【会议报告】非金属矿物材料在橡胶领域的相关应用

摘要：非金属矿物材料在橡胶领域的相关应用目前，橡胶产品已辐射到日常生活、医学、建筑、交通、机械制造等诸多领域，随着合成橡胶技术水平的逐年提升，各个领域对橡胶功能参数的要求也越来越高，这就需要在橡胶当中加入不同性状的非金属矿物，以改善橡胶的性能。

非金属矿物材料在橡胶领域的相关应用目前，橡胶产品已辐射到日常生活、医学、建筑、交通、机械制造等诸多领域，随着合成橡胶技术水平的逐年提升，各个领域对橡胶功能参数的要求也越来越高，这就需要在橡胶当中加入不同性状的非金属矿物，以改善橡胶的性能。

比如重质碳酸钙能够提升橡胶的塑性，滑石粉能够提高橡胶的坚固性，高岭土能够提高橡胶的硬度等。因此，非金属矿物填料根据类型与用量的不同，对橡胶功能的影响和改善效果也有所不同。

1 高岭石

高岭石是含水的一种铝硅酸盐，属于常见的粘土矿物，这种矿物在橡胶中的实际应用，能够提升橡胶本身的弹性、阻隔性、伸长率以及抗屈挠性。当高岭石借助于加工工艺改性后，高岭石表面含有大量的有机偶联剂分子，这些分子与橡胶基体能够有机的结合到一起，不会发生任何排斥反应。当这些偶联剂分子在橡胶中处于游离状态时，能够遍布橡胶基体的各个角落，填充效果较好。

2 蒙脱石

蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，如果利用特殊加工工艺将蒙脱石片状分层进行分解，以纳米尺度的形式游离在橡胶基体内，这些游离颗粒与橡胶基体内的大分子相互结合、缠绕，进而使这些大分子之间的交联点数量增多，加剧了硫化速度，阻滞了分子的移动，分子间产生滑动的可能性大幅降低。

经研究发现呈现出纳米尺寸的蒙脱石分散颗粒与橡胶基体之间具有很强的结合力，静态力学性能优越，邵氏硬度与定伸应力慢慢增加，拉断伸长率慢慢降低，而撕裂强度与拉伸强度呈现出先增加后降低态势。如果将纯NBR硫化胶与有机蒙脱土进行比对，在橡胶当中添加少量的有机蒙脱土能够缩短正硫化时间，但是随着加入量的增多，正硫化时间也开始延长

3 石墨

石墨属于片层状硅酸盐类非金属矿物，具有较好的导热性、导电性以及润滑性。以石墨作为橡胶填料，与蒙脱石的处理方法类似，即将石墨应用特殊工艺进行分解，转换成为纳米尺寸的颗粒，当纳米颗粒与橡胶基体结合后，橡胶的各项功能指标也得到改善。比如导电性、导热性、气密性以及机械性能，都得到大幅提升。

4 滑石粉

滑石粉通常分为一般工业用滑石粉以及超细滑石粉，前者作为橡胶填料，不会起到补强作用，对改善橡胶物理性能的作用微乎其微，因此，一般工业用滑石粉常常被用作隔离剂。而对于超细滑石粉来说，补强效果好，如果将其作为橡胶填料，橡胶本身所具备的拉伸强度等于白炭黑产生的效果。

5 白云石

白云石晶体属于三方晶系的碳酸盐矿物，将白云石作为橡胶基体填料，所发挥的作用与轻质碳酸钙无异，因此，在实际加工生产中，白云石可替代轻质碳酸钙，来生产橡胶制品。经过大量实验验证，如果用白云石替代50%的轻质碳酸钙，橡胶的伸长率、撕裂率、硬度值都会相应提高，而对白云石进行改性处理时，若采用硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂，经过改性后的白云石，物理力学性能稳定。由此可见，在运输带、轮胎、胶管等橡胶制品行业，以白云石作为橡胶填料，应用效果较为理想。

2025非金属矿物功能材料产业创新发展大会将于8月22-24日在河北省石家庄市灵寿县召开！本次会议特邀青岛科技大学张建明教授出席会议并作《非金属矿物材料在橡胶领域的相关应用》报告！

专家简介

张建明教授

青岛科技大学，泰山学者特聘教授，橡胶材料与工程教育部重点实验室执行主任。研究领域为：高分子凝聚态结构及调控与解析；生物质基纳米材料的制备及其功能性弹性体的构筑。

会议推荐

2025非金属矿物功能材料产业

创新发展大会

会议内容

1.矿物功能材料产业现状及发展趋势
2.灵寿县非金属矿产业现状及发展方向探讨
3.云母精深加工及高端产品开发
中国地质大学（武汉）杨华明教授/俄罗斯工程院外籍院士
4.工业蛭石矿的精细提纯与深度加工利用关键技术
西南科技大学孙红娟教授
5.从传统填料到高值化功能材料——碳酸钙基体复合功能材料的设计与应用实践
中国地质大学（北京）丁浩教授
6.蒙脱石高值化应用进展
武汉理工大学赵云良教授
7.非金属矿物功能化改性与复合——霉菌毒素吸附材料开发为例

中国矿业大学（北京）孙志明教授
8.天然石英砂矿选矿提纯技术研究进展
武汉理工大学任子杰教授
9.玄武岩纤维及几种典型非金属矿的综合利用技术
河北地质大学刘昶江教授
10.无机非金属材料在化妆品中的应用
北京工商大学王心蕊教授
11.非金属矿物材料在橡胶领域的相关应用
青岛科技大学高分子学院张建明教授
12.无机粉体在塑料改性中的应用
北京化工大学汪晓东教授
13.石材产业现状及发展趋势
中国石材协会孙卫星秘书长
14.无机粉体在建筑涂中的应用
北新嘉宝莉工程漆事业部谭振华技术研发总监
15.无机粉体在防火涂料中的应用
北京金隅涂料有限责任公司李严总工程师/副总
16.海泡石矿物纤维的深度活化及其综合利用
石家庄铁道大学于刚教授