Shungit：新型非石油资源橡胶补强填充剂

Shungit是一种产于俄罗斯的具有特殊结构的天然非金属矿物材料，它由结晶硅酸盐粒子均匀分散在无定形碳基质中生成。其微观结构类似富勒烯，为分层球体，固定相碳含量约占30%，分散相硅酸盐约占70%，在碳和硅酸盐之间有很强的键连接。它具有高密度，高的化学稳定性和良好的导电性能，用于橡胶能部分或全部替代传统的补强填充剂炭黑和白炭黑。其粒子表面有一定数量可被溶剂抽提出来的有机物，这些物质在胶料加工过程中起“内部增塑剂”或工艺操作助剂的作用，能改善胶料加工工艺性能。粉末状的Shungit具有高导热性、高比热和消磁特性，还能吸收微波辐射。用于橡胶能赋予制品某些特殊宝贵的特性。

    近年来由于石油价格猛涨，使得以石油资源为原料的合成橡胶、橡胶配合剂的价格上涨，大大增加了橡胶产品的生产成本，对橡胶工业的发展产生了不利的影响。为了摆脱原材料对石油资源的依赖，促进橡胶工业持续、稳定、协调发展，开发非石油资源配合剂是橡胶原材料发展的重要方向。炭黑是应用最广泛的橡胶补强剂，制造炭黑的主要原料乙烯焦油和天然气均来源于石油工业。随着石油供应紧张形势的加剧，炭黑原料供应越来越困难。在炭黑生产过程中，原料油气只有三分之二的碳转化为炭黑，三分之一的碳生成二氧化碳被排放到大气中，加剧了温室效应。生产过程中排放的氮气温度在200℃左右，也会使全球变暖。从节约石油资源和保护环境的角度考虑，应当大力发展非石油资源橡胶补强填充剂。Shungit的开发和推广应用符合这个大方向，俄罗斯和印度许多学者也已经对Shungit的基本性能及其在轮胎和非轮胎橡胶制品中的应用进行了大量系统的研究。

基本性质和工艺性能

                     表一Shungit的基本性质  

        项目                         性能
        外观                     不含杂质的黑色细粉
     碳含量，最低 %              20
     105℃ 加热减量，最高 %      2.5
     灰份，最高 %                75
     堆密度，g/cm3               250～350(0-10),300～450(0-20)
     水抽提 PH值                 3.5～6.5
     筛余物，最高 %              0.05
     DBP吸收值，cm3/100g         25～35

                     表二Shungit的化学组成    
SiO2   TiO2   Al2O3   FeO   Mg   CaO   Na2O   K2O   S     C   H2O
57.0   0.2    4.0     2.5  1.2   0.3   0.2    1.5  1.2  29.0   4.2