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简析玄武岩纤维在橡胶行业的应用

2019-09-10侯润润

环球市场 2019年18期
关键词:应用

侯润润

摘要:在上个世纪中期开始,美国杜邦公司就开始投入大量资金与技术对芳纶纤维进行有效地开发研究,迄今为止,芳纶纤维已经较多地应用在了橡胶生产中,在整个芳纶纤维的应用中,在橡胶行业中的应用比重较大,现在市场上普遍把芳纶纤维和玄武岩纤维两者的功用进行对比,相比于玄武岩纤维来说,芳纶纤维抵抗紫外线的能力比较差,无论是熔点还是溶解时的温度都相对较低,燃点较低并且会很可能释放对人体比较有害的气体,本文就从比较芳纶纤维和玄武岩纤维为切入点,并且还介绍了玄武岩纤维在橡胶行业中的应用。

关键词:玄武岩纤维;橡胶行业;应用

相对于芳纶纤维来说,玄武岩纤维有更多的功用,含有耐热性能强,隔音效果好,高质量以及价格低的特点,除此之外,还能够抗氧化,抗辐射,玄武岩纤维在当今时代作为一种新型能源材料,在橡胶行业的发展中已经能够起到逐步替代芳纶材料的效果,还已经被业内公认为是四大高性能纤维之一,可以根据具体情况生成多个橡胶制品,比如轮胎,传送带,橡胶带等等,接下来就将要从芳纶纤维和玄武岩纤维的不同进行对比分析,再引申到讨论玄武岩纤维在橡胶行业中的具体应用。

一、玄武岩纤维和芳纶纤维的具体不同点

玄武岩纤维相对来说是纯天然的,其后期加工水分较少,原材料来源是产生于火山深处的玄武岩矿石,大多数是被切割成只有一两厘米的小碎石,把这些小碎石放到温度高达有一千多度的高温锅炉中,使其充分熔解制成,相比于其他生产玻纤的工艺来说,在玄武岩纤维在制成过程中不会产生任何对人体和环境有害的物质和气体,也就是说在整个生产过程中对于环境几乎没有任何不利的影响,除此之外,在制成的过程或者是制成之后,玄武岩纤维能够和土壤有效地结合,随着时间的推移也能够自然地进行降解,不用再进行人工地干预,绝对不会对环境产生二次污染。

在力学性能上,玄武岩纤维有着极强的优势,玄武岩纤维在任何时候都能够禁得住剧烈的拉伸,证明其弹性和收缩力都比芳纶纤维要好得多,甚至还超过了一些天然或者是合成的纤维。另外,玄武岩纤维相对于芳纶纤维来说耐高温耐热的性能较强,无论是在接近于六百度还是零下一百多度的环境下玄武岩纤维仍然保持最初的韧性,其断裂的强度依旧没有发生太多的变化,而芳纶纤维如果在高达三百度的环境中很可能会融化,在低温时就会变脆。我国有关玄武岩纤维的相关发展技术于近年来已经有了较大的进步提高,相关知识产权和专利已显雏形,也正是因为如此,再加上国内的需求量比较大,所以价格较为便宜,而芳纶纤维目前来说大多都是通过进口所得,因此价格比较昂贵。

二、玄武岩纤维在橡胶行业中的应用

(一)玄武岩纤维在轮胎上的应用

目前在汽车轮胎的各个部位中,玄武岩纤维的应用已经成为潮流,这在一定程度上能够减小汽车轮胎与地面的摩擦力,不仅能够减少汽车在运行过程中的热量损失,还能够避免其较快磨损,以此降低汽车轮胎的生产成本,还能够减轻汽车运行的质量,还能够增加居民在驾驶过程中的舒适感。

利用玄武岩纤维来补强胎面胶时,方向要沿着轮胎半径的方向进行,这样的好处是能够从一定程度上降低轮胎与地面的阻力,另外,如之前所说玄武岩纤维本身的力学性能就比较占优势,因此在行驶过程中能够从最大程度上避免轮胎与地面产生极大热量,并且在整个过程中尽量以横向刚度为准,不断改善其灵活性。除此之外,玄武岩纤维也可以应用在废旧轮胎的改造上,如果轮胎需要进行一定的翻新,在其中可以加入少量玄武岩纤维,这样一来,对于尖锐物也能够产生一定的耐受性,从而增加其使用的寿命。

如果把玄武岩纤维用在气密层上,能够很好地起到保护的作用,还能够保证其厚度达到均匀,气密层原本在周边环境温度发生变化时易产生变形,但因为玄武岩纤维的存在,即使汽车在行驶过程中产生了巨大的热量,气密层仍然不会因此硬化,同时,气密层的弹性变形能力有所提高,对于内层起到了一定的保护作用。

(二)玄武岩纤维在非轮胎橡胶制品中的应用

目前来说,非轮胎橡胶制品的使用范围相比轮胎橡胶制品更加广泛,相比于轮胎橡胶制品来说,非轮胎橡胶制品的制作工艺步骤较为简单,但是其生产成本较为高,因此在保证其生产质量的同时尽量降低生产成本,在胶带等常用的橡胶制品中玄武岩纤维被更多广泛地应用。

在胶带的应用中,传动带和输送带是非常常用的两种产品,在工业、汽车、乃至是农作机中,传动带的使用是非常常见的,而在钢铁,煤炭,水泥等传统的工业中,输送带起到了无可替代的作用。玄武岩纤维因为具有高硬度,耐高温的特点,因此适用于传送带的使用,高强度的特点使玄武岩纤维可以在功率较大的传送带中使用,如果在高温条件下尺寸没有发生变化的传送带中,玄武岩纤维的耐高温的特点就能够很好地与其适应。

因为玄武岩纤维本身耐高温,稳定性使其作为输送带的主体材料时能够不轻易变形,所以业内常见发生在输送带上的跑长问题就迎刃而解了。另外,在玄武岩纤维还发现含有极少量的导电氧化物,因此在生产的过程中能够尽量避免因为静电产生的未知因素。

三、结束语

玄武岩纤维就目前来说已经成为橡胶工业主要的补强材料,在不同类型的橡胶材料中都起到了非常无可比拟的作用,随着社会主义市场经济的发展,企业的竞争力度不断加大,而橡胶企业要想能够在激烈竞争的市场中占有一席之地,就必须要大力贯彻创新精神,加大对橡胶产品和相关技术的研发力度,这也要橡胶企业管理者需要时刻关注橡胶产业在市场上的发展动态,并投入大量资金让玄武岩纤维的功用在橡胶产品的生产中得到最大化的发挥。

参考文献:

[1]马芳武,杨猛,蒲永锋,等.混杂比对碳纤维-玄武岩纤维混杂增强环氧树脂基复合材料弯曲性能的影响[J].复合材料学报,2019,3石C)2):100-107.

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[4]徐虹,张可,卢岩,等.玄武岩纤维-破纤维混杂平纹织物增强环氧树脂基复合材料的制备与力学性能[J].复合材料学报,2018,35(4):767-773.

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