炭黑的化学性、粒径与橡胶性能的关系

一、炭黑的化学活性与橡胶性能的关系

炭黑的化学活性对补强性能具有重要作用。实验证明,化学活性高的炭黑,其补强作用大;而化学活性低的炭黑(如石墨化炭黑)其补强作用就非常小。这是因为,化学活性高的炭黑,表面上的活性点多,在炼胶与硫化过程中,与橡胶分子反应形成的网络结构数量多而这种炭黑与橡胶形成的网络结构,赋予硫化胶以强度。因此,炭黑的化学活性是构成补强性能的最基本因素,称为影响炭黑补强性能的第一因素(或强度因素)。炭黑的活性越大,混炼时生成的结合橡胶数量越多,从而使胶料的门尼黏度提高,压出时口形膨胀率和半成品收缩率加大,压出速度减慢;而硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等提高经研究,在炭黑表面的活性点中,含氧官能团对不饱和橡胶的补强作用极微,这也是近代发展炉法炭黑而较少采用槽法炭黑的原因之但含氧官能团对饱和度高的橡胶(如IR)的补强作用则有较大献。

二、炭黑的粒径与橡胶性能的关系

既然炭黑的活性点是存在于炭黑的表面上,因此炭黑粒子越小比表面积就越大,相同质量炭黑的活性点也越多,这就能更好地发挥炭黑对橡胶的化学结合和物理吸咐作用,从而提高了补强效应。所以,炭黑的粒径是影响炭黑补强性能的第二个因素,即广度因素。炭黑的粒径越小,硫化胶的拉伸琄度、撕裂强度、定伸应力、耐磨性、硬度越高,耐屈挠龟裂性能越好,回弹性和扯断伸长率越小。但粒径过小,会因粒子间疑聚力大,易结团,而导致混炼时分散困难并使可望性下降,压出性能变坏。

橡胶衬板