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白炭黑的补强作用及原理

白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强作用,其中对硅橡胶的补强效果尤为突出。 

白炭黑是一种补强效果仅次于相应炉法炭黑的白色补强剂。含一定量白炭黑的硫化胶与相应炉法炭黑(如HAF)补强的硫化胶相比,具有强度高、伸长率大,撕裂强度高、硬度高、绝缘性好等优点。通常将炭黑和白炭黑并用,可以获得较好的综合性能。 

当前,白炭黑的发展向高分散性、精细化、造粒化和表面改性化等方面发展。

补强剂之所以能提高橡胶制品的硬度和机械强度是因为补强剂粒子表面与橡胶大分子接触产生物理吸附作用,而补强剂粒子的活性表面与橡胶分子链又结合成牢固的化学键 , 生成“结合橡胶”,既有物理作用 , 也有化学作用。

沉淀法白炭黑粒子含有多种硅醇基。红外光谱图表明在白炭黑表面存在三类羟基:硅氧基、隔离轻基、氢键连结。白炭黑分子结构中心的一 Si一O一键具有极性, 有很大的结合能力, 这就使白炭黑微粒表面活性大 , 能与橡胶分子发生作用, 炼胶过程中高分子的橡胶烃基断裂生成自由基 ,与白炭黑表面层一 OH 作用。

另外, 白炭黑微粒的无定形状态, 结晶混乱, 致使表面层形成静电场, 对橡胶高分子的不饱和双键发生诱导效应,促使两者结合。

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