炭黑改性及其在橡胶中的应用
白炭黑的用途及作用橡胶
白炭黑的用途及作用橡胶概述白炭黑是一种由二氧化硅组成的无机化合物，其化学性质稳定，物理性质特殊。
在橡胶工业中，白炭黑被广泛应用于橡胶制品的填充剂和增强剂中，具有重要的作用。
本文将介绍白炭黑在橡胶中的用途及作用，旨在提供有关的科学知识和应用实例，以促进橡胶行业的发展和技术进步。
白炭黑的用途白炭黑在橡胶制品中有多种用途，主要包括以下几个方面：增强剂白炭黑的颗粒形状和表面积特性使其在橡胶制品中具有良好的增强作用。
它可以增加橡胶制品的强度、硬度和耐磨性，并能提高抗拉强度和疲劳寿命。
因此，白炭黑常被用作增强剂来改善橡胶制品的综合性能。
填充剂白炭黑的高比表面积和吸附性能使其成为一种优良的填充剂。
它可用于提高橡胶制品的体积和质量，并改善其加工性能。
通过添加适量的白炭黑，可以有效降低橡胶制品的成本，提高其性能和可靠性。
硫化活性促进剂白炭黑在橡胶的硫化过程中能够促进硫的分散，提高橡胶的硫化速度和程度。
这是因为白炭黑表面的氧化物可作为硫化反应的催化剂，促进硫化剂和橡胶之间的反应，并加速硫与橡胶的交联作用。
因此，白炭黑常被用作硫化活性促进剂，以提高橡胶制品的硫化效果和质量。
抗老化剂白炭黑在橡胶中的分散性能较好，能够有效分散并阻止橡胶中的氧气、光线和热能的深入渗透，从而减缓橡胶的老化过程。
因此，白炭黑常被用作抗老化剂，可以延长橡胶制品的使用寿命和稳定性。
导电填料白炭黑具有较高的导电性能，可用作橡胶导电填料。
通过添加适量的白炭黑到橡胶中，可以降低橡胶的电阻率，提高橡胶制品的导电性能。
这在一些特定的橡胶制品中十分重要，如防静电橡胶、导电密封圈等。
白炭黑的作用白炭黑在橡胶中的作用主要体现在以下几个方面：增强橡胶的物理性能白炭黑能够填充橡胶的空隙，增加橡胶的体积和质量，提高橡胶制品的硬度、强度和耐磨性。
通过调节白炭黑的用量和分散性能，可以有效控制橡胶制品的物理性能和力学性能。
促进橡胶的硫化反应白炭黑可促进橡胶的硫化反应，通过提高硫化速度和程度，加强橡胶的交联作用。
橡胶炭黑介绍及常用的标准炭黑实际应用范围
橡胶炭黑介绍及常用的标准炭黑实际应用范围炭黑即碳黑（carbonblack），是一种无定形碳。
轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10－3000m2／g，是含碳物质（煤、天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
炭黑按性能区分有“补强炭黑”、“导电炭黑”、“耐磨炭黑”等。
炭黑可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也经常用于橡胶生产补强剂；炭黑按用途不同，通常分为色素用炭黑、橡胶用炭黑、导电碳黑和专用碳黑。
炭黑一般是指碳单质微粒，一般是由于有机物燃烧不充分，其中的氢元素和氧元素转化为水，而碳元素燃烧不充分，就会脱离分子，形成炭黑。
用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑，同一品种的炭黑，其粒子大小并不完全相同，呈现一个粒径分布范围。
一般来说，粒子较细的品种，粒径分布较窄。
颜料黑越细，炭黑聚集体之间接触点便越多，结果它们之间内聚力越强，当把颜料黑掺入料，即开始进行始炭黑均匀分布时，则对分散要作的功便大，以把炭黑粒子分隔开来，最终达到最高的黑度和着色。
炭黑的密度有两种，一种是真密度，即由组成炭黑的元素及结构（或晶体结构）确定，在没有特别说明的情况下，炭黑的密度指真密度；另一种是倾注密度或视密度，其随炭黑的加工条件变化而不同，需经常测定。
视密度主要为工程设备以及包装、贮运等容器的容积计算提供依据。
粒径小、结构高的炭黑倾注密度小。
粒子小、结构高、表面纯净和表面粗糙度大的炭黑导电性好。
制备导电胶料时，炭黑的用量不能小于某一临界值，否则胶料中过少的炭黑不能形成导电通道或不能引发场致发射，使胶料的导电性不能达到要求。
炭黑在橡胶中的作用1。
增加橡胶制品的耐磨性和使用寿命（补强剂）2。
节约成本，一般橡胶制品都是两份胶一份炭黑（填充剂）各品种炭黑的用途区别是什么？炭黑按用途分类按照用途可把其分为两类：橡胶用炭黑、色素炭黑1、色素用炭黑的分类国际上根据炭黑的着色能力，通常分为三类，即高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。
白炭黑表面改性及应用研究进展
白炭黑表面改性及应用研究进展白炭黑是水合SiO2，外观呈白色，一次粒径为20～40nm，属于纳米材料。
做为橡胶工业用增强填料，2005年世界沉淀法白炭黑消耗70万t，2010年可能会超过80万t。
白炭黑能大幅度提高胶料的物理机械性能，减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力受到广泛的关注[2]。
白炭黑具有特殊的表面结构(带有表面羟基和吸附水)、特殊的颗粒形态(粒子小，比表面积大等)和独特的物理化学性能，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、医药、日用化工诸多领域。
1.1 白炭黑的表面结构白炭黑是二氧化硅的无定形结构，系以Si原子为中心，O原子为顶点所形成的四面体不规则堆积而成的。
白炭黑表面存在三种羟基：一是孤立的自由羟基；二是连生的、彼此形成氢键的缔合羟基；三是双生的,即两个羟基连在一个Si原子上的羟基，孤立的和双生的羟基都没有形成氢键。
由于表面能较大，聚集体倾向于凝聚，产品的应用性能受到影响：如在橡胶硫化系统里不能与聚合物很好地相容和分散，在轮胎中大量使用需要同时加入硅烷偶联剂等等。
为了提高白炭黑与聚合物之间的相容性，提高炭黑粒子在胶料中的的分散能力，消除粒子表面电荷，需要对白炭黑进行表面改性，以改善其应用效果，提高产品的附加值，拓展产品的应用领域。
1.2 白炭黑表面改性方法白炭黑的表面改性就是利用一定的化学物质通过一定的工艺方法使其与白炭黑表面上的羟基发生反应，消除或减少表面硅醇基的量，接枝或包覆其他化学物质，使产品由亲水性变为疏水，以达到改变表面性质的目的[2]。
主要改性方法如下：（１）表面活性剂改性：采用钛酸酯偶联剂、硬脂酸或硬脂酸盐等覆盖在粒子表面，改变粒子的部分性能；（2）硅烷偶联改性：采用有机基团取代白炭黑的表面羟基，使其有机硅烷化。
（3）包覆改性：在粒子周围均匀地包覆一层其它物质的膜。
2.白炭黑改性研究现状2. 1表面活性剂改性国外白炭黑的表面改性研究起步于20世纪60~70年代，Thammathadanukul[3]等人比较了几种表面改性的沉淀SiO2对天然橡胶混合物的补强性能。
丁腈橡胶中炭黑的作用_概述说明
丁腈橡胶中炭黑的作用概述说明1. 引言部分内容如下：1.1 概述丁腈橡胶是一种重要的弹性体材料，广泛应用于汽车、建筑、医疗等领域。
然而，纯丁腈橡胶的性能有限，无法满足某些特定需求。
为了改善丁腈橡胶的性能，炭黑被引入其中，并起到了至关重要的作用。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对炭黑在丁腈橡胶中的作用进行概述说明：2. 丁腈橡胶和炭黑简介：对丁腈橡胶和炭黑进行简单介绍。
3. 炭黑在丁腈橡胶中的作用机制：探讨炭黑对丁腈橡胶性能的影响机制。
4. 炭黑对丁腈橡胶物理性能的影响：具体分析炭黑对强度、硬度、耐蚀性和耐候性等物理性能的改善作用。
5. 结论：总结炭黑在丁腈橡胶中的作用，并展望未来发展方向。
1.3 目的本文章的目的是为了深入研究并全面了解炭黑在丁腈橡胶中的作用。
通过分析炭黑对丁腈橡胶性能的影响，可以为材料工程师和科研人员提供参考，以便更好地应用丁腈橡胶和炭黑材料，以满足不同领域的需求。
同时，展望未来发展方向，有助于促进相关研究和技术创新。
2. 丁腈橡胶和炭黑简介2.1 丁腈橡胶介绍丁腈橡胶（NBR）是一种合成弹性体，具有优异的耐油性、耐溶剂性和耐磨性。
它是由1,3-丁二烯和丙烯腈共聚合而成，其中丙烯腈单体的含量决定了丁腈橡胶的耐油性能。
在常温下，丁腈橡胶表现出较高的物理强度和机械性能，因此广泛应用于汽车零部件、工业密封件、手套等领域。
2.2 炭黑介绍炭黑是一种碳基纳米材料，通常以团状或球形颗粒形式存在。
它由天然气或石油中的碳原子经过加热裂解而得，具有高比表面积和吸附能力。
在橡胶工业中，炭黑被广泛用作填充剂和增强材料。
根据其结构和特性的不同，可以分为硫化型炭黑和非硫化型炭黑两种类型。
- 硫化型炭黑是通过与橡胶共同加工硫化制成的。
它具有较高的增强能力和机械性能改善效果，且对热老化和耐磨性的提升效果显著。
- 非硫化型炭黑则主要用作填充剂，用于改善橡胶的加工性能和降低成本。
由于其特殊的表面化学性质和结构特点，炭黑可以有效地与橡胶相互作用，提高橡胶材料的综合性能，并满足不同应用领域对材料力学性能、防老化性能等方面的要求。
各种炭黑牌号用途
各种炭黑牌号用途炭黑是一种常见的碳质颜料，广泛应用于橡胶、塑料、墨水、涂料、油墨、化妆品等领域。
根据其物理和化学性质的不同，炭黑可以细分为多个牌号，每种牌号都有不同的用途。
下面是一些常见的炭黑牌号及其用途：1.N220：N220是一种高效能炭黑，具有较高的耐磨性和拉伸强度，广泛应用于橡胶制品的加工中。
它能够提高橡胶的抗拉、抗撕裂、硬度和耐磨性能，常用于制作汽车轮胎、工业胶管、输送带等。
2.N330：N330是一种多功能炭黑，具有中等的加工性能和耐磨性，广泛应用于橡胶制品、塑料制品、涂料等行业。
它能够增加橡胶制品的耐磨性、硬度和张力强度，被广泛用于制作轮胎、胶管、电线和电缆等。
3.N550：N550是一种颗粒较大的炭黑，具有较高的抗撕裂性能和耐磨性，广泛应用于橡胶制品、涂料和塑料制品中。
它能够提高橡胶制品的耐磨性、抗撕裂性和抗切割性能，被广泛应用于工业胶管、密封制品、运动鞋底等。
4.N660：N660是一种较大颗粒的特种炭黑，具有较高的加工性能和耐磨性，广泛应用于橡胶制品和工业产品中。
它能够提高橡胶制品的耐磨性、耐裂纹性和韧性，被广泛用于制作轮胎、高速医用橡胶手套、运动器材等。
5.N774：N774是一种特殊的炭黑，具有较强的电导性和耐候性，广泛应用于橡胶制品和电子材料中。
它能够提高橡胶制品的电导性、抗紫外线照射性能和耐候性能，被广泛用于制作电缆、导电橡胶制品等。
6.N990：N990是一种高强度的炭黑，具有较高的硫磺吸附能力和电导性，广泛应用于橡胶制品和印刷油墨中。
它能够提高橡胶制品的硬度和抗拉伸强度，被广泛用于制作高性能轮胎、印刷油墨等。
除了以上牌号外，还有许多其他炭黑牌号，如N326、N375、N6600等，在不同的应用领域中有着特殊的用途。
总的来说，炭黑作为一种重要的颜料和填料，广泛应用于橡胶、塑料、油墨等行业，为产品提供了增强机械性能、调节颜色和提高耐久性等重要功能。
各种炭黑牌号的不同特性能够满足不同产品的需求，提高产品的品质和性能。
炭黑的各个型号及用途
炭黑的各个型号及用途炭黑是一种常见的工业材料，具有广泛的用途。
下面将介绍炭黑的各个型号及其主要用途。
1. N220型炭黑：N220型炭黑是一种高耐磨、高强度的炭黑。
其主要用途包括轮胎、工业橡胶制品、泡沫橡胶、轴承润滑材料等。
由于其具有较高的抗撕裂性能和耐化学溶剂性能，因此也广泛应用于塑料和油墨等工业。
2. N330型炭黑：N330型炭黑是一种中等强度的炭黑。
它通常用于橡胶制品，例如轮胎、橡胶管、传动带等。
N330型炭黑还可以用于制作橡胶鞋底、橡胶垫等制品，其优良的耐磨性能和强度使得其在橡胶工业中得到广泛应用。
3. N550型炭黑：N550型炭黑是一种中等耐磨、高抗撕裂性能的炭黑。
它主要用于轮胎、工业橡胶制品、化学品的涂料和制造材料。
N550型炭黑在橡胶制品中被广泛用于高强度胶带、传动带、汽车密封件和工业橡胶制品等方面。
4. N660型炭黑：N660型炭黑是一种较高硫含量的炭黑，具有较好的耐磨性能和耐化学性能。
它主要用于轮胎、皮革、橡胶制品和工业胶带等方面。
由于其较高的硫含量，N660型炭黑还可以用于制备橡胶制品中的硫化促进剂，从而提高橡胶制品的硫化效果。
5. N772型炭黑：N772型炭黑是一种低耐磨性的炭黑。
它主要用于橡胶制品、涂料和塑料等。
N772型炭黑具有较大的表面积和吸附性能，可以有效地提高橡胶制品和塑料的加工性能和物理性能。
此外，炭黑还有其他一些特殊型号，如高品质炭黑、低挥发炭黑和特种颜料炭黑等，这些炭黑通常应用于特殊领域，如高级橡胶制品、电子材料和食品包装等。
高品质炭黑在高级橡胶产品（如工程橡胶制品、电缆芯和高强度输送带等）中应用广泛。
低挥发炭黑主要用于橡胶制品和食品包装，以减少有害物质的挥发。
特种颜料炭黑主要用于涂料、塑料和印刷油墨等行业，以增加颜料的黑度和色彩稳定性。
总的来说，炭黑的各种型号具有各自独特的物理和化学性质，适用于不同的工业领域。
炭黑的应用范围非常广泛，其中最主要的应用领域是橡胶制品，如轮胎、橡胶管等。
炭黑作用机理及在橡胶中的应用研究进展
１ ． ３填料网络理论 随着炭黑配合量 的增 加，炭黑粒子之 间可 形成填料 网络结构。对于形成填料网络而言，填 料和填料之间、填料和聚合物之间的相互作用及 聚集体间的距离是重要 的影响因素 。
１ ． ４炭黑表 面结构理 论
该 理 论 认 为 ， 活 性 填 料 的 表 面 是 不 光 滑
特性 ，如耐 磨性 ， 从而 延 长制 品的 使用 寿命 。
１炭黑 的增 强作 用机理
目前 ，关于炭黑的增强作 用机理主要有分 子链滑动理论 、结合胶理论、填料 网络理论、炭 黑表面结构理论以及范得华网络理论等 。 １ ． １ 分子链滑动理 论 分子链 滑动理论认为 ，吸附在 炭黑表面 的 橡胶分子链有一定的活动能力。初始状态下，长
１ ６
炭黑 作 用机理 及 在橡胶 中的应 用研 究进 展
的，弹性体的增强受活性填料的表面结构粗糙度
和尺 寸范 围影 响 。炭 黑粒子 表 面 凹凸不 平， 粒子 问有 尖锐 的边 缘 。这种 结构 对于 体积 效 应或者 填
低，耐磨性能下降；成品轮胎耐久性能提高，胎 冠生 热降 低， 生产 成本 略微 增大 ， 轮胎燃 油 经济 性 大 幅提高 。 ２ ． ２丁苯橡胶 徐帅锋 等 ０ 研 究 了不 同粒径炭黑对 溶聚丁 苯橡胶 （ Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ ） 性能的影响。结果表明：结构度高 的炭黑填充Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ ￣炼胶的加工性能较差；高结构 度Ｂ Ｌ 系列炭黑填 充Ｓ Ｓ Ｂ Ｒ 硫化胶 的定伸应力 、拉 伸强度 、撕裂强度和补强因子均 比低结构度炭黑
能较差 。
料和聚集体的相互作用有着巨大的影响。 １ ． ５范德华 网络理论 该理论假设炭 黑聚集体 内部的炭黑粒子是
沿着拉伸方向平行排列的，粒子表面被聚合物全 部覆盖，连接聚集体和聚集体链的长度存在着一
炭黑在橡胶中的分散
炭黑在橡胶中的分散橡胶是一种常见的高分子材料，广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、橡胶密封件等领域。
为了提高橡胶的性能，通常需要添加一些填料，其中炭黑是最常用的一种。
炭黑的加入可以增加橡胶的强度、耐磨性和耐候性。
然而，炭黑的分散性对橡胶的性能有着重要的影响。
炭黑是一种由碳元素组成的黑色颗粒状物质，具有较大的比表面积和吸附性能。
在橡胶中，炭黑的主要作用是填充剂和增强剂。
填充剂的作用是填充橡胶分子链之间的空隙，增加橡胶的体积，并提高橡胶的硬度和强度。
增强剂的作用是增加橡胶的拉伸强度和耐磨性。
然而，如果炭黑不能均匀分散在橡胶中，会导致橡胶的性能不稳定，甚至影响到整个制品的质量。
炭黑在橡胶中的分散可以通过物理和化学方法来实现。
物理方法包括机械混炼、热炼、挤出和压延等。
机械混炼是最常用的方法，通过炭黑颗粒在橡胶中的剪切和磨擦作用，使炭黑分散在橡胶中。
热炼是一种将橡胶和炭黑加热到一定温度，使之融合在一起的方法。
挤出和压延是将橡胶和炭黑混合物通过挤出机或压延机加工成所需形状的方法。
这些物理方法都可以有效地改善炭黑在橡胶中的分散性。
除了物理方法，化学方法也可以用于改善炭黑在橡胶中的分散性。
化学方法主要是通过表面改性来增加炭黑与橡胶之间的相容性。
常用的表面改性剂有硅烷偶联剂、胺类化合物和酚醛树脂等。
这些表面改性剂可以与炭黑表面发生化学反应，形成化学键，从而增加炭黑与橡胶之间的相互作用力，提高炭黑在橡胶中的分散性。
炭黑在橡胶中的分散性对橡胶的性能有着重要的影响。
首先，炭黑的分散性直接影响到橡胶的物理性能。
如果炭黑不能均匀分散在橡胶中，会导致橡胶的硬度和强度不均匀，影响到制品的使用寿命。
其次，炭黑的分散性还会影响到橡胶的加工性能。
如果炭黑分散不良，会导致橡胶在加工过程中出现堵塞、断裂等问题，降低生产效率。
此外，炭黑的分散性还会影响到橡胶的耐候性和耐磨性。
如果炭黑分散不良，会导致橡胶在长期使用或恶劣环境下易老化、开裂和磨损。
为了改善炭黑在橡胶中的分散性，可以从以下几个方面入手。
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用(一)
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用(一)
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用
亲水白炭黑的应用
•橡胶加强剂：亲水白炭黑可以增加橡胶的强度和硬度，提高橡胶制品的耐磨性和抗老化能力。
•防护材料：亲水白炭黑可以用于制备防水材料，如防水涂料、水泥防水剂等，提高建筑物和地下设施的防水效果。
•膜材料：亲水白炭黑可以用于制备亲水膜材料，如水净化膜、水处理膜等，具有良好的抗污染性能和物理稳定性。
•医疗材料：亲水白炭黑可以用于制备医疗器械和药物包装材料，具有良好的生物相容性和抗菌性能。
疏水白炭黑的应用
•橡胶制品：疏水白炭黑可以用作橡胶制品的填充剂，如胎垫、密封圈等，提高橡胶制品的耐油性和耐久性。
•涂料：疏水白炭黑可以用于制备防水、防腐涂料，如桥梁防腐涂料、船底防污涂料等，具有良好的耐候性和抗腐蚀性能。
•化妆品：疏水白炭黑可以用于制备防水、防污染的化妆品，如防水隔离霜、防水睫毛膏等，增强化妆品的持久性和防水性能。
•纺织品：疏水白炭黑可以用于制备防水、防尘纺织品，如户外衣物、帐篷等，提高纺织品的防水性能和耐久性。
以上是亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的一些应用，它们的特性和功能使得它们在不同行业中有着广泛的应用潜力。
随着科技的发展和需求的增加，亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶制品中的应用将会越来越重要，为人们的生活和产业发展带来更多的便利和创新。
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用
什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用很多朋友们都知道白色的二氧化硅粉体有个俗名叫白炭黑，但你是否知道它这个称呼的缘由是什么呢？白炭黑与炭黑的关联在了解白炭黑“WhiteCarbonBlack”之前我们应该了解一下与它的名称来源密切相关的炭黑“CarbonBlack”。
人们早在3000多年前就掌握了烧烟制墨技术，但长期以来炭黑的生产技术发展缓慢，直到1872年，世界上才首次出现了炭黑工业的规模生产，同时产生了“CarbonBlack（炭黑）”这一术语，这就是近代炭黑工业的开端。
1912年英国人莫特（Mottee）发现了炭黑对橡胶的补强作用，特别是显著提高轮胎耐磨性能以后，自此炭黑的需求量迅速增长，并逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。
炭黑作为橡胶工业的补强材料已有百来年历史在第一次世界大战期间，由于生产炭黑的能源材料紧缺，德国开始使用沉淀法生产的白色二氧化硅替代炭黑，而白色的无定型二氧化硅因物性及用途与炭黑相似而得名白炭黑（WhiteCarbonBlack）。
再后来，由于汽车及其运输业的高速发展、炭黑生产用原料的涨价和节能减排的要求，又使白炭黑成为橡胶行业补强材料的佼佼者。
目前，白炭黑用在彩色橡胶制品中可以完全替代炭黑进行补强，满足白色或半透明产品的需要。
轿车“绿色轮胎”及冬季轮胎的制造是白炭黑的拿手好戏，白炭黑用于轮胎，使其获得更低的滚动阻力和改善轮胎的抓地力，从而提高汽车燃油效率。
这些具有高燃油效能等的节能型轮也被称作“绿色轮胎”。
如今我们所说的白炭黑已经不单纯是一种在橡胶配方中用作炭黑的替代品，而是一种X-射线无定形的硅酸和硅酸盐的白色超细粉体的总称，这类粉体材料具有非常广泛的应用，根据制备路线不同，主要分为沉淀法白炭黑及气相法白炭黑两大类。
一．白炭黑的制造白炭黑的制备多采用两种方法，即煅烧法和沉淀法。
煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑，它是以多卤化硅（SiClx）为原料在高温下热分解，进行气相反应制得。
白炭黑在橡胶中的应用
白炭黑在橡胶中的应用一、白炭黑对胶料工艺性能的影响（1）胶料的混炼与分散白炭黑由于比表面积很大，总趋向于二次聚集，加之在空气中极易吸收水分，致使羟基间易产生很强的氢键缔合，进一步提高了颗粒间的凝聚力，所以白炭黑的混炼与分散要比炭黑困难得多，而且在多量配合时，还容易生成凝胶，使胶料硬化，混炼时生热大。
为获得良好的分散，就要求初始混炼时，保持尽可能高的剪切力，以便使白炭黑的这些聚集体粒子尽可能被破坏，而又不致使橡胶分子链发生过多的机械降解。
为此，白炭黑应分批少量加入，以降低生热。
适当提高混炼温度，有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分，降低粒子间的凝聚力，有助于白炭黑在胶料中的分散。
（2）白炭黑补强硅橡胶混炼胶中的结构控制白炭黑，特别是气相法白炭黑是硅橡胶最好的补强剂，但有一个使混炼胶硬化的问题，一般称为“结构化效应”。
其结构化随胶料停放时间延长而增加，甚至严重到无法返炼、报废的程度。
对此有两种解释，一种认为是硅橡胶端基与白炭黑表面羟基缩合；另一方面认为硅橡胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。
防止结构化有两个途径，其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质，如羟基硅油、二苯基硅二醇、硅氮烷等。
当使用二苯基硅二醇时，混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。
这样就可以防止白炭黑填充硅橡胶的结构化。
另一途径是预先将白炭黑表面改性，先去掉部分表面羟基，从根本上消除结构化。
（3）胶料的门尼粘度白炭黑生成凝胶的能力与炭黑不相上下，因此在混炼白炭黑时，胶料的门尼粘度提高，以致于恶化了加工性能，故在含白炭黑的胶料配方中软化剂的选择和用量很重要。
在IIR中往往加入石蜡烃类、环烷烃类和芳香烃类，用量视白炭黑用量多少及门尼粘度大小而异，一般可达15-30%。
在NR中，以植物性软化剂如松香油、妥尔油等软化效果最好，合成的软化剂效果不大，矿物油的软化效果最低。
（4）胶料的硫化速度白炭黑粒子表面有大量的微孔，对硫化促进剂有较强的吸附作用，因此明显地迟延硫化。
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用
亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑在橡胶中的应用亲水白炭黑是一种具有亲水性的炭黑颗粒，它在橡胶工业中有着广泛的应用。
以下是一些主要的应用领域：提高橡胶制品的抗磨性能亲水白炭黑可以作为填料添加到橡胶制品中，提高其抗磨性能。
炭黑具有高比表面积和微米级的颗粒尺寸，通过与橡胶相互作用，增加了橡胶制品的抗磨损能力。
增强橡胶制品的抗紫外线性能橡胶制品在户外环境中容易受到紫外线的损伤。
亲水白炭黑的加入可以有效地改善橡胶制品的抗紫外线性能，并延长其使用寿命。
提高橡胶制品的耐候性亲水白炭黑能够提高橡胶制品的耐候性，使其更能够抵抗氧化、热老化以及环境中的化学物质侵蚀。
这使得橡胶制品能够在恶劣的工作环境中长期稳定运行。
亲水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的加工性能，提高橡胶的流动性和成型能力。
这对于生产大型橡胶制品，如轮胎等，具有重要意义。
疏水白炭黑在橡胶中的应用疏水白炭黑是一种具有疏水性的炭黑颗粒，它在橡胶工业中也有着重要的应用。
以下是一些主要的应用领域：提高橡胶制品的耐油性能疏水白炭黑可以与橡胶相互作用，增加橡胶制品的疏水性，从而提高其耐油性能。
这在一些需要承受油污染或与液体油接触的橡胶制品中非常关键。
增强橡胶制品的抗溶胀性能疏水白炭黑的加入能够改善橡胶制品的抗溶胀性能。
橡胶制品在接触溶剂或液体时容易发生溶胀，导致性能下降。
疏水白炭黑的引入可以减少橡胶与液体的相互作用，提高其抗溶胀性能。
提高橡胶制品的保温性能疏水白炭黑可以作为绝热材料添加到橡胶制品中，提高其保温性能。
疏水性使其能够阻碍热量和水分的传递，使橡胶制品具有更好的保温效果。
疏水白炭黑的加入可以改善橡胶制品的耐化学性能，提高其对化学物质的抵抗能力。
这对于一些需要与酸、碱等化学物质接触的橡胶制品来说非常重要。
以上是亲水白炭黑和疏水白炭黑在橡胶中的一些主要应用及其详细讲解。
这些应用使得亲水白炭黑和疏水白炭黑成为橡胶工业中不可或缺的材料，为橡胶制品的性能提升和扩展应用领域提供了重要的支持。
白炭黑的性能对橡胶的性能的影响
白炭黑的性能对橡胶的性能的影响白炭黑由于粒径小而分L面积较大，加之其表面活性较强（表面的-OH 基能与橡胶分子双键发生化学结合生成凝胶），具有很好的补强作用。
白炭黑对橡胶性能的影响如下所述：（1）对混炼的影响白炭黑粒子小，活性较大，具亲水性，因此混炼时不易分散均匀，而且在多量混合时，还容易生成大量凝胶，使胶料硬化，生热多。
所以在混炼时，应将白炭黑分批少量地加入，以减轻生热性，并获得较好的分散效果。
适当提高混炼温度，有助于白炭黑的分散。
因为温度高时能除掉一部分白炭黑表面吸附的水分，降低了粒子间的凝集力（吸附的水分和白炭黑表面上的-OH基之间形成氢键，使粒子间凝集子增加），而使分散性提高。
（2）对胶料门尼粘度的影响胶料门尼粘度随着白炭黑填充量的增加而提高。
胶料门尼粘度提高的原因，是由于白炭黑与雄胶结合生成了凝胶，阻确了橡胶分子及其链段活动性的结果。
由于胶料门尼粘度增大，使粘着性锐减，故在实际应用中，需多加软化剂。
（3）对胶料硫化的影响白炭黑对硫化作用的影响主要视其比表面积的pH值而定。
白炭黑粒子较小，比表面积较大，其表面上的-OH基对促进剂有较强的吸附作用，因此有明显的迟延硫化作用。
所以在填充白炭黑的胶料中促进剂的用量应适当提高。
为减弱白炭黑对促进剂等的吸附，可加入能与-OH 基优先产生吸附的物质，如二甘醇、三乙醇胺、聚乙烯醇等。
白炭黑表面呈酸性时，酸性本身也有迟延硫化作用。
（4）对硫化胶性能的影响白炭黑对硫化胶的补强效能随其粒子大小和表面所含-OH基的数量和性质而定。
粒子越小，补强效果越大，在粒子大小一定时，表面含结合-OH基多，补强作用也越好。
含有白炭黑的硫化胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度，生热少，耐热性和电绝缘性好，但永久变形较大。
白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强效果，尤其对硅橡胶补强使用更佳。
在硅橡胶中加人气相法白炭黑后，可使其拉伸强度提高约十倍。
近年来，将白炭黑用于胎面代替部分炭黑（加入5~10份沉淀法白炭黑代替部分炭黑）能改善NR/SBR、NR/BR并用载重胎面的撕裂强度，减少崩花、掉块。
炭黑在橡胶里面的增强机理
炭黑在橡胶里面的增强机理
炭黑作为一种常见的填料，可以在橡胶中起到很好的强化作用。
其主
要机理如下：
1.提高界面粘附力：炭黑表面的亲疏水性能能够吸附橡胶分子，增强
炭黑与橡胶的相互作用力，促进颗粒与橡胶基质之间的粘附，从而增强复
合材料的力学性能。
2.增加形态刚度：炭黑颗粒的硬度和刚度远高于橡胶分子，可以有效
地增加橡胶的形态刚度，提高材料的弹性模量和强度。
3.促进硫化反应：炭黑表面含有丰富的活性基团，能够吸附橡胶分子，增加其接受硫醇羟基的能力，促进橡胶与硫醇发生交联反应，从而增强材
料的耐热性和耐磨性。
4.增加热导率：炭黑颗粒的导热性能良好，能够有效地增加橡胶复合
材料的导热性能，提高材料的热稳定性和抗老化性能。
综上所述，炭黑作为一种重要的橡胶填料，能够改善橡胶材料的力学
性能、耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等方面的性能，广泛应用于橡胶工业中。
炭黑在各行业的应用及作用
炭黑在各行业的应用及作用炭黑是一种由碳元素构成的微细颗粒状固体物质，常用于各种行业中。
以下将介绍炭黑在不同行业的应用及其作用。
1. 橡胶工业：炭黑是橡胶制品中最重要的填充剂之一。
通过添加适量的炭黑，可以改善橡胶的强度、耐磨性、耐候性和耐臭氧性能。
炭黑还可以增加橡胶的硬度、耐用性和耐低温性，使橡胶制品具有更好的性能和使用寿命。
2. 塑料工业：炭黑在塑料制品中的添加可提高塑料的力学强度、热稳定性和耐候性。
炭黑还可以增加塑料的硬度、刚度和抗冲击性能，使塑料制品更耐用和具有更好的外观质量。
3. 油墨工业：炭黑是油墨中的重要颜料之一。
添加适量的炭黑可以增加油墨的颜色深度、遮盖力和光泽度，并提高油墨的流动性和印刷性能。
炭黑还可以提高油墨的抗紫外线能力，保护印刷品不易褪色。
4. 涂料工业：炭黑在涂料中的主要作用是增加涂料的遮盖力、色深度和均匀性。
炭黑还可以增加涂料的耐候性和耐磨性，延长涂料的使用寿命。
此外，炭黑还可以改善涂料的流动性和涂刷性能，使涂料施工更加方便和高效。
5. 化妆品工业：炭黑在化妆品中常用作颜料。
添加适量的炭黑可以调整化妆品的颜色和质地，使化妆品具有更好的遮盖性和持久性。
炭黑还常用于眼线笔、眉笔和口红等彩妆产品中，赋予其深邃和持久的色彩效果。
6. 电池工业：炭黑在电池制造中广泛应用。
其添加可以提高电池的导电性和承载能力，延长电池的使用寿命。
炭黑还可以增加电池的稳定性和抗老化能力，提高电池的效能和安全性能。
7. 食品工业：炭黑在食品工业中作为食品添加剂使用。
炭黑可以用来调整食品的颜色和质感，增加食品的色泽和光泽度。
在某些食品中，炭黑还可以用作着色剂，使食品呈现出特定的颜色，如巧克力、甜品等。
总之，炭黑在各行业中起到不同的作用，包括加强材料的性能、改善产品的质量和外观、提高产品的耐用性和稳定性。
随着科技的进步，炭黑在各行业中的应用也不断创新和扩大，为不同行业的发展提供了支持。
一种改性白炭黑介绍
改性白炭黑
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，用生产工艺分类可以分为沉淀二氧化硅和气相二氧化硅。
白炭黑是多孔性物质，其组成可用·n H2O表示，其中n H2O是以表面羟基的形式存在。
能溶于苛性碱和氢氟酸，SiO
2
不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
本文介绍的改性白炭黑主要是应用在橡胶中，是指在沉淀法白炭黑的生产基础上，为提升分散性能再采用化学手段进行改性的白炭黑品种，让白炭黑由亲水性变成疏水性。
防止白炭黑颗粒之间过度团聚，影响橡胶制品的物理机械性能。
作用机理：
白炭黑的表面化学改性是采用可以与白炭黑的表面活性基团发生化学反应的化学品，消耗表面大量的自由羟基，以防止羟基互相结合形成团聚体。
目前比较常用的改性剂包括偶联剂Si69，Si75和甲基三甲氧基硅烷等。
这里我们采用常州五洲化工的一款专利橡胶活化剂，在反应中吸收二氧化硅的表面结晶水。
相比于硅烷系列改性剂又具有耐高温的优势，在500℃下才分解。
因此在高温高压的制品加工过程中也能保持有效性，不像硅烷系列会部分失效。
产品特点：
1. 超细粒径，提高胶料的物理机械性能
2. 低门尼粘度，带来更高的生产效率
技术指标：。
炭黑和橡胶的作用机理
炭黑和橡胶的作用机理炭黑和橡胶是常用的材料，在许多领域都有广泛的应用。
炭黑是一种黑色的粉末状材料，由于其特殊的性质，在橡胶工业中被广泛应用。
本文将从炭黑和橡胶的作用机理进行探讨。
我们来了解一下炭黑的性质。
炭黑是一种由炭素聚合而成的颗粒状物质，其颗粒大小一般在20-200纳米之间。
炭黑具有良好的导电性、耐热性和耐候性，同时还具有较高的比表面积和吸附性能。
这些特性使得炭黑成为一种重要的填料材料，特别是在橡胶工业中。
炭黑在橡胶中的作用机理主要有两个方面。
首先，炭黑能够增加橡胶的强度和硬度。
这是因为炭黑具有良好的填充效果，能够填充橡胶中的空隙，增加橡胶的密实性。
此外，炭黑的颗粒表面是不规则的，具有许多微小的凹陷和突起，这些微观结构能够增加橡胶的摩擦力，提高橡胶的抗滑性能。
因此，炭黑能够显著提高橡胶的机械强度和耐磨性能。
炭黑还能够提高橡胶的耐老化性能。
橡胶在长时间的使用过程中，容易受到氧气、紫外线等外界环境的影响，导致老化变硬。
炭黑具有良好的吸光性能，能够吸收紫外线，并将其转化为热能，从而防止紫外线对橡胶的破坏。
此外，炭黑还能够吸附橡胶中的有害气体，如臭氧等，减缓其对橡胶的氧化作用，提高橡胶的耐候性能。
除了以上作用机理，炭黑还有其他一些特殊的应用。
例如，在橡胶制品中，适量添加炭黑可以改善橡胶的导电性能，使其具有静电消散、防静电等功能。
此外，炭黑还可以用作橡胶制品的着色剂，通过调节炭黑的添加量和分散性，可以实现不同颜色的橡胶制品。
炭黑作为一种重要的填料材料，在橡胶工业中发挥着重要的作用。
通过填充空隙，增加橡胶的密实性，炭黑能够显著提高橡胶的强度和硬度；同时，炭黑还能够吸收紫外线，减缓氧化作用，提高橡胶的耐老化性能。
此外，炭黑还具有导电性能和着色功能，为橡胶制品的特殊需求提供了解决方案。
炭黑和橡胶的作用机理的深入研究，将有助于进一步提高橡胶制品的性能和质量，推动橡胶工业的发展。
废旧轮胎裂解炭黑在橡胶地板中的应用
168废旧轮胎裂解炭黑在橡胶地板中的应用魏玉山，陈晓燕，马立成，徐 勇，蔡启胜，王贝贝，冷 帅，薛 霖（双星集团有限责任公司，山东青岛 266400）摘要：对比废旧轮胎裂解炭黑（CBp）和炭黑N330的理化性能，研究CBp部分替代炭黑N330对橡胶地板胶料性能的影响。
结果表明：CBp灰分含量较大，结构度较低，其他理化性能与炭黑N330基本相当；在橡胶地板胶料中用CBp替代30%炭黑N330，胶料的硫化特性、硫化胶的物理性能和耐老化性能、橡胶地板的使用性能均符合普通橡胶地板的技术要求，且有效降低了生产成本。
关键词：废旧轮胎；裂解炭黑；橡胶地板；使用性能；生产成本中图分类号：TQ336.4＋1；TQ330.38＋1 文章编号：2095-5448（2021）04-0168-04文献标志码：A DOI：10.12137/j.issn.2095-5448.2021.04.0168近年来，人们生活水平不断提高，汽车保有量不断增大，由此产生的废旧轮胎也越来越多。
废旧轮胎大量堆积不仅是资源浪费，还会导致严重的环境污染，因此废旧轮胎的处理成为十分紧迫的产业和环境问题[1-2]。
热裂解工艺可高效处理各种轮胎，将废旧轮胎转化为裂解油、裂解炭黑、裂解气和钢丝等可再利用资源，资源利用率为100%，这对实现生态文明建设和循环经济具有十分重要的意义[3-4]。
废旧轮胎裂解炭黑（简称CBp）是废旧轮胎热裂解的重要产物之一，可通过炭黑深加工工艺进行除杂提质。
将CBp应用于各种橡胶制品中是实现废旧轮胎资源循环利用的关键，具有显著的经济和社会效益，已成为行业研究热点[5-7]。
本工作使用CBp部分代替橡胶地板配方中的炭黑N330，比较不同CBp/炭黑N330用量比胶料的硫化特性、物理性能、耐老化性能以及成品性能，以期降低生产成本。
1 实验1.1 主要原材料天然橡胶（NR），SMR20，马来西亚产品；胎面再生胶，山东忠诚橡胶有限公司产品；炭黑N330，江西黑猫炭黑股份有限公司产品；CBp（废旧轮胎在微负压高温条件下热裂解生成的炭渣，经磁选除杂、超细研磨、表面活化改性、造粒、干燥处理制得），青岛伊克斯达科技有限公司产品；环保芳烃油（TDAE），宁波汉圣化工有限公司产品；轻质碳酸钙，河北宁宇化工有限公司产品；氧化锌，石家庄志亿锌业有限公司产品；硬脂酸1845，杭州油脂化工有限公司产品；促进剂DM和CBS，科迈化工股份有限公司产品；硫黄，青岛城阳双埠硫磺加工厂产品。
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑是一种常见的橡胶补强材料，它通过添加炭黑颗粒到橡胶中，能够显著提高橡胶的力学性能和耐磨性能。
炭黑补强原理涉及到炭黑颗粒的物理属性和橡胶基体的化学结构。
首先，炭黑是一种碳纳米颗粒，具有大比表面积和高比表面积活性。
当炭黑与橡胶基体混合时，炭黑颗粒能够填充橡胶的空隙，增加橡胶间的物理相互作用力，从而增加橡胶的拉伸模量、强度和硬度。
此外，炭黑的高比表面积活性也能吸附橡胶链端的自由基，从而促进橡胶分子间的交联反应，进一步增加橡胶的强度和硬度。
其次，炭黑还具有催化效应。
在橡胶加工过程中，加热和加速剂等因素都会产生自由基，这些自由基能够导致橡胶分子的交联反应。
炭黑能够吸附这些自由基，进而进一步促进橡胶分子间的交联反应，形成更强的交联结构，增强橡胶的力学性能和耐久性能。
除了以上两个原理，炭黑还具有良好的分散性和亲和力。
由于炭黑颗粒表面带有极性功能团，能够与橡胶基体中的丙烯酸或羟基等活性基团形成氢键或物理吸附作用，从而增加炭黑和橡胶间的结合力，并促进炭黑的分散。
当炭黑充分分散在橡胶中时，能够最大程度地发挥其补强效果。
总体来说，橡胶炭黑补强原理涉及到多种物理和化学作用。
通过增加橡胶链间的
物理作用力、促进分子间的交联反应、优化炭黑的分散和亲和力等方式，能够显著提高橡胶的力学性能、耐久性能和耐磨性能。
因此，炭黑是一种重要的橡胶补强材料，广泛应用于汽车轮胎、橡胶密封件、工业橡胶制品等行业中。
炭黑是做什么用的
炭黑是做什么用的炭黑是含碳原料经不完全燃烧而产生的，具有准石墨结构。
主要组成物是碳元素，还含有少量的氢、氧、硫、灰分、焦油和水分。
其作为现代工业不可缺少的重要产品之一，与人民的物质生活和文化生活有着密切联系。
那么，炭黑是做什么用的呢？在哪些领域内应用呢？一、在橡胶工业的应用：炭黑约有94% 用于橡胶工业，包括各种的橡胶制品，例如：胶带、胶鞋、胶管等。
其中轮胎行业占到60%以上，其可应用于各种类型的轮胎中，如：汽车轮胎、自行车胎、飞机轮胎、力车胎、越野轮胎等，细分到轮胎部位包括：内胎、外胎、胎侧等。
据了解，每制造一条普通轮胎，便需要10公斤左右的炭黑。
炭黑在橡胶产品中用量如此之多的原因主要是炭黑具有优异的补强性能，这种能力自1914年被发现后，一直沿用至今。
炭黑作为重要的补强剂可大大提高轮胎的耐磨耗性能，据了解，轮胎中添加30%的补强炭黑即可将轮胎的行驶里程提高至4-6公里。
总的来说，炭黑在橡胶工业中主要发挥两大作用，即补强填充，具有增加橡胶制品耐磨性及延长使用寿命，节约成本的优势。
二、在油墨、涂料行业的应用：中国在古代便掌握了色素炭黑的生产工艺方法，以用来制造墨汁及黑色颜料，作为黑色印刷油墨的重要原料，其中以色素炭黑作为首选，在油墨中添加炭黑可使印刷油墨的字迹清晰、色泽鲜明，影响着印刷产品的质量。
现代油墨的种类繁多，炭黑的应用也及其广泛，据了解，新闻油墨占全部油墨的70%左右，每印刷一吨报纸便要消耗16公斤的新闻油墨。
色素炭黑作为建筑用、汽车用、船舶用涂料，是涂料工业不可或缺的黑色颜料。
炭黑可提高涂料吸收光线的能力，提高涂料的光泽，改变涂料的流动性，提高涂料的耐久性。
三、在塑料工业的用途：塑料是炭黑非橡胶领域内应用最广的，不仅发挥着色及调色作用，还能起到防止紫外线老化、抗静电、导电等作用。
为提高炭黑在塑料中的分散性，一般将其制成色母粒的形式。
四、在水泥建材制品中的应用：炭黑可在水泥或石棉水泥中发挥着色作用，常被用于屋面材料、石棉水泥板、水泥建筑板材，以及高速公路的混凝土路面等。
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. " !! 炭黑表面 官 能 团 与 低 分 子 化 合 物 结 合 引 发 聚合反应
A C" #B 研究了 Q 盐和表面羟甲基化 周建 华 等 ! (
炭黑组成的氧化 还 原 引 发 体 系 # 引发烯类单体在 炭黑表 面 接 枝 聚 合 & 首 先 在 C 将炭 $[ 水 浴 下 # 黑* 甲醛 和 氢 氧 化 钠 $ 催 化 剂% 一起反应A 得到 H# 羟甲基化炭 黑 + 再于? 分别加入 $[ 氮 气 条 件 下 # 硝酸 * 丙烯酰胺和硝酸铈胺水 溶液 # 恒 温 $7 制 C H# 备表面接枝丙烯 酰 胺 的 改 性 炭 黑 # 其在水分散体
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用炭黑和聚合物 基 体 的 电 荷 极 性 不 同 # 使两者产 生强烈吸附而获 得 优 良 的 分 散 稳 定 性 # 如在酸性 炭黑中加入双叔 氨 基 脂 肪 族 胺 化 合 物 时 # 其中一 个叔氨基与炭黑羧基和酚羟基产生酸)碱作用 # 而 另外的叔氨基络 合 在 炭 黑 粒 子 表 面 # 使脂族胺化 合物被牢固地吸 附 在 酸 性 炭 黑 表 面 # 所得改性炭 黑添加于聚合物 或 有 机 溶 剂 时 # 能够提高二者的 改善 炭 黑 的 分 散 性 & 研 究 表 明 亲和性 #
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炭黑改性及其在橡胶中的应用
岑!兰! 周彦豪 ! 陈福林 ! 广东工业大学 材料与能源学院 " 广州 !C # A $ $ $ D
!%" 用聚? 乙烯吡啶$ 改 U * F * (O + F等 A I 2 Y R% : d 性炭黑 # 在A 炭黑表面羧基氢原子与 # $[ 温度下 #
十六烷
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.! 炭黑表面接枝改性 表面接枝聚合物是提高炭黑表面性质的一个 最有效方法 & 炭黑表面羧基和酚羟基可与低分子 化合 物 反 应 # 形 成 活 性 点# 进 而 引 发 自 由 基 型* 阳 离子型和阴离子 型 接 枝 聚 合 反 应 # 得到高接枝率 的产物 + 炭黑表面 也 可 直 接 与 带 活 性 端 基 的 聚 合 物分子结合 # 得到 相 对 分 子 质 量 和 结 构 容 易 控 制 的接枝聚合物 + 或是炭黑捕获可分解出自由基的 聚合物 # 将其 牢 固 地 接 枝 于 炭 黑 表 面 & 高 分 子 链 接枝到炭黑表面 # 其空间位阻作用阻止了炭黑粒 子再聚集 # 从而使 改 性 炭 黑 在 溶 剂 中 的 分 散 性 和
’ A(
一直以来 " 科研 工 作 人 员 进 行 了 大 量 的 炭 黑 表 面 物理和化学改性研究工作 " 由此 " 本文从炭黑表面 表 面 吸 附$ 表 面 接 枝$ 氧化和卤化改性几方 包覆 $ 面出发 " 总结近 几 年 来 炭 黑 改 性 技 术 及 应 用 的 新 进展 % !! 炭黑包覆改性 各种不同性 能 的 填 料 通 过 适 当 的 并 用 技 术 " 对聚合物的性能可起到协同效应 % 白炭黑是补强 效果最接近炭黑 的 浅 色 补 强 剂 " 其填充胶料具有 下低损耗因子和较低温度! 较高 温 度 ! D $[ # $[ # 下高损耗因子的 特 性 " 即低滚动阻力和高抓着力 性能 " 如果在橡胶中同时填充白炭黑和炭黑 " 将可 得到低油耗 $ 高耐磨性 $ 低生热性和抗湿滑性优异
A # $ $[ ! !! 炭 黑 由 碳 氢 化 合 物 在 高 温 下 ! # 脱氢和重 缩 合 反 应 形 成 % 其 层 状 类 石墨 A " $ $[ 微晶基本粒 子 结 构 中 含 E C_ !E E_ 的 碳 及 少 量 氢$ 氧$ 硫$ 灰分等成分 " 各碳原子位于正六角形顶 角上 " 形 成 六 角 形 平 面 层" 层 面 边 缘 有 自 由 基$ 氢 和含氧基团等功能团 " 其中 " 表面含氧基团依其结 合或解离质子能力不同而呈现酸性 $ 碱性和中性 " 如羧基 $ 酚基 $ 酸酐基 $ 内酯基等酸性含氧基团 " 氧 万方数据 杂萘满基和吡喃酮基等碱性含氧基团 " 羰基 $ 醌基 和环状过氧基等中性含氧基团
D" %( 的绿色轮胎 制 品 ’ %使用适当的偶联剂可制备
% 这些官4; 是其进行化学改性的反应 如自由基对化学吸附影响很大 " 表面氢比较活 点" 泼" 容易发生取代反应等 " 利用炭黑表面性质对其 进行改性研究已经成为炭黑应用中的热点课
!" ?( 题’ %
炭黑具有 良 好 的 补 强 $ 着 色$ 导电和耐候性 广泛 应 用 于 聚 合 物 增 强$ 吸 附$ 着 色$ 导 电$ 耐 能" 候改善剂等场合 " 尤其是多年来炭黑一直是橡胶
发剂 # 使单体 L 同时与炭黑表面活性基团 和橡 胶 分子链发生接枝 反 应 # 从而提高了炭黑在橡胶基 体中的分散 # 加强了橡胶与炭黑之间的结合 + 所制 备的 8 )改性炭黑复合材料物理性能和热稳定 P 2 性优异 # 天然橡胶)改性炭黑复合材料热稳定性和
! $" 抗湿滑性 良 好 & 游 长 江 等 ! 制备了丙烯酸丁酯
C( 足使用要求的改性炭黑 " 并赋予炭黑新的功 能 ’ %
收稿日期 " ! $ $ D;$ %;A C 作者简介 " 岑 ! 兰! " 女" 硕士 " 主要从事聚合物改性研究 % A E D "; #
" !
特 种 橡 胶 制 品
第! "卷!第#期
"" 附聚体破碎成 原 生 聚 集 体 ! # 聚集体吸附连接料
高安全绿色轮胎 的 广 泛 使 用 " 对补强炭黑提出更 高的要求 % 众所周知 " 高分子为低表面能物质 " 而 炭黑为高表面能物质 " 它亲水性好 " 与疏水性的有 机物吸附性弱 " 炭黑粒子间容易附聚 " 在高分子基 体中的分散 性 差 " 削 弱 了 炭 黑 的 作 用 效 果%因 此 应从降低炭黑聚集体间的相互作用 " 增强炭黑)聚 合物相互作用 " 提高炭黑在聚合物基体中的分散 性角度 " 对炭黑表面进行物理化学改性 " 以得到满
改性炭黑 # 所得 改 性 炭 黑 填 充 丙 烯 酸 酯 硫 化 胶 的 撕裂强度 * 耐屈 挠 龟 裂 性 和 拉 断 伸 长 率 有 了 较 大 幅度的提高 &
! $ $ %年
! 岑 ! 兰等 ! 炭黑改性及其在橡胶中的应用
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" ! A 坪 川 纪 夫! 研究了炭黑表面的二次接枝聚
强 度 和 耐 磨 耗 性) 尤其是对于硫黄硫化体系的 * 在硫黄*促进剂 比值 & P 2( 82 及 82 P 2 并用胶 # 为 !gA 时 # 硫化 胶 的 耐 屈 挠 龟 裂 性 能 最 佳 # 即使 仍能保持较好的耐 在A $ $h![ 老化不同时间 后 # 屈挠龟裂性能 & . " .! 炭黑表面捕获自由基的接枝方法 炭黑表面的芳香族稠环和醌型结构对自由基 有捕获作用 # 由此一些可产生自由基的高分子物 质# 如含氧基团或偶氮基团聚合物等 # 极易与炭黑 表面 反 应 # 从 而 接 枝 上 炭 黑 表 面 &Q H * + Y ( FR ( (
! A ?"
酚基与吡 吡啶官能团的氮 原 子 形 成 离 子 键 结 合 # 啶官能团形成氢 键 # 使聚合物与炭黑粒子间形成 高能量键合 # 而2 Y R 主 链 与 橡 胶 基 体 相 容 性 好# 因此有效地减小了填料)填料间的作用 # 增加了填 料)弹性体相互作用 # 改性炭黑在 丁苯 橡胶 $ & P 2% 中的分 散 性 良 好 # & P 2 硫化胶物理力学性能提 高# 高温 $ 的 损 耗 因 子 降 低# 从而得 D $[ 和 E $[ % 到低温 高 滞 后 和 高 温 低 滞 后 的 胎 面 胶 & 李 卫 青