炭黑是橡膠工業(yè)中主要的補(bǔ)強(qiáng)劑,幾十年來,人們對(duì)炭黑補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了廣泛的探討,總結(jié)出了炭黑做為橡膠補(bǔ)強(qiáng)的原理，本文炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（www.boilnfry.com）就為大家介紹一下炭黑在橡膠中做步槍及的補(bǔ)強(qiáng)原理是什么？

橡膠炭黑補(bǔ)強(qiáng)原理

通過橡膠分子狀態(tài)變化的三個(gè)階段,完成炭黑填充膠的制備過程。第一階段,在混煉過程中橡膠分子非常牢固地吸附于炭黑粒子的表面,甚至在炭黑填充膠硫化后仍然保持著結(jié)合橡膠和結(jié)合橡膠的非交聯(lián)狀態(tài);第二階段,隨著炭黑含量的增加,相鄰的非交聯(lián)結(jié)合橡膠相互粘合,形成結(jié)構(gòu)連續(xù)化的網(wǎng)絡(luò);第三階段,在拉伸條件下,結(jié)合橡膠內(nèi)的橡膠分子被拉伸和取向,最后,變成被拉伸到極限狀態(tài)的分子鏈?zhǔn)?/p>

　炭黑對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)的三要素

炭黑補(bǔ)強(qiáng)的三要素是炭黑的粒徑、結(jié)構(gòu)性和表面活性。

最早使用炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠的時(shí)間

在1920年炭黑就作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑被大量使用了。

炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠的兩個(gè)補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)

炭黑補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理可以分為物理吸附和化學(xué)結(jié)合。物理吸附可以解釋為①、橡膠分子鏈吸附在填料粒子表面，形成了取向排列的二維狀態(tài)所致，提高了機(jī)械強(qiáng)度②、由于吸附在應(yīng)力作用下，炭黑粒子表面吸附的鏈段能夠發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，促使應(yīng)力重新分布，提高了橡膠斷裂強(qiáng)度。

橡膠炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑機(jī)理

近半個(gè)世紀(jì)以來，人們對(duì)炭黑補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理曾進(jìn)行了廣泛的討論提出了多種補(bǔ)強(qiáng)學(xué)說。其中就有：容積效應(yīng)、弱鍵和強(qiáng)鍵學(xué)說、Bueche的炭黑粒子與橡膠鏈的有限伸長學(xué)說、殼層模型理論與橡膠大分子鏈滑動(dòng)學(xué)說。

炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠大分子鏈滑動(dòng)學(xué)說

這是比較新和比較全面的炭黑補(bǔ)強(qiáng)理論。該理論的核心是橡膠大分子能在炭黑表面上滑動(dòng)，由此解釋了補(bǔ)強(qiáng)現(xiàn)象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少數(shù)的活性點(diǎn)以及一系列的能量不同的吸附點(diǎn)。吸附在炭黑表面上的橡膠鏈可以有各種不同的結(jié)合能量，有多數(shù)弱的范德華力的吸附以致少量強(qiáng)的化學(xué)吸附。吸附的橡膠鏈段在應(yīng)力作用下會(huì)滑動(dòng)伸長。