chǎn)成本。通過(guò)硫化體系和防護體系的調整使配方優(yōu)化。這是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)橡膠產(chǎn)品的基礎?！　〕松鲜隽信e的碳酸鈣、陶土、硫酸鋇和滑石粉外，還有許多天然無(wú)機礦物粉體材料也可以用作橡膠填料，如含碳酸鎂的白云石，含硅酸鈣的硅灰石，含硫酸鹽的重晶石、石膏，含無(wú)定形炭的石黑、煤粉及其他含硅的粉石英(硅藻土)、石棉、葉蠟石、煤矸石、油頁(yè)巖、粉煤灰、凹凸棒土、赤泥等。橡膠制品生產(chǎn)廠(chǎng)家可以根據產(chǎn)品性能要求和價(jià)格選用不同的填料，通過(guò)配方試驗確定其最佳配用量。