Füllstoffe sind wesentliche Bestandteile von Gummimischungen und verbessern Eigenschaften wie Festigkeit, Haltbarkeit und Verarbeitungseffizienz.Die Wahl des Füllstoffs hängt von den gewünschten Leistungsmerkmalen des Gummiprodukts ab.Die am stärksten verstärkenden Füllstoffe sind Ruß und Kieselsäuren, die die mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern.Andere Füllstoffe wie Silikate, Tone und Kalziumkarbonat (Kreide) werden verwendet, wenn keine hohe Verstärkung erforderlich ist, sondern Kosteneffizienz, einfache Verarbeitung oder spezifische funktionelle Eigenschaften im Vordergrund stehen.Jeder Füllstofftyp hat einzigartige Eigenschaften, die ihn für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Carbon Blacks:
- Primäre Verwendung:Ruß ist der am häufigsten verwendete verstärkende Füllstoff in Gummimischungen, insbesondere in Reifen und industriellen Gummiprodukten.
- Eigenschaften:Es verbessert die Zugfestigkeit, die Abriebfestigkeit und die Reißfestigkeit erheblich.
- Typen:Es sind verschiedene Rußqualitäten (z. B. N110, N330, N550) erhältlich, die jeweils auf spezifische Leistungsanforderungen zugeschnitten sind.
- Anwendungen:Ideal für Hochleistungsanwendungen, bei denen Haltbarkeit und mechanische Festigkeit entscheidend sind.
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Kieselsäuren:
- Primäre Verwendung:Kieselsäure ist ein wichtiger Füllstoff in Gummimischungen, insbesondere bei der Herstellung von "grünem Reifen" zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der Nasstraktion.
- Eigenschaften:Verbessert den Rollwiderstand, die Nasshaftung und die Hitzebeständigkeit bei gleichbleibender Flexibilität.
- Oberflächenmodifikation:Häufig mit Silan-Haftvermittlern behandelt, um die Kompatibilität mit Gummimatrizen zu verbessern.
- Anwendungen:Wird häufig in Autoreifen, Schuhen und anderen Produkten verwendet, die ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Energieeffizienz erfordern.
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Silikate:
- Primäre Verwendung:Silikate werden als halbverstärkende Füllstoffe in Gummimischungen verwendet.
- Eigenschaften:Sie bieten eine moderate Verstärkung, verbessern die Dimensionsstabilität und die Verarbeitungseigenschaften.
- Anwendungen:Geeignet für allgemeine Gummiprodukte, bei denen eine hohe Verstärkung nicht erforderlich ist.
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Tone:
- Primäre Verwendung:Tone sind kostengünstige Füllstoffe, die in Gummimischungen verwendet werden.
- Eigenschaften:Verbesserung von Härte, Steifigkeit und elektrischen Isolationseigenschaften.
- Typen:Am häufigsten wird Kaolin-Ton verwendet, der häufig zur besseren Dispersion oberflächenbehandelt wird.
- Anwendungen:Weit verbreitet in unkritischen Gummiprodukten wie Schläuchen, Dichtungen und Isoliermaterialien.
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Kalziumkarbonat (Wittling):
- Primäre Verwendung:Kalziumkarbonat ist ein nicht verstärkender Füllstoff, der zur Kostensenkung und Verbesserung der Verarbeitung eingesetzt wird.
- Eigenschaften:Verbessert die Glätte, reduziert die Schrumpfung und verbessert die Extrusions- und Formeigenschaften.
- Typen:Erhältlich in natürlicher (gemahlener) und gefällter Form, mit unterschiedlichen Partikelgrößen.
- Anwendungen:Wird in preiswerten Gummiprodukten, Dichtungen und Bodenbelägen verwendet.
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Andere mineralische Füllstoffe:
- Beispiele:Talkum, Glimmer und Schwerspat werden gelegentlich als Füllstoffe in Gummimischungen verwendet.
- Eigenschaften:Bieten spezifische funktionelle Eigenschaften wie verbesserte thermische Stabilität, geringere Gasdurchlässigkeit oder verbesserte Flammhemmung.
- Anwendungen:Wird in Nischenanwendungen verwendet, wo einzigartige Leistungsmerkmale erforderlich sind.
Wenn die Gummimischungshersteller die Eigenschaften und Anwendungen dieser Füllstoffe kennen, können sie den am besten geeigneten Füllstoff auswählen, um die spezifischen Anforderungen ihrer Produkte zu erfüllen.Die Wahl des Füllstoffs hängt letztendlich von der Ausgewogenheit zwischen Leistung, Kosten und Verarbeitungsaspekten ab.
Zusammenfassende Tabelle:
| Füllstofftyp | Primäre Verwendung | Wichtige Eigenschaften | Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Carbon Blacks | Verstärkungsfüllstoff für Reifen und industrielle Gummiprodukte | Verbessert die Zugfestigkeit, Abriebfestigkeit und Reißfestigkeit | Hochleistungsanwendungen wie Reifen und industrielle Gummiprodukte |
| Kieselerde | Wichtiger Füllstoff für grüne Reifen, Schuhe und Automobilanwendungen | Verbessert den Rollwiderstand, die Nasshaftung, die Hitzebeständigkeit und die Flexibilität | Autoreifen, Schuhe und energieeffiziente Produkte |
| Silikate | Halbverstärkender Füllstoff für allgemeine Gummiprodukte | Bietet moderate Verstärkung, Dimensionsstabilität und einfache Verarbeitung | Gummiprodukte für allgemeine Zwecke |
| Tone | Kostengünstiger Füllstoff für unkritische Gummiprodukte | Verbessert Härte, Steifigkeit und elektrische Isolierung | Schläuche, Dichtungen und Isoliermaterialien |
| Kalziumkarbonat | Nicht verstärkender Füllstoff zur Kostensenkung und Verbesserung der Verarbeitung | Erhöht die Geschmeidigkeit, reduziert die Schrumpfung und verbessert die Extrusions-/Formeigenschaften | Kostengünstige Gummiprodukte, Dichtungen und Bodenbeläge |
| Andere mineralische Füllstoffe | Nischenanwendungen, die spezifische funktionelle Eigenschaften erfordern | Verbessert die thermische Stabilität, die Gasdurchlässigkeit oder die Flammwidrigkeit | Spezialisierte Gummiprodukte |
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