硅灰石是一种新型工业矿物，主要成分为偏硅酸配，由于具有优异、的物化及工艺性能而广泛应用于陶瓷、涂料、橡胶、塑料、造纸及建筑、生物、绝缘、耐火材料等众多工业部门。但由于表面的亲水疏油性，使其在有机高聚物体系中的应用受到一定程度的限制。而通过超细粉碎、表面化学改性后，表面会变为非极性，这将大大增强它在有机体系中的分散性。为此本研究对硅灰石的超细粉碎、表面化学改性及其在橡胶中的应用进行了较深入的研究。

　　1试样和实验设备1.1试样实验用硅灰石产自福建闽北南平，硅灰石含量约97~98，伴生矿物主要是透辉石。样品为325目工业级硅灰石，白度91.73，真密度0.540，吸油率3.12，活化率1.070，沉降体积2.503mL/g，润湿接触角0度。

　　1.2实验设备扫描电子显微镜（日本产）、QS50型扁平式气流磨、QS600型水平圆盘气流粉碎机、JCF机械粉碎机、X（S）K*160开放式炼胶机、YX*25型0.25MPa半自动压力成型机、XL*250A型拉力机、LX―A型邵式橡胶硬度计。

　　2实验结果及讨论2.1超细粉碎设备的选取通过对不同设备加工出的硅灰石试样的粒度分布结果分析可知，由QS50型扁平气流磨加工出的1硅灰石粉体的破碎效果好，能获得平均粒度达到4.63m的超细粉，但是因其每小时处理量过低、成本高，使其在工业生产中的应用受到了限制。工业级水平圆盘气流磨QS600型加工出的2硅灰石粉体平均粒度为17. 20hm属细粉范围，而且处理量大，成本低，在生产中将会有重要的应用和发展前景。JCF机械粉碎机破碎的3硅灰石粉体平均粒度为21. 77m，略大于气流磨产品粒径。在进行较大量原料处理时，其风机工作能耗大大低于气流磨，这意味着它具有更大的市场竞争力。

　　除了粒径是硅灰石破碎优劣的重要指标外，长径比是其另一重要指标。笔者在SEM上对不同设备生产出的硅灰石试样进行形貌观察，计量了样品的长度、直径，采用平均取值的办法进行长径比L/D表征。结果表明：随着硅灰石平均粒径的减小，颗粒的长径比反而增大。这主要是由于硅灰石的特殊晶体结构决定的，硅灰石（100）面解理完全，（001）和（102）的解理也比较完全，所以即使是细小颗粒也呈纤维状或针状。由以上的分析可知借助气流超高速运动，造成颗粒间碰撞、劈裂、相互摩擦、剪切达到破碎效果的“气流磨”是加工硅灰石的较好设备。

　　2.2表面化学改性优工艺参数的确定利用硬脂酸对硅灰石表面进行接枝、包覆等化学改性，使其表面的亲水性降低，亲油性提高，从而加强它与有机基体的相互作用。笔者通过对改性样品沉降体积、活化率、吸油率以及润湿接触角等性能的测定，确定硬脂酸改性硅灰石的佳工艺参数。

　　2.2.1改性剂佳用量分别用1、2、3、4的硬脂酸对硅灰石粉进行包覆改性，改性剂的用量与上述4项性能指标的关系见。

　　改性剂用量对硅灰石几乎没有起到改性作用，当改性剂用量在2 ~4时，4项指标近似，从经济角度考虑2硬脂酸用量较为科学合理。

　　2.2.2改性佳温度70*C、80*C下对硅灰石进行改性，改性试样的4项性能指标与改性温度的关系见。由可以看出：硅灰石粉体改性佳温度应在70C *C为改性温度，以为改性时间，在实验室改性仪器上，分别对硅灰石进行改性，改性后试样的性能与时间的关系见。由可以看出：硅灰石的佳改性时间是20min. 2.3超细改性硅灰石在橡胶中的应用作为橡胶填料的硅灰石粉体，其改性效果的好坏虽可以通过以上介绍的沉降体积等一些预评价的方式来判断，但这只是间接的方法。为直接评价硅灰石改性效果的好坏，笔者将不同粒径未改性的硅灰石、同种粒径改性的硅灰石以及传统橡胶填料碳酸钙、白炭黑等分别作为橡胶填料来进行填充对比实验。

　　实验配方：硅灰石50g，硫磺2g，硬脂酸3g氧化锌2g，DZ2g超细活性碳酸钙50g白炭黑50g.试验步骤：先将天然生橡胶在开放炼机上塑炼10~15min，然后按顺序加入活性剂硬脂酸―活性剂氧化锌*促进剂M、DMTD、DM、CZ、DZ填料-※硫化剂硫磺进行混炼，后下片陈化放入磨具，置入“压力成型机”在150*C温度，15~16MPa压力下硫化5min硫化成型，制备出各种样品。

　　表1不同填料/天然橡胶复合硫化胶片力学性能填料粒度/‘um样品厚度/mm拉伸强度/MPa撕裂强度/MPa伸长率胶片的力学性能效果比较好，其拉伸强度高可达642.0，硬度为57邵尔，其拉伸强度和伸长率高于白炭黑填充的硫化胶片。超细改性的硅灰石是优良的橡胶增强、增韧填充原料，可以在某些领域代替昂贵的白炭黑，有很好的开发、应用前景。