炭黑对橡胶加工性能影响
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。
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。
炭黑主要化性指标对橡胶混炼胶料性能影响分析
炭黑主要化性指标对橡胶混炼胶料性能影响分析王宏武勇王雪宁(朝阳黑猫伍兴岐炭黑有限责任公司辽宁朝阳122000；江西黑豹炭黑有限公司江西萍乡337034) 摘要：通过选择N234,N220,N375,N326四个炭黑品种中,不同化性指标的产品,按国标配方做混炼胶性能测试；包括硫变，门尼，焦烧等项目。
通过以上数据分析，确定炭黑不同化性指标对胶料各主要性能的影响范围及程度。
关键词：炭黑；化性指标；硫变；门尼；焦烧；影响趋势；影响程度；炭黑是橡胶中重要的填料之一,主要起到补强和填充的作用，能显著提高橡胶制品的补强性。
特别在轮胎企业，由于炭黑的添加使轮胎胎面的耐磨性成几十倍的增加,极大提高了轮胎行驶里程。
同时，也极大的改善橡胶的拉伸强度等物理机械性能。
由于橡胶性能的优劣首先体现在混炼胶的相关性能中;包括:硫变、门尼粘度和焦烧等方面。
因此,深入研究炭黑主要性能的变化对混炼胶性能的影响,以便对于更好的满足轮胎橡胶企业的需求,有针对性的调整炭黑生产工艺,都有着重要的意义。
1 炭黑主要性能、混炼胶主要性能1.1 炭黑主要性能1.1.1炭黑比表面积是指单位质量或体积内炭黑粒子表面积的总和。
以BET 法测定分为总比表面积(NSA)；外比表面积（STSA)。
1.1.2炭黑结构是对炭黑聚集体链枝程度的表示。
以吸油值法测定分为一次结构和二次结构；其中DBP 是一次结构和二次结构总和。
一次结构（CDBP ）是原生结构，不易破坏；二次结构是靠范德华力凝聚形成的附聚体，易受外力而改变。
1.1.3着色强度(Tint):是炭黑对白色染料的遮蔽染黑能力。
与粒径有关，随粒径的缩小及粒径分布均一性的提高着色强度有增加趋势；着色强 度的大小也可间接代表炭黑活性的强弱。
1.2 混炼胶主要性能1.2.1 门尼粘度(M1+4):表示胶料粘度的大小。
一般按如下形式表示：C o ML1004150式中：50M —粘度，以门尼值为单位；L —大转子 1—预热时间，1min 4—转动时间，4min100℃—试验温度。
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。
炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析
炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析研究了3种填料（氟化钙、硫酸钡、炭黑）对氟橡胶力学性能及加工性能的影响。
结果表明，采用氟化钙对氟橡胶补强作用最明显，但降低了压缩永久变形性能；而炭黑对氟橡胶的综合性能改善最佳。
标签：氟橡胶氟化钙硫酸钡炭黑氟橡胶是主链或侧链碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。
氟原子的电负性极高，使得C-F键键能较大（大约110kJ.mol-1），同时促使C-C主链键能提高（97kJ.mol-1），并在F-H之间利用强范德华力形成氢键，且其原子半径（0.064mm）相当于C-C键的一半，因此能够紧密地排列在碳原子周围，对聚合物C-C主链产生很强地屏蔽作用，从而赋予了含氟高聚物高度稳定性。
由于氟橡胶这种化学结构，使得氟橡胶基体与绝大多数填料之间并不存在化学作用，也很难找到一种合适的表面活性剂对填料进行表面改性处理，所以氟橡胶与现今普遍使用的填料之间的界面粘合强度较弱。
然而，填料却可增大体积、降低成本，改善力学性能及加工工艺性能等，对于氟橡胶这种昂贵的特种橡胶来说，其作用更加明显。
研究填充体系对氟橡胶力学性能及加工工艺性能的影响具有重要的意义。
本文选用了3种典型的填料（氟化钙、硫酸钡、炭黑）来探讨填料对氟橡胶性能的影响及其在使用上所体现的优缺点。
1、实验1.1 原材料氟橡胶26，门尼粘度[ML（1+10）121℃]为42，双酚AF，BPP，Ca（OH）2，活性氧化镁，N990，巴西棕蜡；氟化钙和硫酸钡。
1.2 需要的实验设备开炼机，XK13-021-003型；无转子硫化仪，GT-M2000A型；拉力机，GT-TCS-2000型；邵尔A型硬度计；平板硫化机，KSHR100型。
1.3 试样制备基本配方氟橡胶，100；双酚AF，2；BPP，0.5；Ca（OH）2，6；活性氧化镁，3；巴西棕蜡，1；填料（氟化钙、硫酸钡、炭黑N990），变量。
用开炼机混炼，加料顺序为：氟橡胶→活性氧化镁→氢氧化钙→巴西棕蜡→填料→双酚AF→BPP。
橡胶用炭黑国家标准
橡胶用炭黑国家标准
橡胶用炭黑是橡胶工业中的重要原料，它不仅可以增强橡胶的强度和耐磨性，
还可以改善橡胶的加工性能和耐老化性能。
由于橡胶用炭黑的品质直接影响到橡胶制品的质量和性能，因此制定了橡胶用炭黑的国家标准，以规范其生产和应用。
国家标准对橡胶用炭黑的物理和化学性能、生产工艺、质量控制等方面进行了
详细规定。
首先，对橡胶用炭黑的外观要求进行了描述，包括颜色、杂质等方面的要求，以确保产品的外观质量。
其次，对炭黑的理化指标进行了规定，如碘吸附值、DBP吸附值、灰分含量、pH值等，这些指标直接关系到炭黑的增强效果和加工性能。
此外，国家标准还对炭黑的生产工艺进行了规范，包括原料选用、生产工艺流程、设备要求等方面的要求，以确保产品的生产过程符合环保要求并且能够稳定生产高质量的产品。
橡胶用炭黑国家标准的制定，对于橡胶工业具有重要的指导意义。
一方面，它
规范了橡胶用炭黑的生产，促进了橡胶用炭黑行业的健康发展。
另一方面，它提高了橡胶制品的质量和性能，保障了橡胶制品在使用过程中的安全性和可靠性。
同时，国家标准的制定还有利于橡胶用炭黑产品的质量监督和管理，保障了消费者的权益，促进了橡胶制品市场的健康发展。
总的来说，橡胶用炭黑国家标准的制定是橡胶工业发展的需要，它对于规范橡
胶用炭黑的生产和应用具有重要意义。
只有严格遵守国家标准的要求，才能够生产出高质量的橡胶用炭黑产品，提高橡胶制品的质量和性能，促进橡胶工业的健康发展。
因此，我们应该充分认识到国家标准的重要性，加强对国家标准的学习和理解，不断提高产品质量，推动橡胶工业的可持续发展。
白炭黑的用途及作用是什么
白炭黑的用途及作用是什么白炭黑，即气相法产生的非晶无定形碳黑，在工业生产中被广泛使用。
它具有多种特性和用途，被广泛应用于化工、橡胶、油墨、涂料等领域。
本文将详细介绍白炭黑的用途及作用。
一、化学工业在化学工业中，白炭黑被用作染料和颜料的添加剂，可以调节颜色的深浅、鲜艳度和透明度。
其细粒度和高比表面积使得白炭黑能够有效地增加染料和颜料的分散性，提高着色力和遮盖力。
此外，白炭黑还可以用作催化剂的载体，在有机合成和化学反应中具有重要作用。
由于其高比表面积和活性表面官能团，白炭黑能够提供更多的反应活性位点，促进反应速率和选择性，提高化学反应的效率。
二、橡胶工业在橡胶工业中，白炭黑是一种常见的填充剂。
与传统的炭黑填料相比，白炭黑具有更小的粒径和更大的比表面积，能够提高橡胶的机械性能和加工性能。
它可以增加橡胶的硬度、强度和耐磨性，同时还能减少橡胶制品的粘度，提高流动性，便于加工成型。
此外，白炭黑还能够改善橡胶制品的物理性能，如拉伸强度、断裂伸长率和耐热性。
它能够有效地阻止橡胶老化和氧化，延长橡胶制品的使用寿命。
三、油墨工业白炭黑在油墨工业中是一种重要的填料和增粘剂。
由于其高比表面积和多孔性结构，白炭黑能够增加油墨的粘度和流动性，提高油墨的乳化稳定性和印刷质量。
同时，白炭黑还能够增加油墨的遮盖力和亮度，改善印品的色彩效果和质感。
它可以作为白色油墨的主要成分，用于印刷高要求的文字、图案和图像。
四、涂料工业在涂料工业中，白炭黑广泛应用于各类涂料中，如水性涂料、溶剂型涂料和粉末涂料等。
它可以起到增白剂、消光剂和填料的作用，使涂料具有更好的遮盖力、附着力和光泽度。
白炭黑还可以提供涂料的防腐性能和耐候性，使涂层具有更好的耐久性和抗老化性。
同时，白炭黑还具有一定的增稠效果，可以减少涂料的流动性，提高涂料的垂流性和涂覆性。
五、其他领域除了以上几个领域，白炭黑在其他许多领域也具有广泛的应用。
例如，白炭黑可以用作防腐剂和抗氧化剂，用于食品、医药、化妆品等领域，保护产品的质量和延长使用寿命。
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。
混炼顺序对炭黑和白炭黑填充橡胶性能的影响
混炼顺序对炭黑和白炭黑填充橡胶性能的影响我呀，有个朋友叫小李，他就在一家橡胶厂上班。
有一回啊，我去他厂里玩。
一进车间，就看到那一堆堆的炭黑和白炭黑，还有橡胶原料，像小山似的。
我就好奇地凑过去，看着那些工人师傅们在那捣鼓混炼的事儿。
这混炼顺序啊，就好比炒菜先放啥后放啥一样重要。
要是顺序不对，那橡胶的性能可就差远了。
我在旁边看的时候，就看到两种不同的混炼情况。
先说说先加炭黑的情况吧。
那些工人师傅把炭黑先加到橡胶里混炼。
你还真别说，这个时候橡胶就像一个贪吃的小怪兽，一下子就把炭黑给吞进去了一部分。
但是呢，因为炭黑的颗粒比较小，它在橡胶里就有点像调皮的小沙子，到处乱窜。
这时候橡胶的黏度啊，就变得有点奇怪，感觉有点稠，就像熬得太浓的粥一样。
这时候我就拉着小李问：“哎，小李，这炭黑先加进去，这橡胶咋变得这么黏糊呢？”小李就笑着跟我说：“你看啊，炭黑的比表面积大，它一进去就跟橡胶分子纠缠在一起，就会让橡胶的流动性变差。
这就像你在泥地里走路，到处都是小石子儿，肯定不好走啊。
”再看先加白炭黑的情况。
白炭黑一加进去，感觉橡胶对它的接纳就没那么热情了。
白炭黑像是个高傲的小客人，在橡胶里有点不太融合。
而且啊，白炭黑还有个特点，它特别容易团聚。
就像一群小伙伴，紧紧抱在一起，不愿意散开。
这就导致混炼的时候特别费劲，那机器都好像在抗议，嗡嗡嗡地响得特别大声。
我又忍不住问小李：“这白炭黑咋这么难搞呢？”小李皱着眉头说：“这白炭黑啊，表面活性高，要是混炼顺序不对，它就容易自己玩自己的，不跟橡胶好好配合。
你看，这就影响了混炼的效果，后面橡胶的性能肯定也好不到哪儿去。
”这两种不同混炼顺序弄出来的橡胶啊，在性能上差别可大了。
先加炭黑的橡胶呢，虽然一开始黏度大，但是等混炼均匀后，它的拉伸强度还不错。
就像一个经过锻炼的小战士，虽然一开始有点笨手笨脚，但是锻炼好了，还是有力量的。
可是它的耐磨性就不是特别好，就像小战士的盔甲有点薄，经不起太多的摩擦。
炭黑对橡胶动态性能的影响
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到 简 明 的 解 释 然 而 可 用 它 们 作 影 响链 段
运 动动 力 学 和 机 械 能 消耗链 的 实 验 证 据
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑补强是橡胶工业中的一种重要技术。
其原理是将炭黑粒子加入到橡胶中，通过物理和化学作用，提高橡胶的强度、硬度、耐磨性和耐老化性能。
炭黑是一种黑色粉末，由天然气或石油等碳质原料经过高温热解、气相沉积等工艺制成。
炭黑具有高比表面积、分散性好、耐高温、耐化学腐蚀等特点，是一种重要的工业材料。
橡胶和炭黑之间的相互作用是橡胶补强的基础。
橡胶分子链中的双键可以与炭黑表面上的羟基、羧基、胺基等官能团发生物理吸附或化学反应，形成强的分子键合力。
这种键合力可以有效地改善橡胶的力学性能。
在橡胶生产过程中，炭黑的添加量通常在10%-50%之间。
炭黑的种类、粒径、表面活性等因素都对橡胶补强效果有影响。
一般来说，表面活性高、粒径小的炭黑补强效果更好。
除了炭黑外，还有其他补强剂，如硅石、白炭黑、碳纤维等。
它们与橡胶分子链的作用方式不同，但都可以提高橡胶的力学性能。
在实际应用中，橡胶炭黑补强技术已经广泛应用于轮胎、输送带、密封件、管道和鞋底等领域。
不同用途的橡胶制品对炭黑的要求也不同，需要在炭黑的种类、添加量、分散性等方面进行调整。
橡胶炭黑补强技术是橡胶工业中的重要技术之一。
通过合理的炭黑选择和添加量，可以有效地提高橡胶制品的力学性能和耐用性，为橡胶制品的应用提供了有力支持。
炭黑对橡胶耐热老化性能的影响
炭黑对橡胶耐热老化性能的影响柴克鹏1，2，沈惠玲1（1.天津科技大学材料科学与化工学院，天津 300222；2.银川佳通轮胎有限公司，宁夏 银川 750011）摘要：研究炭黑对橡胶耐热老化性能的影响。
结果表明：在炭黑结构相同的条件下，随着炭黑粒径增大，胶料的门尼粘度减小，强伸性能降低，耐热老化性能提高；通过并用耐热老化性能好的炭黑可以改善胶料的耐热老化性能。
关键词：炭黑；粒径；天然橡胶；丁苯橡胶；耐热老化性能炭黑是目前橡胶工业中用量最大的补强剂。
炭黑粒径越小，它与橡胶分子的接触面越大，补强作用也越大。
小粒径炭黑能在橡胶中形成均匀、致密的橡胶-炭黑网络，赋予硫化胶较高的强伸性能和耐磨性能，但其混炼时难于分散，胶料生热也大；大粒径炭黑在橡胶中易分散，但形成的炭黑-橡胶网络稀疏，加之粒径分布较宽而导致网络不均匀，致使硫化胶的物理性能较低。
添加的炭黑粒径不同，硫化胶的耐热老化性能差异也较大。
本工作主要研究炭黑品种对橡胶耐热老化性能的影响，并将不同种品种炭黑并用以改善硫化胶的耐热老化 性能。
1 实验1.1 主要原材料天然橡胶（NR），牌号SIR20，印度尼西亚产品；丁苯橡胶（SBR），牌号1500E，中国石油兰州石化公司产品；氧化锌，山东海化金钟锌业有限公司产品；硬脂酸，张家港泰柯棕化有限公司产品；炭黑N220，N330，N375和N660，韩城黑猫炭黑有限责任公司产品；炭黑N326，龙星化工股份有限公司产品；炭黑N234和N550，卡博特化工（天津）有限公司产品。
1.2 试验配方（1）炭黑单用试验配方：NR，100；炭黑（变品种），40；氧化锌，5；硬脂酸，3；芳烃油，3；促进剂DM，1.1；硫黄，3。
（2）炭黑并用试验配方见表1。
1.3 主要设备与仪器1.45 L密炼机，德国克虏伯公司产品；XK-160型开炼机，广东湛江橡胶机械厂产品；GK270型密炼机，益阳橡胶塑料机械集团有限公司产品；T-10型电子拉力机和2000型无转子硫化仪，美国孟山都公司产品；M200型门尼粘度仪，北京友深电子仪器有限公司产品。
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。
关于炭黑吸油值对胶料的影响
关于炭黑吸油值对胶料的影响炭黑是一种炭素黑色颜料，由碳或石油原料的热解产物制成。
炭黑在橡胶工业中具有广泛的应用，可用于增强橡胶的强度、改善橡胶的耐磨性和抗老化性能。
炭黑的吸油值是一项重要的指标，它对胶料的性能有着直接的影响，本文将围绕炭黑吸油值对胶料的影响展开讨论。
首先，炭黑的吸油值会影响胶料的硬度。
炭黑的吸油值越高，说明其对油的吸附能力越强，而在橡胶配方中添加炭黑会导致橡胶中的油分散不均匀，使橡胶硬化。
因此，在橡胶制品的配方中应合理选择吸油值适中的炭黑类别，以保证橡胶的硬度符合要求。
其次，炭黑的吸油值对橡胶的耐磨性有着重要影响。
炭黑在橡胶中起到了增强橡胶强度和硬度的作用，它能够与橡胶分子链相互作用，形成一种网络结构，从而增加了橡胶的抗拉强度和耐磨性。
而炭黑的吸油值越高，说明其表面积越大，与橡胶分子链相互作用的面积也就越大，从而能够更好地增强橡胶的耐磨性能。
此外，炭黑的吸油值还会影响橡胶的导热性能。
炭黑具有优良的导热性能，可以迅速将热量从橡胶中传导出去，以保证橡胶的使用过程中不产生过多热量积聚。
而炭黑吸油值的增加会导致橡胶中的炭黑含量增加，从而增加了橡胶的热导率，提高了橡胶的导热性能。
这对于一些需要高导热性的橡胶制品来说，如散热片、密封、隔音等领域，具有十分重要的意义。
此外，炭黑的吸油值还会影响橡胶的加工性能。
炭黑在橡胶中会起到助剂的作用，能够改善橡胶的流动性和加工工艺性能。
而炭黑的吸油值越高，会增加橡胶配方中的填充剂含量，从而加剧了橡胶混炼过程中的黏性。
这样会导致橡胶的加工难度增大，容易出现切割不均匀、橡胶黏在模具上等问题。
因此，在橡胶制品的配方中应合理选择炭黑的吸油值，以确保橡胶的加工性能与使用性能相适应。
最后，炭黑的吸油值还会对橡胶的抗老化性能产生一定的影响。
炭黑具有很高的紫外光吸收能力，可以有效地抵御紫外线对橡胶材料的破坏，从而提高了橡胶的抗老化性能。
而炭黑的吸油值越高，表明其表面积越大，对紫外线的吸收能力也就越强，因此在橡胶制品中适量添加吸油值较高的炭黑，可以提高橡胶的抗老化性能，延长橡胶制品的使用寿命。
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。
炭黑对橡胶加工性能影响
为什么会迟延硫化？
（1） 炭黑表面酸性基团含量多， PH低，对于促进剂D的吸附量大， 相应地减少了促进剂D的用量，因 而回会迟延硫化。 （2） 炭黑表面酸性基团能阻碍自由 基的形成，又能在硫化初期抑制双 基硫的产生，所以会迟延硫化
炭黑粒径对焦烧时间影响
炭黑PH值对硫化的影响
炭黑对橡胶加工性能影响
炭黑
混炼影响
压延压出
硫化影响
炭黑PH
影响硫化
炭黑粒径
பைடு நூலகம்
PH值低的槽法炭黑或氧化炉法炭黑硫化速 度慢，表现出迟延现象， 起到较好的防焦 烧作用。 PH值高的炉法炭黑一般无迟延现象
PH值低迟延 硫化的原因？
炭黑的结构和粒径的影响
炭黑粒径越小，焦烧越快。 因为粒径越小，比表面积越大，结合胶越 多，自由胶中硫化剂浓度较大 。
炭黑对橡胶压变形的影响
炭黑对橡胶压变形的影响
炭黑是橡胶工业中广泛使用的一种添加剂，它能够显著提高橡胶的力学性能和耐久性。
然而，炭黑对橡胶压变形的影响却是一个复杂的问题，需要深入探讨。
首先，我们需要了解炭黑的基本性质。
炭黑是由烃类物质不完全燃烧或热解产生的黑色粉末。
它的粒径非常小，一般在10-300纳米之间。
由于炭黑的粒径非常小，它可以很好地分散在橡胶基质中，形成一种特殊的网络结构。
这种网络结构能够有效地传递应力，从而提高橡胶的力学性能。
然而，炭黑对橡胶压变形的影响并不仅仅取决于它的粒径。
炭黑的表面性质、结构形态和在橡胶基质中的分散性等因素都会对其产生影响。
例如，某些类型的炭黑具有较高的结构性，这会导致橡胶的硬度增加，从而使其更容易发生压变形。
此外，炭黑在橡胶中的分散性也是一个关键因素。
如果炭黑不能均匀地分散在橡胶中，就会形成应力集中点，这会导致橡胶在受到压力时更容易发生变形。
因此，为了获得更好的力学性能和耐久性，必须采取有效的措施来提高炭黑在橡胶中的分散性。
综上所述，炭黑对橡胶压变形的影响是一个多因素的问题。
为了更好地了解这种影响，需要进一步研究炭黑的性质、结构和在橡胶中的分散性等方面的因素。
只有这样，才能更好地应用炭黑，提高橡胶的性能和耐久性。
橡胶用炭黑的分类及用途
橡胶用炭黑的分类及用途橡胶是一种重要的工业材料，广泛应用于汽车、轮胎、橡胶制品及建筑等领域。
而炭黑则是橡胶中不可或缺的添加剂之一，它能够显著改善橡胶的强度、耐磨性、耐候性、导电性等性能，并且对于橡胶的加工性能也有一定的影响。
本文将对橡胶用炭黑的分类及用途进行详细介绍。
首先，根据产生炭黑的方法和工艺，炭黑可以分为烟道炭黑和热剩炭黑两类。
烟道炭黑是指在燃烧过程中产生的炭黑，它具有较高的比表面积和吸附能力，常用于橡胶中增加硬度和强度，提高耐磨性。
热剩炭黑是指热解天然橡胶、合成橡胶或橡胶废料后的产物，比表面积相对较低，其用途主要是改善橡胶的加工性能和阻燃性能。
根据炭黑的结构和形状，可以将其分为球形炭黑、链状炭黑和网状炭黑三类。
球形炭黑是一种球形颗粒，具有较高的填充性能和增强效果，常用于制作高强度的橡胶制品，如汽车轮胎。
链状炭黑是由大小不等的颗粒沿链状排列而成，其特点是比表面积较大，吸附能力强，常用于制作耐磨、耐油的橡胶制品，如工业输送带。
网状炭黑是由网络状结构组成，比表面积和吸附能力相对较低，常用于制作软质橡胶制品，如密封圈和橡胶管。
根据炭黑的物理和化学性质，可以将其分为活性炭黑、半活性炭黑和非活性炭黑三类。
活性炭黑是指具有一定活性表面的炭黑，常用于改善橡胶的耐候性和抗老化性能，例如用于制作战斗橡胶制品和轮胎胎面。
半活性炭黑是指活性表面较低的炭黑，常用于提高橡胶的强度和硬度，例如用于制作普通轮胎。
非活性炭黑是指几乎没有活性表面的炭黑，其主要作用是改善橡胶的加工性能和阻燃性能，例如用于制作橡胶密封材料和橡胶软管。
在橡胶制品中，炭黑的用途非常广泛。
首先是应用于汽车轮胎制造中，其中包括轮胎胎面、侧墙和胎带的制作。
炭黑可以显著提高轮胎的耐磨性、抗剥离性和抗老化性能，使轮胎具有更好的耐用性和安全性能。
其次是应用于其他各类橡胶制造中，如工业输送带、橡胶密封圈、橡胶管和橡胶挡板等。
在这些制品中，炭黑主要提高了橡胶制品的强度、硬度、耐磨性和耐候性，以及其它性能如导电性、耐油性等。
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力学性能关系图 • 4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？
LOGO 炭黑性质对黏度的影响
离子大小 填充量
A
TITLE
B
TITLE
影响因素？
C
TITLE
D
TITLE
结构度 表面活性
填料性质对压延和压出的影响
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压延和压出是橡胶加工的重要过程，
对于压延、压出来说，最重要的是收缩率 （纵向）、膨胀率（横向）要小，表面光 滑，棱角畸变小。
是否填充、填料性质，特别是形 态（炭黑结构性）对其影响很大。
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1、填料的压延效应 2、炭黑的性质与压出口型膨 胀的关系 a炭黑表面活性的影响 b炭黑用量的影响 c结构的影响
1.炭黑的粒径结构对混炼的影响 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂 3.炭黑及无机填料的分散性
4.其他
LOGO 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂
混炼中炭黑会断裂。
用热解方法及溶解方法从SBR-1500加50份 炭黑的混炼胶中分离出炭黑，用电镜和DBP 法测定聚集体的心态结构，结果见表4-14和 4-13
进行定量估算。
用量的影响也很重要，用量多，膨胀小 也能进行定量估算。比表面积、表面活性 无明显影响
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在相同τw下，填充量高，口型 膨胀率小。
这说明球状的没有结构的 N990炭黑用量经φ校正后也和上 述的压出条件等一样基本上不干 扰B和τw 的关系
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高结构的炭黑尽管经过φ校正，其
用量对B和τw的比例关系仍有影响
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对这一困难问题，Medalia用包容 胶体积分数加上炭黑体积分数之和φ校 正之后得到初步解决。′ 但这种校正也 只用于用量少于35份的情况。这些都 说明了炭黑对压出的影响是显著的。
LOGO 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂
LOGO 讲义的三个部分
1.炭黑的粒径结构对混炼的影响 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂 3.炭黑及无机填料的分散性
4.其他
LOGO 炭黑及无机填料的分散性
炭黑一般与无机填料在橡胶中的分散性有本质 区别
炭黑一般与无机填料对于橡胶类有机聚合物 的亲和性低于炭黑的亲和性。实践证明，无机填 料在橡胶中很难以一次结构形式单个地分散开， 而主要原因是以很多个一次粒子结团在一起的形 式存在。所以从本质上说，在通常的混炼条件下 它没有能力达到主要以单个一次结构的形式分散 在橡胶中的真分散。而在相同条件下炭黑主要以 单个聚集体形式分散在胶中，它有能力达到真分 散。
•原因？
它的粒径小、比表面积大、需要湿润的面积大、 越细的填料单位耗能高
LOGO 炭黑的粒径结构对混炼的影响
• 1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些? • 2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些? • 3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶
力学性能关系图 • 4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？
LOGO 炭黑结构的影响
试验确定了在该条件下毛细管长 径比大于15时，口型膨胀率表观上与 压出温度、速度、相对分子质量分布 等无关，只与剪切应力τw有比例关系， 因为这些因素均可包容在τw中。
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两种炭黑和它们的石墨化产物分别落在各自的直线上，这说明表面活性 与温度等压出条件一样对口型膨胀率与剪切应力τw成比例关系，没有干扰。
LOGO 其他方面的影响
除了以上四点还有什么对黏度有重要影响呢？
回答：炭黑的粒径对黏度同样有着重要的影响， 粒子越细则胶料黏度越高，因为粒子小， 比表面积大，结合橡胶增加。
LOGO 炭黑粒径对黏度的影响
LOGO 影响情况怎样？
粒子越细 结构度越高 填充量越大 表面活性越大
混炼胶黏度越高
LOGO 讲义的三个部分
4.其他
LOGO 炭黑的粒径结构对混炼的影响
• 1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些? • 2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些? • 3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶
力学性能关系图 • 4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？
LOGO 粒径大小的影响
• 粒径越细的填料特点
混炼困难、吃料慢、耗能高、生热高、分散困难
•炭黑结构对分散的影响
高结构比低结构吃料慢、分散快
•原因？
空隙体积比较大、排除空气需要较多时间、 一旦吃入后结构高的炭黑易分散
LOGO Hot Tip
• 1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些? • 2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些? • 3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶
力学性能关系图 • 4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？
填料的性质对橡胶加工性能的影响
NO.4
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炭黑
混炼影响
压延压出
硫化影响
LOGO 讲义的三个部分
1.炭黑的粒径结构对混炼的影响 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂 3.炭黑及无机填料的分散性
4.其他
LOGO 讲义的三个部分
1.炭黑的粒径结构对混炼的影响 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂 3.炭黑及无机填料的分散性
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填料用量多，易压出，炭黑表面活 性无明显影响
一般的无机填料因粒子的长轴或 粒子的片状沿压延压出方向取向而引 起了压延效应，这使胶片的某些性能 会出现各向异性，为了区别大分子链 的压延效应， 也称为粒子效应
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橡胶在压出口型时会产生口型膨胀现象 原因 橡胶的弹性（记忆）效应
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Cotton用Instron毛细管流变仪测定 了口型膨胀率与管壁的剪切力τw的关 系。
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几种炭黑的φ和φ′
炭黑 DBP吸油值/ 填充量 φ （cm3/100g）
N210
85.0
35Biblioteka 0.15N683 135.5
35
0.15
N220 115.2
35
0.15
N472 187.0
35
0.15
φ′
0.290 0.400 0.356 0.514
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炭黑结构对胶料压出膨胀有重大影响， 结构高则膨胀率低，并且在一定条件下可
LOGO 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂
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• 1.炭黑的粒径对混炼的影响有哪些? • 2.炭黑的结构对混炼的影响有哪些? • 3.炭黑胶料混炼时间与分散程度/流变性能/橡胶
力学性能关系图 • 4.炭黑性质对混炼胶黏度的影响？
LOGO 2.混炼过程中炭黑聚集体的断裂
LOGO 炭黑的粒径结构对混炼的影响