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白炭黑活性剂及作用机理

白炭黑表面有很强的化学吸附活性,与白炭黑表面羟基有关,它可以和水以氢键形式结合,形成多分子吸附层,除此之外,它还可以与很多有机小分子物质发生吸附作用,为了获得最佳橡胶物理性能,通常我们会在配方中添加醇类、胺类活性剂。

白炭黑活性剂及作用机理如下:

1、醇和醇胺类的活性剂

醇和醇胺这类助剂—如聚乙二醇(PEG)、三乙醇胺等在橡胶混炼时先被白炭黑吸附,降低白炭黑吸附力,保护胺类促进剂、防老剂以及氧化锌等不被白炭黑所吸附,使胶料的硫化性能不受干扰。

2、锌盐类的分散剂

白炭黑表面硅醇基(≡Si-OH)极易与脂肪酸锌发生阳离子置换反应,生成≡Si-OZnR等。硅醇基上氢离子被置换,消弱了白炭黑表面的极性,减少表面解团自聚,降低胶料门尼粘度,有利白炭黑分散但未改善物性。

3、硅烷类的偶联剂

硅烷型偶联剂实际是一种具有亲水基和亲油基的表面活性剂,亲水基部分与硅醇基的活性氢离子发生置换,而亲油基部分被橡胶基体所接纳,形成白炭黑--硅烷--橡胶基体的化学键,偶联剂改善胶料物性,与炭黑比存在混炼工艺困难、模量低、耐磨性差等。

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