充填剤はゴムコンパウンドに不可欠なものである。充填剤は、機械的強度、熱伝導性、電気特性、耐摩耗性など、さまざまな特性を大幅に向上させます。
フィラーの選択は、用途の具体的な要件と、ゴムの特性に望まれる改善によって決まります。
ここでは、ゴムコンパウンドに一般的に使用されるさまざまな種類のフィラー、その利点、およびゴムの特性に与える影響について説明します。
4つのポイントを解説種類、利点、影響、注意点
1.ゴムコンパウンドに使用される充填剤の種類
無機充填剤:ナノ粒子フィラー、金属フィラー、酸化物フィラー、ウィスカーフィラー、グラファイト、炭素繊維（CF）、ガラス繊維（GF）などがある。
ナノメートルサイズのAl2O3、SiO2、TiO2などのナノ粒子フィラーは、その小さなサイズと大きな比表面積により、トライボロジー特性と機械的特性に大きな改善をもたらします。
鉱物および人工フィラー:例えば、バライト、鉱物、シリカ、硫酸バリウム、中空ガラス微小球などが挙げられる。
これらの充填剤は、特に高温用途において、ゴムコンパウンドのクリープを抑え、寸法安定性を向上させることが知られている。
カーボンブラックと加硫粉末:これらは、ゴムコンパウンドのムーニー粘度とチキソトロピー挙動を向上させるために一般的に使用される。
粉砕の種類（常温または低温）は、ゴム内の粘度と閉塞に影響する。
2.ゴムコンパウンドにおける充填剤の利点
機械的特性の向上:ナノ粒子やカーボンブラックのような充填剤は、強度、耐摩耗性、耐久性など、ゴムの機械的特性を大幅に向上させることができる。
熱伝導性と電気伝導性の向上:金属フィラーは優れた熱伝導性と電気伝導性を提供し、これらの特性を必要とする用途に適しています。
寸法安定性の向上:鉱物および人工フィラーは、クリープを低減し、特に高温での寸法安定性を向上させるのに役立ちます。
電気特性の向上:フィラーはゴムコンパウンドの電気的特性を変化させ、誘電強度、誘電率、誘電正接に影響を与えます。
3.ゴム特性に対するフィラーの影響
ムーニー粘度:カーボンブラックや粉砕加硫粒子などの充填剤の添加は、ゴムコンパウンドのムーニー粘度を上昇させ、加工特性に影響を与える。
チキソトロピー:特にカーボンブラックは、ゴムコンパウンドのチキソトロピーを大幅に増加させることができ、これは制御された流動特性を必要とする用途にとって極めて重要である。
補強:カーボンブラックやシリカのような補強フィラーは最も高い補強効果を発揮しますが、クレーや炭酸カルシウムのような他の鉱物フィラーは、高い補強効果を必要としない場合に使用されます。
4.フィラーの選択における考慮事項
適用条件:フィラーの選択は、温度範囲、機械的応力、電気的特性などの要素を考慮し、用途の特定の要件に合わせる必要がある。
加工特性:粘度やチキソトロピーなど、フィラーがゴムコンパウンドの加工特性に与える影響を考慮して選択する必要がある。
コストと入手性:ゴムコンパウンドの実現可能性と経済性を確保するために、フィラーのコストと入手可能性も考慮する必要がある。
結論として、ゴムコンパウンドのフィラーの選択は、ゴムの性能と用途適性に影響する重要な側面である。
利用可能な充填剤の種類、その利点、ゴム特性への影響を理解することで、特定の用途にゴムコンパウンドを最適化するための情報に基づいた決定を下すことができます。
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