粉石英是近年来开发的一种新型工业矿物原料。它具有超细均匀的粒度组成、特殊的颗粒形态、较高的化学纯度和优良的物化性质，一种理想的橡胶填料，尤其是用作静态橡胶（硬质橡胶）和擦贴胶（软质橡胶）制品的填料，不仅可改善橡胶制品的工艺性能，提高力学强度，而且还可加填充量，降低原料成本提高经济效益，其综合性能优于传统的轻质碳酸钙、陶土和滑石填料。本文将重点介绍粉石英在硬质橡胶制品中的应用。

　　硬质橡胶制品的种类很多，蓄电池胶壳就是一种典型的硬质橡胶制品。它是由橡胶、硬化剂、促进剂、强剂、助剂和填料等原料，经混练、模压、硬化而成。由于其特定的结构和用途，故要求其具有较高的强度和较好的耐酸腐蚀性能。蓄电池胶壳传统的填料是以陶土或轻钙为主，由于陶土中含有吸附水和结晶水，在高温硫化过程中会释放大量的水蒸汽，导致制品表面鼓泡或炸裂；而轻钙的耐酸性极差，长期贮存酸液，影响制品的使用寿命。为了克服上述缺点，需要寻求新的高性能替代填料。

　　1粉石英矿物特性1.1物化性质粉石英是一种白色、灰白色、淡黄白色的粉体白度>65%，质地细腻、具滑感、pH值1ml/g，沉降体积0.6~0.7ml/g，吸油率10.97%，DPG吸着率0%~1.1%.粉石英不含任何形式的矿物水，具有较高的化学惰性，能耐浓盐酸、硫酸、硝酸等强酸，电绝缘性能优良，具有较高的热稳定性。

　　粉石英的化学纯度高，经化学分析SiO298素和不含Pb、As、Hg等有毒元素。

　　1.2颗粒特征粉石英颗粒细且均匀，颗粒形态表现为球度高（三轴近相等）、圆度低（具棱边）的准球形特点，颗粒表面具有不同程度的溶蚀现象，使比表面积大。经粒度分析：粉石英325目（一45m）的通过率高达98%以上，其中<20，um的颗粒含量大于70%，平均粒径为14um左右。

　　2粉石英填充蓄电池胶壳试验1基本配方试验2.1.1基本配方（重量份）：3 ~4烟片，100；硫磺，3；促进剂-M，1；氧化锌，4；硬酯酸，2；防老剂，1；填料（陶土、轻质碳酸钙、粉石英）70. 2.1.2试验结果：基本配方试验结果，见表1.表1基本配方试验结果表~填料陶土轻质碳酸钙粉石英硫化时间/min 300%定伸强度/MPa 500%定伸强度/MPa扯断力/MPa伸长力/%断后变形/硬度（邵氏）可塑度/%南昌市橡肢制品-厂测定结果。

　　基本配方试验结果表明，粉石英胶料与陶土、轻钙胶料相比，其定伸强度、扯断力等强度指标有明显提高，伸长率和断后变形略有下降，其它指标相近，完全可用作橡胶填料。

　　2胶壳小试2.2.1小试配方（重量份）：天然胶，50. 0；丁苯胶，50.0；再生胶，20.0；沥青，15.0；硫磺粉，35. 0；氧化镁，70；凡士林10.0；碳黑，5.0；石蜡，5.0；硬酯酸，0；促进剂M，25；促进剂D，1. 2；硫酸钡粉20.0；古马隆树脂，5. 0；填料（陶土、粉石英）250. 22.2工艺流程：工艺流程，见。

　　B含热炼meaa片-swa化，外现加工检趋成品混炼工艺流程图整个工艺过程为：天然胶、丁苯胶先经塑炼，然后与再生胶轧炼，轧炼均匀后的胶料放置一段时间，再加入配合料进行混炼。配合料的加料顺序为，古马隆树脂※沥青※凡士林※石蜡※硬酯酸※硫粉氧化钱※填料?促进剂。混炼过程中发现，粉石英与陶土和轻钙相比，对橡胶的相容性和亲和力更好，胶料“吃”粉快，不扬尘，易混炼。但是，胶料较稀，有粘辊现象。

　　22.3模压硫化工艺：模压机，200t，平板硫化机；硫化温度，170 C左右；硫化时间，15min左右。先将混炼好的胶料放入模内加压成型，然后加热恒温硫化，得到胶壳。

　　22.4试验结果：见表2.表2蓄电池胶壳小试结果表试验项目单位技术指标填料陶土粉石英抗冲击强度抗折强度马耐热耐酸增重北京市橡塑七厂测定结果。

　　从表2看出，粉石英填充的胶壳的冲击强度、抗折强度、耐酸性能等，均超过技术标准要求，且明显优于陶土填充的胶壳的质量。

　　22.5结果讨论：粉石英填充的工艺特点为：混炼中胶料“吃”粉快，不扬尘，易混炼；硫化过程中不出现鼓泡和炸裂现象，胶壳表面平整光洁；胶壳的物理力学强度明显提高。但是，存在的**缺点是胶料较软，易粘辊。

　　粉石英是微晶石英岩风化产物，由于风化淋蚀作用，表面形成许多溶蚀凹坑，表面的S-0键平衡结构破坏，形成许多活性点，使表面具有较高的活tf2，与橡胶具有很好的亲浸润性和较强的亲和力。因此，在混炼过程中，胶料“吃”粉快、不扬尘、易混炼，与橡胶的结合力强，并形成紧密的嵌状结构，提高了胶壳的强度。

　　以往填充陶土的胶壳，在生产过程中常出现鼓泡和炸裂现象，原因主要是因其含吸附水和结晶水所致。陶土是由高岭石、多水高岭石、蒙脱石、伊利石等含水矿物组成，它们均不同程度地含有层间水（吸附水），在100C~250C下绝大部分水份被除去。蓄电池胶壳须经170C左右高温硫化，才能获得所要求的硬度和强度。而含水矿物在高温硫化过程中，受热释放出水蒸汽。水蒸汽受橡胶的阻隔，不能及时释放而积存，导致胶壳表面鼓泡。如果陶土中含水量较大时，随着硫化时间延长，胶壳内部的蒸汽压力不断大，当蒸汽压力超过胶壳所能承受的强度极限时，胶壳就要炸裂。

　　然而，粉石英是一种不含水的矿物，它在硫化过程中不会产生水蒸汽，故胶壳表面平整光洁。粉石英填料表面具有较高的活性，与橡胶具有较好的亲和性和相容性，两者之间能够产生较强的结合能力，从而提高产品的力学强度。此外，粉石英具有极好的耐酸性能，这可提高胶壳的耐酸腐蚀性。

　　粉石英填料颗粒具有近似球形的特征，堆积密度大、孔隙率小，与其它同目数的填料相比，具有较小的比表面积，孔隙中的束缚液和表面吸附液较少，其吸油率仅为陶土填料的一半。在相同的填充量下，粉石英填料的耗胶量比陶土填料少，故胶料的粘度低而导致粘辊。因此，针对粉石英吸油率低的特点，通过调整配方，特别是进行加填充量和改变投料顺序等试验，克服了粘辊现象。

　　2.3扩大试验2.3.1扩试配方（重量份）天然胶，35. 0；丁苯胶，65.0；再生胶，40.0；沥青，25.0；硫磺粉，37. 0；凡士林，5.0；炭黑，7.0；石蜡，7.0；氧化锌，65；硬酯酸，8；促进剂D，2. 8；促进剂M，与小试配方相比，扩大配方中填充量由52. 2%加到643%并减少了天然胶用量，而加了丁苯胶和再生胶用量，大幅度降低了原材料成本。

　　3.2工艺流程：与小试流程基本相同。但是，由于配方改变和填充量加，按原来的工艺己不能达到理想的混炼效果。因此，根据配方特点，对混炼工艺和投料顺序作了适当调整：即沥青改在天然胶、丁苯胶和再生胶合炼时加入；混炼时的加料顺序为，炭黑硫横粉氧化锌、硬酯酸、石蜡粉石英、凡士林足进剂；硫磺粉和促进剂不能同时加入，促进剂须在粉石英加入后，待胶料“吃”粉超过80%方可加入；严格控制各段混炼的时间间隔。全车混炼时间约11min.模压硫化工艺与小试相同。

　　2.3.3试验结果：扩试样品为6-Q-120型的蓄电池胶壳，按B3076-82标准进行试验，试验结果见表3.试验结果表明，粉石英填充的蓄电池胶壳，各项性能指标均达到或超过B3076-82的标（下转第34页）上的盖板，再开启内层门上的透气孔盖板，使缓冲调压室与尘室内部连通等压，这时打开内层门，人员就可进入尘室内部。当人员要从尘室内通过缓冲调压室出来时，则按相反的步骤进行操作。

　　26吸棉除尘风机一般石棉选矿厂的吸棉作业，是在每台降棉筒后设置一台吸棉风机，降棉筒排放的含尘风流也由该风机送往滤袋尘室除尘净化，滤袋尘室处在正压下运行；或者在尘室后再设置数台排风机，用以抽除滤袋尘室内己被除尘净化的尾风，此时滤袋尘室则处在零压或微负压下运行。而采用本滤袋尘室，则无须在近百台降棉筒后再设置近百台吸棉风机以及数台排风机，仅需在尘室内部设置数台大型风机，形成负压抽风，通过水平风道和竖直风道进行吸棉作业和除尘作业即可，它与传统的滤袋尘室的*大差别就在于此。这样也就大幅度地减少了吸棉风机的台数，不仅节约了投资，减少了电耗和维修管理费用，还有一个明显的好处，即避免了大量吸棉风机在选矿车间内造成的噪声影响。由于除尘系统和吸棉系统阻力差别较大，在管路系统设计时，要采取相应的措施以保证压力平衡。

　　27土建和配套装置的密封要求积为18000m3；内表面积达6020m2，要求整体密封性能良好，若漏风现象严重，不仅会加风机电耗，还会降低除尘效果，更严重的是使吸棉风量风速减小，影响吸棉效果，纤维回收率和石棉成品产量都会下降。因此，在滤袋尘室内外墙面和上下顶底板的处理上，都要严格保证整体的密封性，包括检修门与进、排风道连接处，也不可忽视。

　　本滤袋尘室是一个连通的大间，没有传统尘室的隔墙，滤袋分组机械振打清灰时，要求该组滤袋切断进风，以实现离线清灰，这就要求可控电动进风蝶阀具有良好的密封性能，否则会使该组滤袋处于工作状态而影响振打清灰效果。

　　滤袋尘室下部的集灰斗、螺运机、下料器、水平风道和竖直风道，也都要有良好的密封性能，因为它们和滤袋尘室是一个整体。若有一处出现较为严重的漏风现象，同样会影响吸棉和除尘效果，严重时会造成产量下降，甚至不能正常生产运行。

　　3结语超大型内滤式负压滤袋尘室从设计开始就是一个系统工程，要保证这类滤袋尘室的成功设计和正常运行，在设计中除尘、工艺、土建、机械、自控等各个专业都要密切配合，做到精心设计、精心施工，同时在生产运行中还要加强维护管理，定期检查，及时维修或更换零配件，才能保证生产常年正常运行和排出废气含尘浓度，稳定实现达标排放。：2000-08-18（上接第26页）准。经过对胶壳的破坏性试验，即用500g的钢球于300mm高度跌落，冲击胶壳外壁致破裂。填充粉石英的胶壳抗跌落冲击次数，比填充陶土的胶壳高；胶壳的整体跌落破坏试验，粉石英胶表3粉石英填充蓄电池胶壳扩试结果~试验项目标准试验劫果表面膨胀不产生变色或失去透明不变色耐酸性渗出有机物耗0.1N高锰钾<耐电压干法显法800012000V交流电压作用35s不击穿500010000V交流电压作用35s不击穿全部合格全部合格落球冲击强度钢球500g/300mm高，一次冲击无裂痕及细小裂纹全部合格热变形不能有2mm以上的变化江南蓄电池厂测定结果。

　　壳的跌落高度，比陶土胶壳的提高近一倍。可见粉石英填料对胶壳的力学强度有明显改进，胶壳外观质量也得到改善。由于填充量加，减少了天然胶用量，生产成本大幅度降低。

　　3结语粉石英用作硬质橡胶制品一蓄电池胶壳的填料，不仅可改善混炼工艺，提高胶壳的物理力学性能和外观质量，而且能够加填充量，降低生产成本从而证明它是一种理想的硬质橡胶填料。