填料对聚氨酯橡胶机械性能的影响+文献综述(3)
1.1.3 聚氨酯的历史和前景
聚氨酯弹性体按加工方法分为混炼型聚氨酯（MPU）、浇注型聚氨酯（CPU）和热塑性聚氨酯（TPU）。通常混炼型聚氨酯橡胶的力学性能比浇注型和热塑性聚氨酯弹性体的性能差，硬度调节范围窄，一般邵尔A硬度在55—80度范围内物理性能最佳。国内研究与开发混炼型聚氨酯橡胶的不多，大多数产品为聚酯型混炼型。
70年代混炼型聚氨酯弹性体投人批量生产，浇注型聚氨酯弹性体处于中试阶段，与此同时又先后研制成功聚酯型和聚醚型的热塑型聚氨酯弹性体。那时的产品主要用于国防工业及尖端科研领域，如作为导弹和人造卫星的配套材料等[3]。
混炼型聚氨酯橡胶是用聚酯多元醇、聚醚多元醇加上芳族二异氰酸酯、脂族二异氰酸酯及扩链剂制备而成的。为了生产出适当的聚氨酯制品，这些聚氨酯橡胶同样也需要填充剂、增塑剂和硫化剂。我国聚氨酯弹性体的发展近况及应用前景
表1.1 2000年我国聚氨酯弹性体分类产量
产品名称 产量（万）
浇注型聚氨酯弹性体 2.50
热塑性聚氨酯弹性体 0.50
混炼型聚氨酯弹性体 0.02
聚氨酯鞋底料 2.00
聚氨酯防水材料 2.00
聚氨酯铺装材料 0.50
反应注射模塑(RIM) 0.40
氨纶 1.20
其他 0.28
合计 9.40
近年来及“十五”期间，我国聚氨酯弹性体的应用主要集中在以下几个领域：1.建筑材料、2.铺装材料、3.鞋材、4.机械配件。聚氨酯弹性体的特点已逐渐为人们所熟知， 随着国内原材料的配套生产和技术开发速度的加快，它的应用领域还会不断扩大，具有十分广阔的应用前景[4]。
1.2 填料
填料橡胶工业的主要原料之一，填料能赋予橡胶许多有益的性能。例如，大幅度提高橡胶的力学性能，是非自补强橡胶具有使用价值，另外某些填料赋予橡胶磁性、导电性、阻燃性、彩色等功能性，使橡胶具有良好的加工性能，降低成本等。
填料性质对于填充聚合物体系的加工性能和成品性能具有决定性的影响。填料的性质包括一次结构的粒径、形态、表面活性。填充橡胶的性能包括未硫化胶的加工性能和硫化胶的物理机械性能及动态力学性能等。
绝大多数橡胶制品都加有大量的填料。橡胶材料，尤其是大多数合成橡胶，本身的强度和耐磨耗性比较差，如果不经过补强剂的补强，难以制造出具有使用价值的橡胶制品。
填充可起到增大体积、降低成本，改善加工工艺性能，如减少半成品收缩率、提高半成品表面平坦性、提高硫化胶硬度及定伸应力等作用。传统最常用的填充剂主要是无机填料，如陶土、碳酸钙、滑石粉、硅铝炭黑等[5]。
1.2.1 填料的种类与介绍
在工艺上根据对生胶性能的影响，通常将填料分为两大类，一类是活性填完剂或称补强剂，它加入胶料中能提高硫化胶的耐磨耗、模量、抗张强度、抗撕裂、耐疲劳性及硬度，如炭黑、白炭黑等。另一类是非活性填充剂或称惰性填充剂，它加入胶料中补强作用很弱，但能在基本上不损害肢料性能的前提下，降低胶料的成本、改善加工工艺或使胶料获得一些特殊性能，如陶土、CaCO3等。必须指出，这种分类总是不严格的，由于橡胶的填充补强是一个极其复杂的问题，它既涉及填充物本身的物理性能，又涉及弹性体基本性状以及评定填充补强效果的实验条件。例如，往往出现加填充物后，一个或多个指标有所提高，而其他性能并沿有明显改进，甚至还有下降的现象。由于各种弹性体的性质不同，使填充物所起作用也有区别，如活性陶土对NR、BR有补强性，对CR则无补强性，而对SBR虽能提高强力及伸长率，但却增加了磨耗量。此外，补强也受到弹性体状态的限制，当弹性体在玻璃态时，填料就很少或者没有补强作用。所以填充与补强这两种作用不能绝然分开，一般所用填料既有补强作用也有增容作用，只是某一作用为主而已。
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