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炭黑在橡胶中的补强机理是什么?

2019-12-20 10:19:19
炭黑对橡胶的补强作用是由炭黑的基本性质所决定的,已知炭黑粒子越细,补强性能越好,实验证明,炭黑比表面积大于50m/g(N100~N400)时,才能表现出较好的补强性。因为只有当炭黑粒径在50nm以下时,才能小于硫化胶交联点间链段的长度,橡胶分子才能充分吸附在炭黑粒子表面上,两者牢牢地结合在一起。炭黑聚集体形态与吸留橡胶含量有关,吸留橡胶的存在使炭黑的有效容积增大,因此,炭黑结构越高,胶料定伸应力越大。另外,炭黑表面活性的高低,表明了炭黑对橡胶亲和力的大小,因而直接影响到补强性能。关于炭黑对橡胶补强机理,过去人们作过许多研究,提出了许多补强理论,力求说明橡胶和炭黑的相互作用机制。例如,基于炭黑聚集体的流体力学作用的Goth-Gold公式;基于被吸藏在复杂形状的炭黑聚集体内的“吸留橡胶”的作用;基于炭黑表面活性和聚集体形态学特性的“结合胶”行为;基于炭黑的含氢量及表面能的表面化学特性;基于聚集体间距离的“填料网络”理论;基于最先进的分析仪器对于炭黑表面微细构造的新发现,等等众多补强理论观点,下面将分别加以介绍。正如无尽善尽美的补强理论”今后随着橡胶补强理论研究的深入和炭黑生产技术的发展,在改进炭黑三大基本特性的基础上,加上形态学特性和表面微细构造的挖制。可以预计,炭黑的使用性能将更加提高,以满足橡胶工业日益发展的需要。


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